專利名稱：用于冷卻金屬帶材的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于冷卻金屬帶材的裝置，所述裝置包括至少兩個相 對于在其縱向方向上連續(xù)輸送的金屬帶材彼此相對設(shè)置的噴嘴區(qū)域， 所述兩個噴嘴區(qū)域，所述噴嘴區(qū)域包括若干對準相應(yīng)帶材表面的、連 接到用于冷卻氣體的風(fēng)箱上的噴嘴，并且所述裝置還包括在各噴嘴之 間設(shè)置的流動通道，用于排出來自噴嘴的在帶材的表面上轉(zhuǎn)向在冷卻 氣流。
技術(shù)背景為了抑止在尤其是由鋼制成的金屬帶材熱處理之后形成不希望的 組織構(gòu)造或沉淀，這些金屬帶材必須很快冷卻，所述快速冷卻借助于 保護氣體通常是氫氣和氮氣的混合物進行，以便避免在帶材表面的區(qū) 域中產(chǎn)生氧化反應(yīng)。為了達到所要求的冷卻梯度，所述冷卻梯度對于帶材厚度為lmm的鋼帶材來說，根據(jù)合金組分在50°C/S至高達150 。C/S之間，冷卻氣體必需以高的速度對著帶材的表面吹，并且必需再 從該處排出。為此，已知(EP 1029 933 Bl)提供在金屬帶材的兩側(cè) 上朝其縱向方向上延伸的、以側(cè)向間距相互并排的風(fēng)箱，所述風(fēng)箱包 括對準相應(yīng)的帶材表面的、橫向于帶材的縱向方向延伸的扁平噴嘴。 各風(fēng)箱的在帶材縱向上以間距依次并排的扁平噴嘴與連續(xù)的噴嘴排相 互補充，上述連續(xù)的噴嘴排橫向于帶材的縱向方向延伸。因此從扁平 的噴嘴中流出并在帶材的表面上轉(zhuǎn)向的冷卻氣體可以在各排噴嘴之間 排出。除了下述事實即與扁平噴嘴相比，在用圓形噴嘴構(gòu)成的噴嘴區(qū) 域情況下， 一般能達到用冷卻氣體更均勻地施加在帶材表面上，在這 種已知設(shè)備中是通過風(fēng)箱穿過各噴嘴排之間所得到的流動通道，這導(dǎo) 致不均勻的流出條件，所述不均勻的流出條件伴隨的風(fēng)險是，由于不 均勻冷卻而出現(xiàn)帶材扭曲變形，其需要隨后將金屬帶材矯直。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是，提供一種用于冷卻上述類型帶材的裝置， 以便可以保證在高冷卻梯度情況下均勻地冷卻金屬帶材，而沒有任何 帶材扭曲變形的風(fēng)險。本發(fā)明通過以下措施達到所提出的目的，亦即將噴嘴成組地組合 成以側(cè)向間距相互平行并排的噴嘴條，所述噴嘴條包括與風(fēng)箱連接的 氣體通道，所述氣體通道具有對準相應(yīng)的帶材表面并在噴嘴條的長度 上分布的噴嘴口，并且用于排出冷卻氣流的流動通道設(shè)置在橫向于風(fēng) 箱延伸的噴嘴條之間。通過使用形成用于冷卻氣體的氣體通道的噴嘴條，可以以簡單的 方式設(shè)置帶圓形噴嘴的噴嘴區(qū)域，所述噴嘴區(qū)域通過在噴嘴條中設(shè)置 的且在噴嘴條的長度上分布的噴嘴口得到。由于依次并排的噴嘴條之 間的距離保證有利的排出在帶材表面上轉(zhuǎn)向的冷卻氣流，所述冷卻氣 流可以以較低壓力損失穿過噴嘴條之間的流動通道的被吸出。由于圓形噴嘴和排出在噴嘴條之間的在帶材表面上轉(zhuǎn)向的冷卻氣流，可以對 金屬帶材保持有利的冷卻條件，因此可以保證金屬帶材的均勻冷卻， 而沒有任何扭曲變形的風(fēng)險。為了消除風(fēng)箱對排出冷卻氣體的不利影響，噴嘴條可以在它們的 端側(cè)的其中一個上與風(fēng)箱連接。在這種情況下，風(fēng)箱位于在冷卻氣體 流動離開噴嘴條之間的流動區(qū)域之外。