用于在离开退火炉的金属带材上形成横向拱形结构的装置和方法 |
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| 申请号 | CN201780046937.4 | 申请日 | 2017-07-19 | 公开(公告)号 | CN109689902A | 公开(公告)日 | 2019-04-26 |
| 申请人 | SMS集团有限公司; | 发明人 | J·考普尔; A·维茨; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于在离开 退火 炉(2)的金属带材(3)上形成横向拱形结构的装置(1)。为了能够实现在离开 退火炉 (2)的金属带材(3)上形成横向拱形结构，而没有影响金属带材(3)的表面特性，本发明提出，装置(1)具有至少一个布置在金属带材(3)的带材轨道下方的 支撑 喷嘴 组件(6)，该支撑喷嘴组件设立成在金属带材(3)和支撑喷嘴组件(6)之间产生从下面支撑金属带材(3)的气垫(7)，使得通过气垫(7)可在金属带材(3)上无 接触 地形成横向拱形结构。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于在离开退火炉(2)的金属带材(3)上形成横向拱形结构的装置(1)，其特征在于，设有至少一个布置在金属带材(3)的带材轨道下方的支撑喷嘴组件(6)，该支撑喷嘴组件设立成在所述金属带材(3)和所述支撑喷嘴组件(6)之间产生从下面支撑所述金属带材(3)的气垫(7)，使得能通过所述气垫(7)在所述金属带材(3)上无接触地形成横向拱形结构。 |
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| 说明书全文 | 用于在离开退火炉的金属带材上形成横向拱形结构的装置和方法 技术领域[0002] 本发明还涉及一种用于在离开退火炉的金属带材上形成横向拱形结构的方法。 背景技术[0003] 金属带材通常在使用连铸方法的情况下制成。金属带材可在退火炉中加热，以获得期望的组织结构。紧接着，获得的组织结构可通过快速或平稳的冷却(Hard-bzw.Soft-Quench，硬淬火或软淬火)“冻结”，还被称为骤冷。在此，将金属带材首先引导通过退火炉，并且紧接着引导通过冷却线。 [0004] 为了提高金属带材的形状稳定性和平坦度并且因此例如使其输送通过冷却段变得容易，金属带材可设有例如形成圆弧形的横向拱形结构。例如由DE10046273A1已知，利用机械式引导器件、尤其辊子或轴为平坦的金属带材强加这种横向拱形结构。机械式引导器件可布置在加热区域或冷却区域中。通过使用用于在金属带材处形成横向拱形结构的机械式引导器件，由于在机械式引导器件和金属带材之间的实体接触，可在金属带材的表面出现损伤，尤其刮痕等等。此外，金属带材利用在冷却线中的机械式引导器件的固定或引导可不利地对带材中心调节和带材拉力调节发生影响。 发明内容[0005] 本发明的目的在于能够在离开退火炉的金属带材上形成横向拱形结构，而没有影响金属带材的表面特性。 [0007] 根据本发明的用于在离开退火炉的金属带材上形成横向拱形结构的装置包括至少一个布置在金属带材的带材轨道下方的支撑喷嘴组件，其设立成在金属带材和支撑喷嘴组件之间产生从下面支撑金属带材的气垫，使得可通过气垫在金属带材上无接触地形成横向拱形结构。 [0008] 根据本发明，无接触地借助于气垫为例如首先平地构造的金属带材施加横向拱形结构。为了形成金属带材的横向拱形结构，没有使用与金属带材实体接触的机械式器件。因此，由于根据本发明在金属带材上无接触地形成横向拱形结构不会在金属带材的表面上出现机械损伤。因此，利用根据本发明的装置可在离开退火炉的金属带材上形成横向拱形结构，而没有影响金属带材的表面特性。 [0009] 装置还可具有两个或多个在带材行进方向上彼此错位并且布置在金属带材的带材轨道下方的支撑喷嘴组件，其相应设立成在金属带材和支撑喷嘴组件之间产生从下面支撑金属带材的气垫，使得通过气垫可在金属带材上无接触地形成横向拱形结构。