Устройство и способ охлаждения металлических полос

Устройство и способ охлаждения металлических полос

Реферат

 

Изобретение относится к устройству и способу охлаждения металлических полос в роликовом закалочном оборудовании линии тепловой обработки, которое предусматривает использование оборудования для охлаждения газовой струей, в котором две или более насадок сопел расположены по направлению оси охлаждающих роликов через металлическую полосу, ширина насадок сопел будет меньше ширины металлической полосы, а сами насадки сопел установлены с возможностью перемещения вдоль направления движения охлаждающих роликов, и как минимум одна из насадок сопел может перемещаться вдоль оси ролика, использование устройства регулирования газа, предназначенное для регулирования давления или скорости потока охлаждающего газа, поступающего в каждую насадку. В зависимости от подобной конструкции насадки сопел узкой ширины перемещаются непосредственно над горячими точками, обычно имеющими форму буквы W и небольшой размер по ширине неравномерного распределения температуры, а охлаждающий газ нагнетается в эти горячие точки, причем давление или скорость потока этого охлаждающего газа регулируется с помощью специального устройства регулирования газа, благодаря чему осуществляется концентрическое охлаждение горячих точек и тем самым эффективно устраняется неравномерное распределение температуры. 6 с. и 62 з.п. ф-лы, 61 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройству и способу охлаждения металлических полос в линии тепловой их обработки.

При использовании в непрерывных линиях отжига оборудования охлаждения газовой струей или роликового закалочного оборудования довольно часто наблюдается неравномерно распределение температуры по всей ширине металлической полосы, другими словами, в плане качества готовой продукции или движения металлической полосы могут возникать такие проблемы, как образование неравномерного качества, продольный изгиб, искривление или погрешности в форме. В патенте Японии N 60-169524 (в частности см. фиг. 40) раскрывается оборудование для намотки металлической полосы X на множество охлаждающих роликов NN 1-4 с целью охлаждения металлической полосы при ее контактировании с этим роликом: упомянутое оборудование состоит из устройства нагнетания газовой струи 1-4, клапанов регулирования потока газа 84a - 84e, термометров 90a - 90d и из систем регулирования температуры 87a - 87d.

Устройство нагнетания газовой струи 1-4, расположенное напротив охлаждающих роликов NN 1 - 4 (что ясно видно на фиг. 41), разделено на множество секций 10a - 10e, которые охватывают всю ширину металлической полосы X. Для каждой секции предусмотрен свой собственный клапан регулировки потока газа (клапаны 84a - 84e). Термометры 90a - 90d показаны установленными в позиции для фиксирования распределений температуры по всей ширине металлической полосы X и для вычисления перепада температуры в соответствующих точках ширины полосы по отношению к средней температуре всей ширины полосы, если упомянутый перепад температуры превышает допустимый предел, то тут же происходит фиксирование этой позиции на ширине полосы. Упомянутые системы регулирования температуры металлической полосы 87a - 87d предназначены для управления режимом работы клапанов регулирования скорости потока газа 84a - 84e в ответ на фиксирование упомянутой позиции.

Упомянутые выше устройства и системы использовали в фактической установке для проведения экспериментов по охлаждению металлических полос только на охлаждающих роликах и только в следующих конкретных условиях: толщина полосы колебалась от 0,5 до 2,3 мм, ширина полосы колебалась от 850 до 1575 мм, температура полосы на входе в охлаждающую секцию колебалась от 550 до 680^oC, и температура полосы на выходе из охлаждающей секции колебалась от 350 до 480^oC. В ходе проведения этих экспериментов было установлено, что во всех случаях (см. фиг. 42) температура на обеих кромках и в центральной части металлических полос была несколько выше средней температуры по ширине полосы, другими словами, температура металлической полосы имела W-образные профили.