也可以將噴嘴條在它們縱向中 心連接到風(fēng)箱上，這使得在保持噴嘴距離超出相互并排的噴嘴條的情 況下噴嘴條沿其縱向的相互并排更容易。為了保證在噴嘴條內(nèi)可以保 持均勻的冷卻氣體流到各個噴嘴口 ，各噴嘴條的流動橫截面可以從與 相應(yīng)風(fēng)箱的連接處向其端部逐漸縮小。為了產(chǎn)生特別有利的構(gòu)造條件，也可以設(shè)定，分別設(shè)有兩彼此位 錯間距的噴嘴排的噴嘴條在兩個具有拱出部的縱向壁部分之間形成噴 嘴，上述拱出部與相應(yīng)的噴嘴通道相補充，并且在邊緣部分中拱出部 之間相互鄰接的縱向壁部分形成交替地相互連接兩個噴嘴排的噴嘴的 隔板，其中縱向壁部分與氣體通道的縱向壁分開延伸。因為根據(jù)這種措施僅縱向壁部分的縱向邊緣的端面對準帶材的表面，并且縱向壁部 分在各個噴嘴之間在邊緣部分中相互鄰接，從而在相互鄰接的邊緣部 分的區(qū)域內(nèi)得到與帶材表面垂直延伸的隔板，所述隔板交替地連接兩排噴嘴的各噴嘴，在圓噴嘴的情況下將在帶材表面上向所有側(cè)面均勻 地轉(zhuǎn)向的冷卻氣流在噴嘴條的區(qū)域中通過隔板用一種對流動有利的方 式分成兩個分流體，上述兩個分流體通過在噴嘴條之間的流動通道排 出。從相互鄰接的邊緣部分向氣體通道的縱向壁分開延伸的縱向壁部 分為了用于冷卻氣流的回流形成導(dǎo)向面，所述冷卻氣流沿著轉(zhuǎn)向的冷 卻氣流流動到在噴嘴條之間的流動通道，并且形成有利于流出的減小 的渦流。各噴嘴自身不是由噴嘴口形成，而是附加地由噴嘴通道形成，所 述噴嘴通道分別在每個噴嘴條的兩個縱向壁部分的成對相互對置的拱 出部之間得到。由此保證通過用于冷卻氣體的確定噴嘴通道的對準的 流出方向與噴嘴區(qū)域中噴嘴條的橫截面走向無關(guān)，尤其是隔板的在噴嘴軸的方向上測量的高度至少與平均的噴嘴直徑相對應(yīng)時更是如此， 因為在這種情況下各噴嘴通道具有與它們的平均直徑相對應(yīng)的最小長 度，所述隔板通過噴嘴條的相互鄰接的縱向壁部分形成。因為隔板使每個噴嘴條的兩個噴嘴排的噴嘴交替地相互連接，在 穿過直接相互連接的噴嘴的軸線的隔板走向的情況下，縱向壁部分的 拱出部相應(yīng)地在背向另一噴嘴的外部比其在面向另一噴嘴排的拱出部 的內(nèi)側(cè)更大地凸出，這樣當壓制拱出部時，會導(dǎo)致縱向壁部分在外側(cè) 和內(nèi)側(cè)的不同載荷。為了避免與此相關(guān)的缺點，可以把在各個噴嘴區(qū) 域中的形成噴嘴的縱向壁部分之間的對接表面設(shè)置在噴嘴的沿噴嘴條 的縱向方向上延伸的直徑平面中，以^便相對于噴嘴條的兩個縱向壁部 分的拱出部得到對稱的條件，上述拱出部是成對彼此相對置的。


在附圖中示例地示出本發(fā)明的主題，其中 圖1示出按照本發(fā)明的用于冷卻金屬帶材的裝置的簡化的縱向剖 視圖；圖2示出該裝置沿著圖1中線II-II的剖視圖； 圖3示出沿著圖1中線III-III的剖視圖；圖4示出在按照本發(fā)明所述的裝置的實施例變型與按照圖l相應(yīng) 的示圖；圖5示出沿著圖4的線V-V的剖視圖；圖6以示意側(cè)視圖示出按照本發(fā)明的裝置的另一實施例的噴嘴條；圖7用放大的比例示出按照圖6的噴嘴條在形成噴嘴條的縱向壁 部分的區(qū)域中的局部側(cè)視圖；圖8示出按照圖7所述的噴嘴條的頂視圖；和圖9示出沿著圖8的線IX-IX的剖視圖。
具體實施方式
