一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)

《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》涉及中厚板軋后冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的中厚板生產(chǎn)工藝，鋼板軋后到精整之前，要經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的自然空冷降溫，這不但影響產(chǎn)量，而且還因冷床不足導(dǎo)致鋼板在蘭脆溫度下剪切，增加了鋼板的廢品率。層流冷卻裝置安裝在終軋機(jī)與精整機(jī)之間，通過改變熱軋鋼材軋后冷卻條件來控制奧氏體組織狀態(tài)，控制相變條件，碳化物析出行為來改善鋼的組織和性能.采用控制冷卻技術(shù)不僅可提高產(chǎn)量，而且在不降低韌性的情況下，可提高鋼板的強(qiáng)度，同時(shí)減少鋼板的不平整度和殘余應(yīng)力，從而明顯提高鋼板質(zhì)量。

中厚板生產(chǎn)在控制冷卻的過程中，由于鋼板比較短，而且要對(duì)給水管水量，集管開閉狀態(tài)和輥道速度等選擇最佳匹配條件，控制難度較大。

具有更大冷卻能力的熱軋超快速冷卻裝置已有介紹，如《鋼鐵研究》2006年03期，重鋼中板軋后快速冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用；《北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)》2005年04期，中厚板軋后快速冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用；《機(jī)械制造》2004年05期，中厚板軋后機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)冷卻的主要問題是：（1）過去的加速冷卻方式中，不論是噴射冷卻還是層流冷卻，由于以大水量進(jìn)行冷卻，很快會(huì)進(jìn)入到核沸騰和膜沸騰共存的過渡沸騰，冷卻過程是不穩(wěn)定的。（2）冷卻水滯留在鋼板表面，會(huì)在很寬的范圍內(nèi)引起鋼板二次冷卻，極易變成不穩(wěn)定的過渡沸騰狀態(tài)，出現(xiàn)膜沸騰和過渡沸騰，很難保證卻冷的均勻性。

圖1為《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》冷卻系統(tǒng)沿軋制生產(chǎn)線運(yùn)行方向設(shè)置超快冷卻和層流冷卻區(qū)域示意圖；

圖2為該系統(tǒng)中的超快速冷卻區(qū)冷卻裝置示意圖；

圖3為該系統(tǒng)中的層流冷卻裝置示意圖。

2016年12月7日，《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》獲得第十八屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》用于熱軋帶鋼生產(chǎn)線的軋后冷卻，其特征在于在軋機(jī)后設(shè)置超快速冷卻區(qū)，接著是層流冷卻區(qū)，見圖1，也可以僅設(shè)置層流冷卻裝置。超快速冷卻區(qū)如圖2所示，上、下分流集水管7、9與主供水管6連接，每根分流集水管都有各自的一組控制閥組，每根分流集水管供給一組噴嘴，噴嘴為斜噴縫隙式噴嘴 高密管式噴嘴混合形式，見圖1。噴縫隙噴嘴與帶鋼運(yùn)行方向形成一定的傾斜角度，高密管式噴嘴的每個(gè)噴嘴都有3排高壓小噴嘴。

在超快速冷卻區(qū)后設(shè)置的層流冷卻區(qū)，如圖3所示，主供水管6連接上、下兩個(gè)分流集水管10、11，每根分流集水管都有1組閥組控制，每根分流集水管給1組噴嘴供水，每1組層冷上噴嘴4由2組單邊U型管組成，每組單邊U型管有三排噴嘴；每1組層冷上噴嘴4與2組層冷下噴嘴5對(duì)應(yīng)。

在超快速冷卻區(qū)中上噴嘴1通過兩端螺栓固定在縱梁9上，橫梁8兩端與兩側(cè)縱梁垂直連接。其特征在于液壓缸桿端與橫梁8連接，液壓缸另一端與螺旋升降機(jī)連接，通過液壓系統(tǒng)及螺旋升降系統(tǒng)的同步提升，來帶動(dòng)橫梁8和上噴嘴1一起上下移動(dòng)，其最大行程為：900毫米。超快速冷卻區(qū)下噴嘴3分布在兩個(gè)輥道2之間，主供水管壓力為0.4兆帕～0.8兆帕。