В более узком смысле можно утверждать, что положительное отклонение температуры полосы происходит в пределах какого-то конкретного диапазона ширины полосы по отношению к усредненной температуре по ширине полосы, причем это не зависит от размеров металлических полос и условий охлаждения в центральной части полос. Для обеих кромок полосы выведена следующая закономерность, чем больше толщина металлической полосы и чем выше скорость движения полосы или чем выше перепад температуры самой полосы, тем больше отклонение температуры полосы от средней температуры полосы по ширине.

Тщательный анализ результатов проведенных экспериментов помог выявить и характеризовать основные причины возникновения упомянутых выше феноменов. После наматывания металлической полосы X на охлаждающий ролик 1 распределение напряжения растяжение/сжатие, появляющееся в толщине полосы, и в результате изменения коэффициента Пуанссона упомянутым напряжением распределение напряжения сжатие/растяжение изменяет свое направление на обратное по отношению к ширине полосы, в результате чего в прямоугольном направлении относительно главного изгибания, показанного на фиг. 43, образуется обратная изгибающая деформация (которую ниже будем называть "седлообразной деформацией").

После образования седлообразной деформации неизбежно возникает плохое контактирование на охлаждающем ролике с обеими кромками полосы, что сказывается на их недостаточном охлаждении и на возникновении положительного отклонения температуры полосы от средней температуры полосы по ширине. При охлаждении только в зависимости от охлаждающих роликов при подаче металлической полосы на следующий охлаждающий ролик плохое контактирование из-за седлообразной деформации будет усиливаться и суммироваться с плохим контактированием из-за различий в удлинении в длине полосы, что обусловлено положительным отклонением температуры полосы, а в итоге совокупность всех этих факторов обусловливает возникновение большего положительного отклонения температуры полосы.

Неконтактирующая длина L между охлаждающим роликом и металлической полосой на обеих кромках, наматываемой на охлаждающий ролик, а также смещение полосы Z на обеих кромках выражаются с помощью приводимых ниже уравнений (11) и (12). Например, в следующих конкретных условиях, когда толщина металлической полосы равна 1,0 мм, радиус охлаждающего ролика равен 800 мм, а температура металлической полосы равна 600^oC, тогда неконтактирующая длина будет равна примерно 15 мм, а смещение полосы Z - примерно 0,1 мм.

где L - неконтактирующая длина между полосой и охлаждающим роликом; Z - радиальное смещение на обеих кромках полосы, мм; E - модуль Юнга металлической полосы, кгс/мм²; t - толщина металлической полосы, мм; V - коэффициент Пуанссона металлической полосы; T_в - натяжение линии прохода полосы, кгс/мм²; R - радиус охлаждающего ролика, мм.

Однако описанная в патенте Японии N 60-169524 установка охлаждения металлических полос имеет ряд существенных недостатков, положительное решение которых связано с необходимостью значительного увеличения количества образуемых по всей ширине полосы разделительных секций в пределах оборудования для охлаждения газовой струей, чтобы соответствующим образом отреагировать на охлаждение всей ширины полосы в большом диапазоне с помощью установления большего количества клапанов регулирования подачи потока газа и самих систем подачи и распределение газа, что, конечно, неизбежно скажется на увеличении себестоимости оборудования.

Если количество образуется по всей ширине полосы разделительных секций равно примерно 5 (см. фиг. 41 упомянутого выше патента Японии), тогда ширина разделенных сопел будет большой, чтобы гарантировать более высокую скорость потока охлаждающего газа, а в этом случае увеличатся не только эксплуатационные расходы, но и возникнет переохлаждение вокруг обеих кромок полосы. Из приведенных на фиг. 56 данных ясно, что просто невозможно добиться равномерного распределения температуры по всей ширине металлической полосы.

Настоящее изобретение ставит своей целью решить упомянутые выше проблемы и предлагает новое устройство для охлаждения металлических полос и способ реализации охлаждения, с помощью которых можно будет добиться быстрого охлаждения полос при одновременном гарантировании равномерного распределения температуры по всей ширине металлической полосы и при экономически оправданных расходах, если иметь в виду большие площади охлаждения.