在此，在带材行进方向上彼此错位地布置的气垫可不同地构造，以便为金属带材逐步施加横向拱形结构。支撑喷嘴组件可布置在退火炉之外或构造为退火炉的出口侧的单元。 [0010] 装置可附加地具有至少一个布置在金属带材的带材轨道上方的喷嘴组件，其设立成在金属带材和喷嘴组件之间产生为金属带材从上面加载力的气垫，使得可通过气垫在金属带材上形成横向拱形结构。由此可辅助在金属带材上形成横向拱形结构。喷嘴组件可竖向地布置在支撑喷嘴组件之上。 [0011] 气垫例如可为空气气垫。替代地，气垫可由具有与空气不同的成分的气体形成。 [0012] 金属带材、尤其铝质带材可首先在悬浮式带材退火炉中经历固溶退火，其中，金属带材在悬浮式带材退火炉中无接触地借助于悬浮式喷嘴来引导。金属带材可在具有SINUS的带材引导形式的悬浮式带材退火炉中来引导。紧接着，可尤其在离开悬浮式带材退火炉的出口处并且在至水冷器的过渡部位利用在带材行进方向上在悬浮式带材退火炉下游的根据本发明的装置为金属带材无接触地施加横向拱形结构。然后可将具有横向拱形结构的金属带材输送给骤冷部和下游的高功率空气冷却部，由此“冻结”金属带材的横向拱形结构。优选地，金属带材还在骤冷期间并且在高功率空气冷却期间无接触地借助于悬浮式喷嘴引导。因此，在设备相应地设计时，可完全无接触地引导金属带材，使得没有由于与机械式引导器件的实体接触影响金属带材的表面特性，并且可制成具有更高质量的金属带材。此外，可在金属带材的冷却期间实现金属带材的可更精确控制的形状形成。 [0013] 金属带材的横向拱形结构优选地以向上拱弯的正弯或凹形横向拱形结构的形式得到。横向拱形结构引起金属带材的更高的固有稳定性，这尤其能够在冷却区域或冷却线中没有机械式引导器件的情况下实现无接触地引导金属带材。此外，横向拱形结构具有的优点是，从上面喷到金属带材上的冷却水均匀地并且在重力的作用下自动地从金属带材的表面经由带材边缘流走。 [0014] 通过根据本发明在金属带材上无接触地形成横向拱形结构，金属带材在下游的冷却区域中具有更高的平坦度和更低的内部机械应力，从而在其他的制造工艺中需要较少地使用拉伸弯曲矫直机，以便实现金属带材的期望的平坦度。这引起金属带材的更好的在机械方面的材料特性，因为更频繁地利用拉伸弯曲矫直机使得金属带材的材料特性变差。 [0015] 根据有利的设计方案，支撑喷嘴组件包括横向于金属带材的带材行进方向的至少一个基本上在金属带材的宽度上延伸的气体喷嘴。用于形成气垫的气体离开气体喷嘴。优选地气体喷嘴恰好在金属带材的宽度上延伸。装置可具有鼓风机或类似物，以产生处于压力下的气体，该气体通过至少一个流体管路供给气体喷嘴。支撑喷嘴组件可替代地具有至少两个沿金属带材的宽度方向或带材行进方向彼此错位布置的气体喷嘴。 [0016] 有利地，气体喷嘴包括至少一个离开开口，其具有连续或分成台阶地构造的横向拱形结构，该横向拱形结构相应于应在金属带材上形成的横向拱形结构。离开开口优选地基本上在金属带材的整个宽度上延伸。离开开口的横向拱形结构可由此实现，即，气体喷嘴的中部布置成高于气体喷嘴的侧部。由于离开开口的横向拱形结构，气垫具有相应的横向拱形结构，其用于形成金属带材的横向拱形结构。优选地，气体在例如切口式构造的离开开口的长度上离开，以便产生均匀的空气气垫。 [0017] 根据另一有利的设计方案，支撑喷嘴组件的横向于金属带材的带材行进方向得到的宽度可变。由此可改变支撑喷嘴组件或气体喷嘴的宽度，以匹配金属带材的相应的宽度。支撑喷嘴组件或气体喷嘴的宽度变化可自动借助于可操控的调节单元或手动进行。在第一种情况下，装置可具有在信号技术上与调节单元连接的控制和/或调节电子设备，为其输送关于金属带材的相应的宽度的数据，并且利用该控制和/或调节电子设备处理数据，以产生用于调节单元的调节信号。 [0018] 另一有利的设计方案规定，支撑喷嘴组件高度可调地布置。由此可使支撑喷嘴组件或气体喷嘴的定位与金属带材的相应的带材轨道匹配。