一種改善輥面溫度均勻性的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種冷卻方法和系統，尤其涉及一種輥面冷卻方法和系統。
【背景技術】
[0002]帶鋼出鋅鍋經過合金化塔后的溫度較高，其必須通過輥系的傳遞到達下一個工序。為了防止輥面在高溫下粘鋅，需要對于輥系進行有效的冷卻，改善輥面溫度的均勻性，以防止帶鋼經過內部冷卻輥時的嚴重跑偏。
[0003]冷軋熱鍍鋅機組帶鋼出鋅鍋后，經過感應加熱段，保溫段，噴霧冷卻段后到達頂輥，帶鋼在頂輥處的溫度通常在300?350度之間，此時帶鋼表面溫度較高，鋅層較軟，頂輥必須采用內部冷卻輥的形式才能滿足將高溫帶鋼輸送至下一個工序的要求。否則帶鋼表面的鋅層容易粘附在輥面，造成帶鋼經過內部冷卻輥時的嚴重跑偏或輥面粘附大量鋅渣引起帶鋼表面壓痕等不良缺陷。一般對于輥子的冷卻方式是采用壓縮空氣，冷卻氣體從輥子的一端進入，沿冷卻通道冷卻輥面，最后從另一端排出。這樣就會造成冷卻氣體先進入輥子的一端棍面溫度低于排出端。
[0004]圖1顯示了生產線中的輥子沿其長度方向的輥面溫度及其輥子熱凸度的趨勢。
[0005]由于冷卻空氣從輥子的一端進入，在從輥子的另一端排出，該冷卻空氣為單向進出，這樣，冷卻空氣入口端的棍面溫度必定低于其排出端的棍面溫度。由于棍面溫度存在著差異，因此，引起的輥面熱凸度也不相同。如圖1所示，虛線代表輥面溫度的趨勢，實線代表輥子熱凸度的趨勢，其中，S點(冷卻介質出口端)處的輥子熱凸度高于R點(冷卻介質入口端)處的輥子熱凸度，在X點和Y點之間的輥子熱凸度呈逐漸上升的趨勢，輥面溫度的趨勢與輥子熱凸度的趨勢具有一致性，整體來說，由于輥面溫度存在著差異，故而導致輥子的熱凸度呈現為非中心對稱狀態，在這種情況下，帶鋼在經過輥子時容易發生跑偏。尤其是在機組速度達到100m/min時，更加容易發生跑偏，能夠采取的方式只有通過降速來維持通板性，然而，降低機組速度對于生產產能影響很大，不利于提高生產效率。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種改善輥面溫度均勻性的方法，該方法提高輥面溫度的均勻性，改善輥面溫度的對稱性，以防止帶鋼經過冷卻輥子時的嚴重跑偏行。同時，該改善輥面溫度均勻性的方法實施簡單便捷，改造成本低，不耗費人力物力。
[0007]為了實現上述發明目的，本發明提出了一種改善輥面溫度均勻性的方法，其包括:控制冷卻介質從輥子軸向方向上的兩端中的其中一端交替換向進入輥子內部的冷卻管道，并從兩端中的另外一端排出。
[0008]較之于現有技術所采用的冷卻方式會使得輥面于冷卻介質出口端的溫度高于其在冷卻介質入口端的溫度，本發明的技術方案所采取的方式是:將冷卻介質交替換向地從棍子軸向方向上的其中一端輸入棍子的冷卻管道，再從棍子軸向方向上的另一端輸出棍子的冷卻管道，也就是說，在從輥子的冷卻管道的其中某一端口通入冷卻介質的一段時間后會切換成從另一端口進入輥子的冷卻管道，相應地，冷卻介質排出輥子的冷卻管道的端口也會隨之變化，即冷卻介質交替換向地進出輥子的冷卻管道。在交替換向過程中，冷卻介質出口端的較低溫度和冷卻介質入口端的較高溫度相互抵消，使得輥面的溫度更加趨于均勻化，輥子的熱凸度呈現對稱性，從而避免帶鋼的嚴重跑偏。
[0009]在此需要說明的是，不同于現有技術中的冷卻介質是單向進出冷卻管道的，本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法是雙向進出冷卻管道的。
[0010]進一步地，在本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法中，上述冷卻介質為冷卻氣體。
[0011]相較于其他冷卻介質，冷卻氣體中的原子或分子相互之間的自由活動性更強，因此，其能夠以更快的速度冷卻輥子，從而迅速降低輥面溫度。
[0012]更進一步地，在本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法中，交替換向時間為
0.5-5min。
[0013]此外，本發明的另一目的在于提供一種改善輥面溫度均勻性的系統，該系統可以實現冷卻介質交替換向地進出輥子內部的冷卻介質通道，從而達到對稱化輥面熱凸度的目的，進而防止帶鋼在機組速度相對較快的情況下的嚴重跑偏。
[0014]為了實現上述另一目的，本發明提出了一種改善輥面溫度均勻性的系統，其包括:
[0015]輥子，其內設有沿輥子的軸向方向延伸的冷卻介質通道；該冷卻介質通道的兩端均設有冷卻介質入口和冷卻介質出口；
[0016]進氣管道，其交替地與冷卻介質通道兩端中的其中一端的冷卻介質入口連通；
[0017]排氣管道，在進氣管道交替地與冷卻介質通道兩端中的其中一端的冷卻介質入口連通時，排氣管道與冷卻介質通道兩端中的另外一端的冷卻介質出口連通。
[0018]在上述技術方案中，在冷卻介質通道的兩端均設置的冷卻介質入口和冷卻介質出口可以位于棍子的某一端部，也就是說，僅在棍子的某一端部設置一個冷卻介質入口和一個冷卻介質出口，即冷卻介質入口經過交替換向后就變為冷卻介質出口，而冷卻介質出口經過交替換向后則變為冷卻介質入口，冷卻介質入口和冷卻介質出口是可以進行互換的。通過這樣的方式，冷卻介質可以從棍子的一端沿著其軸向方向被通入至棍子的另一端(例如，從棍子的a端至b端),從而被排出至棍子的冷卻介質通道,經過交替換向后,冷卻介質則可以沿著輥子軸向方向以相反的方向(即從輥子的b端至a端)被通入并排出輥子的冷卻介質通道外。這樣的目的是在于降低冷卻介質對于輥面溫度的非均勻性和輥子的熱凸度的非對稱性的影響。