Устройство охлаждения металлических полос по настоящему изобретению представляет собой роликовое закалочное оборудование, которое обеспечивает наматывание металлической полосы по меньшей мере на один охлаждающий ролик и регулирование наматывающей длины между металлической полосой и каждым из охлаждающих роликов, отличающееся в основном тем, что оно включает в себя устройство охлаждения газовой струей, в котором две или более насадки сопла расположены по оси ролика относительно охлаждающих роликов через металлическую полосу, причем упомянутые насадки сопла будут уже по сравнению с металлической полосой, а сами насадки сопла могут перемещаться вдоль направления перемещения охлаждающих роликов, и как минимум одна из насадок сопла может перемещаться вдоль оси ролика; устройства регулирования потока газа, предназначенные для регулирования давления или скорости потока охлаждающего газа, поступающего в каждую насадку сопла (конструкция регулирующих устройств соответствует конструкциям клапанов для регулирования давления, воздуходувок для подачи газа или решающим устройствам для регулирования температуры полосы, которые регулируют степень открытия клапанов регулирования давления и вращающуюся скорость воздуходувок подачи газа).

Горячая точка W-образного неравномерного распределения температуры будет небольшой по ширине (с чем уже упоминали выше), и если по ширине металлической полосы установлено множество сопел, что типично для обычных известных охлаждающих конструкций, и если горячие точки будут располагаться в частях, соответствующих разделительным стенкам или перегородкам, то в этих местах охлаждение может испытывать определенные трудности, а если применить более интенсивное принудительное охлаждение, то часть полосы вокруг горячей точки может просто переохладиться. По настоящему изобретению насадка сопла с более узкой шириной перемещается как раз над горячей точкой, и охлаждающий газ, давление или скорость потока которого уже отрегулирована с помощью устройства регулирования струи газа, будет ударять именно по этой горячей точке, посредством чего осуществляется так называемое местное охлаждение, так что в данном случае эффективно и положительно решается проблема неравномерного распределения температуры.

Выполнение насадок сопел с возможностью их движения в направлении перемещения охлаждающего ролика связано с возможностью перемещения охлаждающего ролика в поперечном направлении вместе с линией прохода металлической полосы, чтобы охлаждающий ролик мог изменять длину наматывания полосы. Является очень важным фактором, чтобы насадка сопла могла всегда занимать оптимальную высоту для охлаждения полосы, наматываемой на охлаждающий ролик (в данном случае насадка сопла перемещается в том же направлении, в котором перемещается охлаждающий ролик), и не приходить в непосредственное контактирование с металлической полосой (когда охлаждающий ролик отделяется от линии прохода полосы и как раз перед самым моментом этого отделения насадка сопла перемещается обратно в направлении позиции оттягивания назад, а затем, когда охлаждающий ролик начинает входить в контакт с линией прохода полосы, насадка сопла перемещается в обратном направлении, когда она приближается к охлаждающему ролику от исходной позиции или позиции отвода назад.

Чтобы гарантировать оптимальное местное охлаждение горячей точки, рекомендуется расположить в ряд вдоль линии прохода металлической полосы выходные сечения насадок сопла, которым придана форма щели, пересекающейся почти под прямым углом с линией прохода полосы.

Выходные сечения сопла 11 (см. фиг. 44(a) - 44(d)) выполнены в форме буквы R во внутренней части поперечного сечения сопла, скошены на конус или выступают наружу, как в случаях (c) и (d) упомянутого чертежа.

Если вдоль оси ролика используют две насадки сопел, тогда каждая из них устанавливается на кромках полосы по ее ширине; если же используют три насадки сопла, тогда одна из них устанавливается почти по центру ширины полосы (установленная по центру полосы насадка сопла не перемещается вдоль оси ролика, а может оставаться здесь в неподвижном положении), если две оставшиеся насадки устанавливают по кромкам полосы, то в этом случае образованная таким образом система охлаждения будет эффективной в плане устранения W-образного неравномерного распределения температуры полосы (как правило, это неравномерное распределение температуры в большей степени будет проявляться на кромках полосы, чем в центре, и именно поэтому рекомендуется устанавливать насадки сопла на кромках полосы с возможностью их движения).

