2、氣體射流冷卻技術(shù)
為消除冷軋后鋼板的加工硬化，目前一般是采用連續(xù)退火爐對(duì)鋼板進(jìn)行退火。實(shí)現(xiàn)了在退火爐內(nèi)一面使鋼板連續(xù)移動(dòng)，一面進(jìn)行冶金學(xué)上所要求的加熱和冷卻循環(huán)。冷卻主要采用氣體射流冷卻技術(shù)，使氣體從噴嘴噴出，沖撞到鋼板上進(jìn)行冷卻。
氣體射流方式有配置數(shù)個(gè)圓孔噴嘴的多孔式氣體射流方式和配置狹縫狀噴嘴的狹縫式氣體射流方式。采用狹縫式氣體射流方式時(shí)，噴嘴呈喙?fàn)畈贾?，氣體容易向鋼板寬度方向穿過(guò)，使鋼板寬度方向的冷卻均勻。為防止帶材變形，因此可以在帶材溫度高的區(qū)域使用這種氣體射流冷卻方式。多孔式氣體射流的每單位冷卻能力高，一般用于預(yù)熱帶或最終冷卻帶等板帶和冷卻氣體溫差小的區(qū)域。
3、軋輥冷卻技術(shù)
為提高鋼板的冷卻速度和節(jié)能的要求，軋輥冷卻技術(shù)已應(yīng)用于實(shí)際。軋輥冷卻的方法是使鋼板直接與水從內(nèi)部貫穿流過(guò)的旋轉(zhuǎn)軋輥接觸，通過(guò)接觸傳熱進(jìn)行冷卻。軋輥冷卻法的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力比需要使大量氣體循環(huán)的氣體射流方式的小。
根據(jù)軋輥、冷軋鋼板的表面光潔度和介質(zhì)氣體的傳熱系數(shù)，可以近似地計(jì)算出軋輥冷卻的接觸傳熱系數(shù)。軋輥冷卻的課題是解決軋輥寬度方向的均勻接觸問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，在軋輥表面開了吸氣用的小孔，利用吸入壓力使軋輥和鋼板接觸，采用這種抽吸方式使氣體射到鋼板表面，利用氣體的噴射動(dòng)壓，可使軋輥和鋼板均勻接觸。采用軋輥冷卻的傳熱系數(shù)是氣體射流冷卻的5～10倍。近年來(lái)，通過(guò)對(duì)軋輥的水路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高了軋輥殼體部分的傳熱效率，降低了制造成本。
四、今后的發(fā)展趨勢(shì)
為減輕車身重量、節(jié)約能耗和提高防碰撞的安全性，今后汽車業(yè)對(duì)高強(qiáng)度鋼板的需求將越來(lái)越大。將鋼板從再結(jié)晶溫度快速冷卻(例如，150℃／s以上)，可以生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼板。如此快的冷卻速度如果采用以往的以氮?dú)鉃橹饕煞值臍怏w射流冷卻是不可能實(shí)現(xiàn)的，因此采用了噴霧冷卻或浸漬冷卻等方式，但缺點(diǎn)是表面會(huì)發(fā)生氧化，需要酸洗處理。/e
為實(shí)現(xiàn)在保持還原氣氛的條件下進(jìn)行快速冷卻，人們期待著使用氫作冷卻劑的氣體射流冷卻。由于氫的傳熱系數(shù)比氮大，因此在相同噴流條件下能獲得高的冷卻性能。由此可知，在氫濃度高的情況下，其傳熱系數(shù)是采用氮進(jìn)行氣體射流的2倍以上。采用氫氣體射流時(shí)，通過(guò)優(yōu)化噴嘴布置和噴出速度，可獲得700W／(m2•K)以上的傳熱系數(shù)。
提高爐內(nèi)氣體的氫濃度可以提高氣體射流的冷卻能力，但由于氫是燃燒性強(qiáng)的氣體，從安全性來(lái)考慮，日本的大型退火爐不采用這種方法。但是，在歐洲有些大型退火爐采用了氫濃度高的氣體射流。今后，在不使用水的干氣氛下對(duì)鋼板進(jìn)行快速冷卻的技術(shù)是人們所期待的。
五、結(jié)束語(yǔ)
鋼鐵生產(chǎn)工藝中的加熱和冷卻技術(shù)已按照各工藝要求進(jìn)行了不斷的改進(jìn)和開發(fā)，今后還應(yīng)根據(jù)新的工藝要求，不斷進(jìn)行開發(fā)。尤其是，為進(jìn)一步提高材質(zhì)的均勻性和強(qiáng)度特性等產(chǎn)品質(zhì)量，因此對(duì)快速加熱和冷卻技術(shù)的要求越來(lái)越高，對(duì)考慮到環(huán)保的節(jié)能與低污染加熱和冷卻技術(shù)的要求也將越來(lái)越高。為此，應(yīng)進(jìn)一步研究傳熱現(xiàn)象，改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，并將加熱和冷卻技術(shù)更好地融合到電磁技術(shù)領(lǐng)域和熱化學(xué)領(lǐng)域，以滿足各種工藝要求。
——摘自《試驗(yàn)測(cè)試信息網(wǎng)》
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