此外，可由此根据金属带材的相应的重量调节为金属带材加载气垫或气垫的支撑作用。支撑喷嘴组件或气体喷嘴例如可在更轻的金属带材的情况下布置得更低，即，与金属带材具有更大的间距，并且在更重的金属带材的情况下布置得更高，即，与金属带材具有更小的间距。支撑喷嘴组件或气体喷嘴的高度调整可自动借助于可操控的调节单元或手动进行。在第一种情况下，装置可具有在信号技术上与调节单元连接的控制和/或调节电子设备，为其输送关于金属带材的相应的重量、材料强度和/或宽度的数据，并且利用该控制和/或调节电子设备处理数据，以产生用于调节单元的调节信号。 [0019] 根据另一有利的设计方案，离开支撑喷嘴组件的气体质量流的强度可变。因此气垫的支撑作用可变。由此可根据金属带材的相应的重量调节为金属带材加载气垫或气垫的支撑作用。例如，对于更轻的金属带材，比起更重的金属带材，气体质量流的强度可更低。气体质量流的强度变化可自动或手动进行。在第一种情况下，装置可具有在信号技术上与装置的鼓风机连接的控制和/或调节电子设备，为其输送关于金属带材的相应的重量、材料强度和/或宽度的数据，并且利用该控制和/或调节电子设备处理数据，以产生用于鼓风机的控制信号。 [0020] 此外，有利的是，离开支撑喷嘴组件的气体的温度可变。气体的温度例如可如此选择，即，金属带材通过气垫保温或冷却。气体的温度例如可根据离开退火炉的金属带材的温度来选择。装置可具有至少一个加热机构，以用于在气体离开支撑喷嘴组件之前加热气体。气体的温度变化可自动或手动进行。在第一种情况下，装置可具有在信号技术上与加热机构连接的控制和/或调节电子设备，为其输送关于金属带材的相应的温度的数据，并且利用该控制和/或调节电子设备处理数据，以产生用于加热机构的控制信号。 [0021] 依据根据本发明的用于在离开退火炉的金属带材上形成横向拱形结构的方法，使横向拱形结构无接触地形成在金属带材上。 [0022] 方法相应地具有上文参考装置提到的优点。上述装置可用于执行该方法。利用根据本发明的方法可在金属带材上形成横向拱形结构，而没有影响金属带材的表面特性。 [0023] 根据有利的设计方案，产生从下面支撑金属带材的气垫，使得通过气垫在金属带材上形成横向拱形结构。为此可使用根据提到的设计方案中的一种或设计方案中的至少两种的任意的组合的上述装置。因此，该设计方案相应具有上文参考装置提到的优点。 [0024] 根据另一有利的设计方案，使气垫的横向于金属带材的带材行进方向得到的宽度变化。该设计方案相应具有上文参考装置的相应的设计方案提到的优点。关于装置的设计方案提到的设计方案变体可用于实现方法的设计方案。尤其可使支撑喷嘴组件或气体喷嘴的宽度相应改变，以便使气垫的宽度改变。 [0025] 另一有利的设计方案规定，使离开支撑喷嘴组件的气体质量流的强度改变。该设计方案相应具有上文参考装置的相应的设计方案提到的优点。关于装置的设计方案提到的设计方案变体可用于实现方法的设计方案。 [0027] 下面参考附图并借助优选的实施方式示例性地阐述本发明，其中，下文阐述的特征可相应单独地以及以彼此不同的组合呈现本发明的方面。其中： [0028] 图1示出了根据本发明的装置的实施例的示意性的图示；并且 [0029] 图2示出了根据本发明的装置的另一实施例的支撑喷嘴组件的示意性的图示。 [0030] 在附图中，相同或功能相同的构件设有相同的附图标记。 具体实施方式[0031] 图1示出了根据本发明的装置1的实施例的示意性的图示，该装置用于在离开退火炉2的平地构造的金属带材3上形成横向拱形结构。在带材行进方向4上与装置1联接的是冷却线5。金属带材3在退火炉2中以及在冷却线5(水冷器)中无接触地借助于未示出的悬浮式喷嘴来引导。 [0032] 装置1包括布置在金属带材3的带材轨道下方的支撑喷嘴组件6，其设立成在金属带材3和支撑喷嘴组件6之间产生从下面支撑金属带材3的气垫7，使得可通过气垫7在金属带材3上无接触地形成横向拱形结构。 [0033] 支撑喷嘴组件6包括横向于金属带材3的带材行进方向4的基本上在金属带材3的整个宽度上延伸的气体喷嘴8。