按照圖1-3，所示出的用于金屬帶材1的冷卻裝置包括外殼2，待 冷卻的金屬帶材1穿過上述外殼2朝進料方向s連續(xù)地輸送。在金屬 帶材1的兩上設(shè)置若干用于冷卻空氣例如體積百分比為95%氮氣和體 積百分比為5%氫氣的氣體混合物的風(fēng)箱3。噴嘴條4連接到上述風(fēng)箱 3上，所述噴嘴條相互平行地并排延伸，并在它們之間形成流動通道5。 噴嘴條4本身以橫截面是矩形的氣體通道6構(gòu)成，所述氣體通道6， 其從風(fēng)箱3開始逐漸縮小，并在面向金屬帶材1的一側(cè)上具有圓形噴 嘴口 7。各噴嘴口 7分布在連接到相應(yīng)風(fēng)箱3上噴嘴條4的長度上并 成一排地設(shè)置，以便得到一噴嘴區(qū)域，上述噴嘴區(qū)域具有均勻地分布 在金屬帶材l的表面部分上的圓形射束噴嘴，如尤其是圖2中可看出。 相鄰噴嘴條4的噴嘴口 7相互位錯間隙。從噴嘴口 7對著帶材表面流出的冷卻氣流在帶材的表面上轉(zhuǎn)向， 并通過在噴嘴條材4之間的流動通道5從金屬帶材1中排出，如圖3 中的流動箭頭所表示的。因為外殼2為了排出冷卻氣流形成一個收集 室，可以通過排放噴嘴8將冷卻氣體從外殼2中導(dǎo)出。按照實施例， 噴嘴條4在帶材1的縱向方向上亦即在進給方向s上延伸，這還允許 形成具有在噴嘴條的長度上不同的流動橫截面的噴嘴7,而不必擔心帶材的任何不均勾的冷卻，因為各噴嘴條4彼此相同，所以保證冷卻 的氣體橫向于帶材的縱向方向的均勻的流動分布。此外，當邊界側(cè)上的噴嘴條4被相關(guān)的風(fēng)箱3堵住時，冷卻裝置4可以用簡單方式調(diào)節(jié) 到不同的帶材寬度，以便不再對金屬帶材l的寬度外部的這些噴嘴條 4供應(yīng)冷卻氣體。各噴嘴條4在金屬帶材1的縱向方向上的對準不是 強制性的。按照圖4和5所述的實施例與按照圖1-3所述的實施例顯著不同 的僅是各噴嘴條4的形狀，上述各噴嘴條4是在它們的縱向中心上連 接到風(fēng)箱3上。因此各噴嘴條4的氣體通道6延伸到相關(guān)的風(fēng)箱3的 兩側(cè)，此外得到朝向氣體通道6的兩端的縮小部，以便達到均勻供應(yīng) 噴嘴口 7。如圖5可以看出，每個噴嘴條4都設(shè)置兩排噴嘴口 7，同時 兩排噴嘴口 7相互位錯。利用噴嘴口 7這樣的排列可以使用相同噴嘴 條4，這簡化了生產(chǎn)。按照圖6-9所述的實施例，噴嘴區(qū)域由若干均勻分布在金屬帶材 1的表面部分上的噴嘴通道9形成。按照圖9，從噴嘴管道9對著帶材 表面流出的冷卻氣流再在帶材l的表面上轉(zhuǎn)向，并通過各噴嘴條4之 間的流動通道5從金屬帶材1中排出，如流動箭頭所表示的。每個噴嘴條4的各個噴嘴7是在噴嘴條4的兩個縱向壁部分10 之間形成。這些縱向壁部分IO都設(shè)有拱出部11，所述拱出部ll彼此 成對地相互對置且與噴嘴通道9相補充，并且在各拱出部之間，各縱 向壁部分10在邊緣部分中相互鄰接，并且形成交替相互連接兩個噴嘴 排的各噴嘴7的隔板12，如尤其是在圖8中所示。各縱向壁部分10 在形成用于回流到流動通道中的冷卻氣流的導(dǎo)向表面13從上述隔板 12相互分開地延伸到噴嘴條4的氣體通道6的縱向壁14。因此隔板氣流，并按照圖9的示圖將它們向噴嘴條4的兩側(cè)導(dǎo)出，對轉(zhuǎn)向的冷 卻氣流的回流提供了有利的流動條件。由于相對于氣體通道6相互分 開的縱向壁部分10，在各個噴嘴通道9的流入?yún)^(qū)域中產(chǎn)生不對稱性， 所述不對稱性對從噴嘴7流出的冷卻氣流的對準可能有不利的影響。為了排除這種不利的影響，噴嘴通道9可以有一最小長度，所述最小 長度相當于它們的平均直徑。圖8示出，在噴嘴7的區(qū)域中縱向壁部分IO之間的對接表面15 位于噴嘴通道9的各噴嘴條4的縱向方向上延伸的直徑平面中。這構(gòu) 成用于均勻形成彼此相對地成對設(shè)置的拱出部11的有利先決條件，， 并因此在壓印拱出部11時更均勻的加載兩個縱向壁部分10。