根據(jù)鋼板板形實(shí)際狀況，本軋后冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用方法可采用幾種超快冷與常規(guī)層流冷卻的組合式冷卻：

（1）通過提升裝置把超快冷上噴嘴1提升至距離鋼板約300～400毫米位置處，只由超快速冷卻設(shè)備作業(yè)，通過每組閥組控制分流集水管作業(yè)組數(shù)，將鋼板冷卻至600～750℃左右的終冷溫度。

（2）通過提升裝置把超快冷上噴嘴1提升至距離鋼板約300～400毫米位置處，通過超快冷每組閥組控制分流集水管作業(yè)組數(shù)，由超快速冷卻設(shè)備將鋼板冷卻至450～500℃左右，然后進(jìn)入層流冷卻區(qū)通過層流每組閥組控制分流集水管作業(yè)組數(shù)冷卻至300℃以下，實(shí)現(xiàn)在線淬火工藝。

（3）僅采用常規(guī)層流冷卻方式：此時(shí)超快冷上集管由液壓系統(tǒng)提升至最高位置（距離輥道面約900毫米），使鋼板越過超快速冷卻設(shè)備區(qū)，直接進(jìn)入層流冷卻，通過層流閥組控制層流分流集水管的作業(yè)組數(shù)冷卻至終冷溫度。

一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)專利目的

《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》的目的是提供一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)，采用超快冷和層流冷卻裝置優(yōu)化組合布置方式，達(dá)到較高的冷卻速率，實(shí)現(xiàn)鋼板的均勻冷卻。

一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)技術(shù)方案

《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》在軋線上沿鋼板軋制運(yùn)行方向依次排列不同結(jié)構(gòu)冷卻集管的冷卻裝置，上、下分流集管直接與主供水管相接，每根分流集水管控制1組噴嘴；其特征在于采用軋后先布置超快冷裝置，其次再布置層流冷卻裝置的組合方式，超快冷裝置的超快冷卻區(qū)中，噴嘴形式為傾斜噴射式縫隙噴嘴與高密管式噴嘴混合排列，上噴嘴與移動(dòng)梁一起上下運(yùn)動(dòng)，來滿足不同鋼板的板型；層流冷卻區(qū)每組上噴嘴由2組單邊U型管組成，每組為3排單邊U型管，每組上噴嘴與2組下噴嘴對(duì)應(yīng)；本系統(tǒng)前、后均布置有吹掃裝置，并且輥道兩側(cè)還設(shè)置側(cè)吹裝置，及時(shí)去除鋼板表面的殘留水。

一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)改善效果

1.《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》通過采用超快冷和層流冷卻裝置優(yōu)化組合布置方式，是將斜噴縫隙式噴嘴 高密管式噴嘴的混合布置，極其均勻地將板面殘存水與鋼板之間形成的氣膜清除，從而達(dá)到鋼板和冷卻水之間的完全接觸，實(shí)現(xiàn)鋼板和冷卻水均勻接觸的全面的核沸騰。這不僅提高了鋼板和冷卻水之間的熱交換，達(dá)到較高的冷卻速率，而且可以實(shí)現(xiàn)鋼板的均勻冷卻，大大抑制了鋼板由于冷卻不均引起的翹曲。

2.通過超快冷裝置具有良好的冷卻能力，即其冷卻速度可以達(dá)到水冷的極限速度；使鋼板面內(nèi)溫度分布均勻，減少材料中的殘余應(yīng)力，使材料具有良好的焊接性能；對(duì)溫度的控制比較精確。

