[发明专利]在连续钢带热处理工序中在钢带的宽度方向均匀冷却钢带的冷却系统

说明书

本发明涉及一种在连续钢带热处理工序中在钢带的宽度方向均匀冷却钢带的冷却系统。

关于对钢带进行连续热处理的热处理的装置中，通常提供了各种热处理装置。图1是一种连续钢带热处理线的例子。如图中所示。一钢带11由一松卷辊1松开，并通过一清洁装置2。然后，钢带11通过一加热区域3，浸渍区4，第一淬火区5，热回收区6，过度时效处理区7，和一第二冷却区8。其后，钢带11送到一轧钢机9，并由一张力辊10卷紧。

为了在上述连续钢带热处理线的第一淬火区5和第二冷却区8中冷却钢带，已提出了各种冷却方法。当一普通类别的装置由这些普通的冷却方法组成时，提供了下面的三种冷却方法：当一冷却辊与钢带接触时对钢带进行冷却(日本未审查专利公开NO.59-1433028)；用一冷却介质直接喷到钢带上进行冷却的方法(日本未审查专利公开NO.57-67134)；和将钢带浸在冷却介质中而冷却钢带的方法(日本未审查专利公开NO.54-162614)。

通常，当设计一冷却区时，这些冷却方法单独使用，或这些方法相互交替地组合使用。

下面，通过一个例子说明通过将冷却介质直接喷到钢带上进行冷却的方法。

图2是沿图1中X-X线的第二冷却区8的剖视图。在该图中显示了通过将冷却介质直接喷到钢带上进行冷却的装置。在这种普通的冷却区中，钢带11如下进行冷却。钢带11为一扁平形状，冷却头12与钢带11平行布置，在冷却头12上有一组冷却喷头13，其垂直于冷却头12伸出，冷却介质14从一组冷却喷头13中直接喷到钢带11上，以冷却钢带。

在上述的结构中，在钢带11通过的垂直通道的方向布置一组冷却喷头12。

水可以用作冷却介质14。在本例中，水包括纯水，过滤水，净水，新鲜水，原料水，加有抗氧化剂的水。气体也可以作为冷却介质14。在这种情况下，气体包括在炉中使用的大气气体，惰性气体，例如氩气，非氧化的大气气体，例如氮气，大气或与上述气体混合的混合气体。上述气体可以单独使用，也可以交替地组合使用。

作为液体的冷却介质的特定例子，已提出了一种使用有机溶剂(其沸点是高的)和盐的方法，而不使用水。在这方面，在下面的说明书中，将分别描述喷射冷却和湿气冷却的方法。当通过直接将冷却介质喷射到钢带上而进行冷却时，液体，例如水单独作为冷却介质使用。这种冷却方法被限定为喷射冷却。当通过直接喷射冷却介质到钢带上进行冷却时，使用液体例如水和气体的混合物。这种方法被限定为喷雾冷却。

当一钢带通过一垂直通道时，因为各种应力作用在钢带上，钢带在纵向和宽度方向翘曲，图3中显示了冷却状态的模式，其中，通过普通的装置将冷却介质直接喷射到钢带11上，钢带已在宽度方向弯曲，如图2所示。

当含有液体例如水的冷却介质直接喷射到已在宽度方向翘曲的钢带11上时，喷射在钢带11上的冷却介质17局部地集中在钢带的中部，在其宽度方向的下凹侧。

另外，在垂直通道中，已在钢带宽度方向集中在其中部的冷却介质沿钢带纵向流下，所以，钢带宽度方向的中部被过分冷却。

图4是一图表，显示了在普通冷却方法的垂直通道中的钢带喷雾冷却的情况下，在冷却区的输出端在宽度方向的温度分布的一个例子。如图中所示，由于前面描述的现象，在钢带宽度方向的中部15过冷。并且，在钢带宽度方向边缘部分也过冷。

在钢带宽度方向的边缘部分16，热量不仅从钢带的背面，而且也从钢带的边缘表面散发。所以，在钢带宽度方向的边缘部分16也过冷。

在连续钢带热处理线进行钢带热处理时，根据制造钢带的材料，使用不同的热循环。通常，如图5所示，当一低碳钢带被制造时，采用下面的热循环。在钢带加热到700-900℃并浸泡之后，其在第一冷却区5冷却到240-450℃进行过度时效，然后，钢带在第二冷却区8冷却到室温。

如上所述，当钢带在相应的冷却区冷却时，钢带的温度扩散。由于温度的扩散，材料的质量也分散了。

最近，对所谓的高拉伸材料的需求增加了。当在上述的热处理线上对高拉伸材料进行热处理时，就产生了下面的问题。

在对高拉伸材料进行热处理的情况下，在第一淬火区的输出侧，在钢带宽度方向的温度易于变化。由于上述的温度变化，钢带的机械强度也变化了，使在钢带宽度方向的材料也变化了。为了解决上述问题，通常是在连续钢带热处理线的输出侧或在清理工序中切去在低碳钢带或高拉伸钢带上的有缺陷的部分。