气体喷嘴8包括离开开口9，其具有连续地或分成台阶地构造的、与应在金属带材3上形成的横向拱形结构相应的横向拱形结构，如例如从图2中可见的那样。支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8的横向于金属带材3的带材行进方向4得到的宽度可变。支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8可根据双箭头10高度可调地来布置。 [0034] 离开支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8的气体质量流的强度可变。为此，装置1可具有鼓风机11和在信号技术上与鼓风机11连接的用于控制鼓风机11的控制和/或调节电子设备12。可为控制和/或调节电子设备12输送由控制和/或调节电子设备12处理的数据，以操控鼓风机11，更确切地说操控气体质量流的强度的改变。 [0035] 离开支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8的气体的温度可变。为此，装置1可具有在鼓风机11下游的加热机构13，其在信号技术上与控制和/或调节电子设备12连接并且可利用该控制和/或调节电子设备来控制。可为控制和/或调节电子设备12输送数据，其由控制和/或调节电子设备12处理，以操控加热机构13，更确切地说操控气体的温度的改变。 [0036] 图2示出了根据本发明的装置1的另一实施例的支撑喷嘴组件6的示意性的图示，该装置用于在离开未示出的退火炉的平地构造的金属带材3上形成横向拱形结构。在图2中示出了金属带材3的正弯或凹形的横向拱形结构。 [0037] 支撑喷嘴组件6布置在金属带材3的带材轨道下方，并且设立成在金属带材3和支撑喷嘴组件6之间产生从下面支撑金属带材3的气垫7，使得可通过气垫7在金属带材3上形成横向拱形结构。 [0038] 支撑喷嘴组件6包括横向于金属带材3的带材行进方向4的基本上在金属带材3的整个宽度上延伸的气体喷嘴8。气体喷嘴8包括离开开口9，其具有连续构造的、相应于应在金属带材3上形成的横向拱形结构的横向拱形结构。支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8的横向于金属带材3的带材行进方向4得到的宽度可变。支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8可根据双箭头10高度可调地来布置。 [0039] 离开支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8的气体质量流的强度可变。为此，装置1可具有鼓风机11和在信号技术上与鼓风机11连接的用于控制鼓风机11的控制和/或调节电子设备12。可为控制和/或调节电子设备12输送数据，其由控制和/或调节电子设备12处理，以用于操控鼓风机11，更确切地说操控气体质量流的强度的改变。 [0040] 离开支撑喷嘴组件6或气体喷嘴8的气体的温度可变。为此，装置1可具有在鼓风机11下游的加热机构13，其在信号技术上与控制和/或调节电子设备12连接，并且可利用该控制和/或调节电子设备来控制。可为控制和/或调节电子设备12输送数据，其由控制和/或调节电子设备12来处理，以操控加热机构13，更确切地说操控气体的温度的改变。 [0041] 附图标记列表 [0042] 1 装置 [0043] 2 退火炉 [0044] 3 金属带材 [0045] 4 带材行进方向 [0046] 5 冷却线(水冷器) [0047] 6 支撑喷嘴组件 [0048] 7 气垫 [0049] 8 气体喷嘴 [0050] 9 离开开口 [0051] 10 双箭头(6、8的高度可调节性) [0052] 11 鼓风机 [0053] 12 控制和/或调节电子设备 [0054] 13 加热机构 |
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