3.根據(jù)鋼板板形實(shí)際狀況，超快冷上噴嘴距離鋼板約300～400毫米位置處，由超快速冷卻設(shè)備將鋼板冷卻至600～750℃左右，再由常規(guī)層流冷卻系統(tǒng)開啟適當(dāng)?shù)募芙M數(shù)冷卻至終冷溫度，如僅實(shí)用層流冷卻裝置，超快冷上集管通過移動(dòng)梁提升至最高位置，使鋼板通過超快速冷卻設(shè)備區(qū)，由常規(guī)層流冷卻系統(tǒng)開啟適當(dāng)?shù)募芙M數(shù)冷卻至終冷溫度。

5.冷卻裝置工作過程，通過前氣吹裝置、側(cè)噴水裝置、后氣吹裝置，可沿鋼板寬向掃除鋼板表面的滯留的殘水，從而提高鋼板表面冷卻效率，減少因滯留水在鋼板表面的沸騰過程產(chǎn)生的冷卻不均。前氣吹裝置、側(cè)噴水裝置、后氣吹裝置掃除鋼板表面殘水還有利于冷卻裝置前、后或冷卻裝置內(nèi)安裝的檢測(cè)儀表對(duì)鋼板表面進(jìn)行的參數(shù)測(cè)量。

1.《一種基于超快冷技術(shù)的軋后冷卻系統(tǒng)》在軋線上沿鋼板軋制運(yùn)行方向依次排列不同結(jié)構(gòu)冷卻集管的冷卻裝置，上、下分流集管直接與主供水管相接，每根分流集水管控制1組噴嘴；其特征在于采用軋后先布置超快冷裝置，其次再布置層流冷卻裝置的組合方式，超快冷裝置的超快冷卻區(qū)中，噴嘴形式為傾斜噴射式縫隙噴嘴與高密管式噴嘴混合排列，上噴嘴與移動(dòng)梁一起上下運(yùn)動(dòng)，來滿足不同鋼板的板型；層流冷卻區(qū)每組上噴嘴由2組單邊U型管組成，每組為3排單邊U型管組成，每組上噴嘴與2組下噴嘴對(duì)應(yīng)；本系統(tǒng)前、后均布置有吹掃裝置，并且輥道兩側(cè)還設(shè)置側(cè)吹裝置，及時(shí)去除鋼板表面的殘留水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋后冷卻系統(tǒng)，其特征在于超快速冷卻區(qū)中噴嘴為斜噴縫隙式噴嘴和高密管式噴嘴混合形式，斜噴縫隙噴嘴與帶鋼運(yùn)行方向形成45°度的傾斜角度，高密管式噴嘴的每個(gè)噴嘴都有3排高壓小噴嘴，角度相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋后冷卻系統(tǒng)，其特征在于在超快速冷卻區(qū)中上噴嘴（1）通過兩端螺栓固定在縱梁（9）上，橫梁（8）兩端與兩側(cè)縱梁（9）垂直連接，液壓缸桿端與橫梁（8）連接，液壓缸另一端與螺旋升降機(jī)連接，通過液壓系統(tǒng)及螺旋升降系統(tǒng)的同步提升橫梁（8），來帶動(dòng)縱梁（9）和上噴嘴（1）一起上下移動(dòng)，其最大行程為：900毫米。

4.一種權(quán)利要求1所述的軋后冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于根據(jù)鋼板板形狀況，采用超快冷與常規(guī)層流冷卻的組合形式分別是：

（1）通過提升裝置把超快冷上噴嘴（1）提升至距離鋼板約300～400毫米位置處，由超快速冷卻設(shè)備將鋼板冷卻至600～750℃左右，進(jìn)入層流冷卻區(qū)后，通過每個(gè)閥組控制使用的分流集水管組數(shù)，冷卻至終冷溫度；

（2）通過提升裝置把超快冷上噴嘴（1）提升至距離鋼板約300～400毫米位置處，由超快速冷卻設(shè)備將鋼板冷卻至450～500℃左右，進(jìn)入層流冷卻區(qū)后，通過每個(gè)閥組控制使用的分流集水管組數(shù)，冷卻至300℃以下，實(shí)現(xiàn)在線淬火工藝。