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻金屬帶材(1)的裝置，包括至少兩個相對于在其縱向方向上連續(xù)輸送的金屬帶材(1)彼此對置的噴嘴區(qū)域，所述噴嘴區(qū)域包括指向相應(yīng)的帶材表面的、連接到用于冷卻氣體的風(fēng)箱(3)上的噴嘴，并且該裝置還包括設(shè)置在各噴嘴之間的流動通道(5)，用于排出從噴嘴出來的在帶材表面上轉(zhuǎn)向的冷卻氣流，其特征在于，各噴嘴成組地組合成以側(cè)向距離平行相互并排的噴嘴條(4)，所述噴嘴條包括與風(fēng)箱(3)連接的氣體通道(6)，所述氣體通道具有指向相應(yīng)的帶材表面的、在噴嘴條(4)的長度上分布的噴嘴口(7)，并且用于排出冷卻氣流的流動通道(5)設(shè)置在橫向于風(fēng)箱(3)延伸的噴嘴條(4)之間。
2. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各噴嘴條(3)在 其端側(cè)的其中一個上與風(fēng)箱(3)連接。
3. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各噴嘴條(4)在 其縱向中心處與風(fēng)箱(3)連接。
4. 按照權(quán)利要求l-3其中之一所述的裝置，其特征在于，各噴嘴 條(4)的流動橫截面從與各風(fēng)箱的連接處向噴嘴條的端部方向縮小。
5. 按照權(quán)利要求l-4其中之一所述的裝置，其特征在于，各設(shè)有 彼此位錯間隙的兩噴嘴排的噴嘴條(4)在兩個縱向壁部分(10)之間 形成若干噴嘴(7 )，上述縱向壁部分具有與各噴嘴通道(9 )相互補充 的拱出部(11),并且至少在邊緣部分中的拱出部(11)之間相互鄰接 的縱向壁(10 )形成交替地相互連接兩個噴嘴排的噴嘴(7 )的隔板(12 )， 其中縱向壁部分(10)與氣體通道(6)的縱向壁(14)分開地延伸。
6. 按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，通過噴嘴條(4) 的相互鄰接的縱向壁部分(10)形成的隔板(12)在噴嘴通道(9)的 方向測量的高度至少相當于平均的噴嘴直徑。
7. 按照權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，在形成噴嘴(7 ) 的縱向壁部分(10)之間的對接表面(15)在各個噴嘴(7)的區(qū)域中 位于噴嘴(7)的沿噴嘴條(4)的縱向方向延伸的直徑平面內(nèi)。
全文摘要
公開了一種用于冷卻金屬帶材(1)的裝置，所述裝置包括至少兩個相對于沿其縱向方向連續(xù)輸送的金屬帶材(1)相對置的噴嘴區(qū)域，所述噴嘴區(qū)域包括對準相應(yīng)帶材表面的、連接到用于冷卻氣體的風(fēng)箱(3)上的噴嘴，并且所述裝置還包括在噴嘴之間設(shè)置的流動通道(5)，用于從噴嘴排出在帶材表面上轉(zhuǎn)向的冷卻氣流。為了提供有利的冷卻條件，按照本發(fā)明建議，所述噴嘴成組地組成以側(cè)向間距相互平行并排的噴嘴條(4)，上述噴嘴條包括于風(fēng)箱連接的氣體通道(6)，該氣體通道具有對準相應(yīng)的帶材表面處的、在噴嘴條(4)的整個長度上分布的噴嘴口(7)，并且用于排出冷卻氣流的流體通道(5)設(shè)置在橫向于風(fēng)箱(3)延伸的噴嘴條(4)之間。
文檔編號C21D9/00GK101233246SQ200680028135
公開日2008年7月30日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者G·?？颂厮关惛駹? P·艾伯納 申請人:艾伯納工業(yè)筑爐有限公司