Суть настоящего изобретения можно использовать не только в конструкциях с одним охлаждающим роликом, но и также в конструкциях, которые предусматривают использование двух и более охлаждающих роликов. Если имеется в виду конструкция с несколькими охлаждающими роликами, то для образования упомянутой выше конструкции будет вполне достаточно установить по меньшей мере на первом охлаждающем ролике три насадки сопла. Следует также иметь в виду, что охлаждающие ролики поделены на секцию поступления рулонной полосы и на секцию выхода рулонной полосы. Поэтому, если иметь в виду охлаждающие ролики секции поступления рулонной полосы, то для образования упомянутой выше системы расположения насадок необходимо будет использовать три насадки сопел, а если же имеем дело с охлаждающими роликами секции выхода рулонной полосы, то будет вполне достаточно использовать две насадки сопел. Основной причиной, почему с первым охлаждающим роликом или с охлаждающими роликами на стороне поступления рулонной полосы необходимо устанавливать три насадки сопла, является то, что поскольку центральная часть металлической полосы несколько вспучивается после начала контактирования полосы с охлаждающим роликом, что собственно и вызывает неравномерное температурное распределение по ширине полосы (см. фиг. 45(a)), то часть корпуса охлаждающего ролика 1, на которой не происходит контактирования полосы X из-за неправильной или плохой формы самой полосы, будет охлаждаться циркулирующим внутри охлаждающего ролика хладагентом в большей степени, чем в контактирующей части корпуса, и даже после исправления дефекта в форме полосы центральная ее часть все равно не будет охлаждаться так, как это показано на фиг, 45 (b), причем эта центральная часть полосы будет удлиняться в большей степени, чем ее кромки и в конечном итоге образуется полоса, показанная на фиг. 45 (c). Подобное явление получило название центральное вспучивание. В частности, если имеем дело с материалами небольшой толщины и малой жесткости, то в этих материалах часто возникают прогибы или продольные изгибы, а поскольку первоначальной причиной возникновения неравномерного температурного распределения являются свойства и особенности охлаждающего ролика, то подобное неравномерное распределение температуры позже будет только усиливаться, то для предотвращения возможного неправильного образования формы металлической полосы в начальный момент ее контактирования с охлаждающими роликами необходимо будет устанавливать дополнительную насадку сопла также и в центральной части по меньшей мере первого охлаждающего ролика или охлаждающих роликов секции поступления рулонной полосы, чтобы можно было осуществить местное охлаждение и нагнетание струи газа на кромку наматываемой на охлаждающий ролик полосы и тем самым положительно решить проблему вспучивания центральной части полосы (особенно эффективно эта проблема решается с помощью первого охлаждающего ролика, причем даже и в том случае, если металлическая полоса имеет большую толщину). И наоборот, если вся система охлаждения состоит из трех насадок сопел, включая центральную насадку сопла для первого охлаждающего ролика или охлаждающих роликов секции поступления рулонной полосы, тогда будет вполне достаточно установить насадки сопел соответственно для двух кромок в последующих охлаждающих роликах.