（3）僅采用常規(guī)層流冷卻方式：將超快冷上集管通過液壓系統(tǒng)提升至最高位置，距離輥道面約900毫米，使鋼板越過超快速冷卻設(shè)備區(qū)，直接進(jìn)入層流冷卻，通過每組閥組控制使用的分流集水管組數(shù)，冷卻至終冷溫度。

《二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝》涉及螺紋鋼的生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種在精軋區(qū)采用二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝。

二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝專利目的

針對(duì)上述螺紋鋼生產(chǎn)過程中使用微合金較多的問題，《二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝》提供一種鋼坯中不添加或者少添加微合金元素的二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝。

二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝技術(shù)方案

《二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝》包括精軋區(qū)二段控軋階段：

S1軋件進(jìn)行第一次冷卻控軋，控軋后軋件表面溫度為900～950℃；

S2所述軋件進(jìn)入依次設(shè)置的4架精軋機(jī)進(jìn)行第一段精軋；

S3所述軋件進(jìn)行第二段冷卻控軋，控軋后軋件表面溫度為800～850℃；

S4所述軋件進(jìn)入依次設(shè)置的2架精軋機(jī)進(jìn)行第二段精軋。

進(jìn)一步地，還包括精軋后分級(jí)水冷階段，所述的軋件經(jīng)過第二段精軋后進(jìn)行分級(jí)水冷，控制所述軋件進(jìn)入冷床后表面的返熱溫度為750～800℃。

進(jìn)一步地，所述軋件微合金成分及含量為：碳0.21％，硅0.45％，錳1.25％，釩0.00％。

進(jìn)一步地，所述軋件微合金成分及含量為：碳0.21％，硅0.45％，錳1.35％，釩0.005％～0.015％。

進(jìn)一步地，所述的軋件經(jīng)過第二段精軋后直接進(jìn)入冷床，控制所述軋件進(jìn)入冷床后表面的返熱溫度為800～850℃。

進(jìn)一步地，所述軋件的微合金成分及含量為：碳0.21％，硅0.45％，錳1.45％，釩0.01％～0.02％。

進(jìn)一步地，所述軋件的微合金成分及含量為：碳0.21％，硅0.45％，錳1.45％，釩0.02％～0.03％。

二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝改善效果

《二段控軋及軋后控冷生產(chǎn)螺紋鋼的工藝》通過精軋區(qū)二段控制軋制，使鋼坯中不添加微合金元素或減少微合金元素的含量，穩(wěn)定高效地生產(chǎn)HRB400（三級(jí)螺紋鋼）與HRB400E（三級(jí)抗震螺紋鋼），產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1499.2—2007《鋼筋混凝土用鋼第2部分熱軋帶肋鋼筋》對(duì)相應(yīng)級(jí)別鋼筋的要求，使產(chǎn)品合格率達(dá)到99％以上，大幅度地降低生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

本發(fā)明公開了一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法，屬于ITO靶材加工技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：S1、ITO納米粉的制備：在300℃以下的溫度下，制得ITO納米粉；S2、實(shí)心粉料的制備：將ITO納米粉裝入模具中，加壓；然后從模具中取出ITO納米粉，粉碎后過篩，形成ITO實(shí)心粉料；S3、ITO管狀素坯的制備：將ITO實(shí)心粉料裝入管狀柔性模具中，經(jīng)冷等靜壓制成ITO管狀素坯；S4、ITO旋轉(zhuǎn)靶材的制備：將ITO管狀素坯放入氧氣氛燒結(jié)爐中，通入氧氣，保溫?zé)Y(jié)制成ITO旋轉(zhuǎn)靶材。本發(fā)明解決了經(jīng)冷等靜壓成型的ITO旋轉(zhuǎn)靶素坯在成型、運(yùn)輸、加工等過程中容易出現(xiàn)開裂的問題。