[0019]基于上述技術方案，在冷卻介質通道的兩端均設置的冷卻介質入口和冷卻介質出口也可以分別位于輥子的兩端部，也就是說，在輥子的兩端部的任意一端部上均設置一個冷卻介質入口和一個冷卻介質出口。
[0020]進一步地，在本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統中，上述冷卻介質通道的兩端的冷卻介質入口和冷卻介質出口為同一端口，該冷卻介質通道兩端的端口分別為第一端口和弟一端口 ；該系統還包括:
[0021]第一管道，其與第一端口連接；
[0022]第二管道，其與第二端口連接；
[0023]兩位五通換向閥；
[0024]三通閥，其與第一管道和第二管道的其中之一連接，并與兩位五通換向閥連接；
[0025]控制元件，其與兩位五通換向閥連接以控制兩位五通換向閥在第一工位和第二工位之間切換；在第一工位，該兩位五通換向閥將第一管道和所述進氣管道連通，將第二管道和所述排氣管道連通；在第二工位，該兩位五通換向閥將第二管道和進氣管道連通，將第一管道和所述排氣管道連通。
[0026]在上述技術方案中，利用了兩位五通換向閥和三通閥來實現冷卻介質通道的兩端的冷卻介質入口和冷卻介質出口的交替切換。兩位五通換向閥中的兩位是指該換向閥具有兩個工位，而五通是指該換向閥具有一個氣源口，兩個進氣口以及兩個排氣口，其中，兩個進氣口不能同時與進氣管道連通，也就是說，在同一時間內，只有兩個進氣口的其中之一才可以與進氣管道連通，相應地，對于兩個排氣口也是如此。控制元件則可以控制兩位五通換向閥在第一工位和第二工位之間切換，以實現第一管道與進氣管道的連通和第二管道與排氣管道的連通，或者以實現第一管道與排氣管道的連通和第二管道與進氣管道的連通。
[0027]在此，設置三通閥可以有效地控制冷卻介質進入或排出冷卻介質通道的流量大小。
[0028]進一步地，在本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統中，上述控制元件包括繼電器。
[0029]通過繼電器控制換向閥在兩個不同工位之間切換，可以靈活地實現冷卻介質進出方向的互換。
[0030]進一步地，在本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統中，上述冷卻介質通道在輥子內螺旋延伸。
[0031]將冷卻介質通道設置為螺旋式的，其目的是為了能夠增加冷卻介質與輥子之間的接觸面積和接觸時間，以便于輥面溫度的迅速降低，提高冷卻效率。
[0032]更進一步地，在本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統中，上述進氣管道上設有閥，用以靈活地控制進入冷卻介質通道內的冷卻介質的流量。
[0033]更進一步地，在本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統中，上述排氣管道上設有閥，用以靈活地控制排出冷卻介質通道內的冷卻介質的流量。
[0034]本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法能夠提高輥面溫度的均勻性，改善輥面溫度的對稱性，以防止帶鋼經過冷卻輥子時的嚴重跑偏行。
[0035]另外，本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法操作簡單便捷，可以有效地提高生產線的產能水平。
[0036]本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統可以使得輥面溫度和輥子的熱凸度呈現對稱性分布。
[0037]此外，本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統結構簡單，便于改造實施。
【附圖說明】
[0038]圖1為生產線中的輥子沿其長度方向的輥面溫度及其輥子熱凸度的趨勢圖。
[0039]圖2為本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統處于第一工位時的結構示意圖。
[0040]圖3為本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統處于第二工位時的結構示意圖。
[0041]圖4為本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法在不同交替換向時間下的輥子熱凸度的趨勢比較圖。
[0042]圖5為采用本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法前后的輥子熱凸度和輥面溫度的趨勢比較圖。
【具體實施方式】
[0043]下面將根據具體實施例對本發明所述的改善輥面溫度均勻性的方法及其系統做出進一步說明，但是具體實施例和相關說明并不構成對于本發明的技術方案的不當限定。
[0044]圖2和圖3分別示出了本發明所述的改善輥面溫度均勻性的系統處于第一工位時和第二工位時的結構示意圖。
[0045]在圖2和圖3中的箭頭方向代表了在閥體中、管道中或在冷卻介質通道中的冷卻介質的流動方向。
[0046]如圖2和圖3所示，該實施方式下的改善輥面溫度均勻性的系統G包括:輥子11，進氣管道12，排氣管道13，冷卻介質通道14，第一管道15，第二管道16，兩位五通換向閥17，三通閥18以及控制元件(未在圖2和圖3中示出)。冷