С другой стороны, если по описанной выше схеме использует множество охлаждающих роликов, то в этом случае можно будет организовать движения насадок сопла таким образом, чтобы насадка сопла секции подачи рулонной полосы перемещалась в направлении движения охлаждающего ролика дифференцировано от движения насадки сопла секции выхода рулонной полосы. Другими словами, с целью устранения неравномерного распределения температуры по ширине полосы, которое обусловливается седлообразной деформацией, необходимо будет максимально возможно повысить эффективность охлаждения на стороне впуска или подачи, где и происходит образование упомянутой деформации, и как можно раньше устранить дефектные формы полосы вокруг той части, в которой начинается непосредственное контактирование полосы и охлаждающего ролика; необходимо также обеспечить максимально возможное охлаждение задней поверхности полосы, которая уже намотана на ролик в секции поступления рулонной полосы (что касается остальных факторов, то следует иметь в виду, что тепловая нагрузка будет очень небольшой и даже ролики секции поступления рулонной ленты иногда выполняют функцию охлаждения в условиях, когда эти охлаждающие ролики не имеют полного хода смещения). Предлагаемая система охлаждения дает возможность насадкам сопел секции поступления рулонной полосы точно следовать движению охлаждающих роликов, чтобы можно было поддержать на постоянном уровне интервалы между насадками сопел и соответствующими охлаждающими роликами, благодаря чему повышается эффект охлаждения в секции поступления рулонной полосы. В более узком смысле насадка сопла перемещается от позиции отвода назад в направлении приближения к полосе в тот момент, когда начинается этап непосредственного контактирования между полосой в линии прохода и охлаждающим роликом. Более того, если ход смещения охлаждающего ролика будет большим, чем в момент контактирования, тогда насадка сопла перемещается с целью поддержания на постоянном уровне расстояния от полосы. Если между полосой и охлаждающим роликом нет непосредственного контакта, тогда насадки сопел будут перемещаться в позицию отвода назад. В противоположность этому насадки сопел секции поступления рулонной полосы не всегда должны обязательно совершать какие-либо перемещения, а могут оставаться в неподвижном положении. И тем не менее, насадки сопел должны иметь возможность оттягиваться назад, поскольку если насадки сопел сконструированы таким образом, что после выполнения охлаждающими роликами своего максимального хода смещения длина насадки сопла напротив ролика будет максимальной, и исключается возможность использования одного охлаждающего ролика, благодаря чему ход смещения охлаждающего ролика перед и после этого охлаждающего ролика будет коротким, чтобы насадка сопла после охлаждающего ролика, чей ход смещения будет коротким, или насадка сопла, неподвижно установленная на задней стороне уже намотанной на охлаждающие ролики полосы, могла входить в непосредственное контактирование с полосой. Следовательно, существует возможность, что обычно установленная насадка сопла секции поступления рулонной полосы при выполнении функции будет перемещаться в заданные позиции и будет устанавливаться в позиции оттягивания назад только в аварийных ситуациях или в момент отсутствия охлаждения, чтобы абсолютно не повторять движение охлаждающих роликов. Другими словами, насадка сопла перемещается в направлении к полосе от позиции оттягивания в тот момент, когда начинается непосредственное контактирование между полосой и охлаждающим роликом, и после этого, хотя ход смешения охлаждающих роликов становится более длинным, однако насадка сопла не перемещается в заданную позицию, и все насадки сопел вновь возвращаются в позицию оттягивания назад как раз перед моментом выхода из контактирования металлической полосы и охлаждающего ролика.

Для корректировки и аннулирования неравномерных температурных распределений вдоль ширины полосы, вызванных седлообразной деформацией, необходимо будет гарантировать максимально высокую скорость охлаждения на стороне впуска, где собственно и может образоваться деформация, и необходимо будет осуществлять охлаждение на задней стороне уже намотанной на ролик полосы, где может осуществляться равномерное охлаждение по всей ширине полосы, главным образом именно на стороне впуска. За счет последовательного отвода охлаждающих роликов от стороны впуска в секции поступления рулонной полосы, предпочтительного от первого охлаждающего ролика, можно увеличить длину охлаждения (ход смещения охлаждающего ролика будет большим), можно также сделать максимальным поток газовой струи, а следовательно, добиться более эффективного охлаждения на стороне выпуска и компенсировать тем самым недостаточное охлаждение (или его полное отсутствие) на стороне выпуска. В случае использования способа смещения охлаждающего ролика и если предусматривается низкая скорость охлаждения или небольшой объем операций по охлаждению металлической полосы (т.е. если предусматривается низкая производительность охлаждающей установки в тоннах/час), тогда на стороне выпуска насадка сопла для охлаждения заднего конца уже намотанной на охлаждающий ролик металлической полосы отделяется от последней на довольно значительное расстояние (даже если охлаждающий ролик не находится в непосредственном контактировании с полосой, то и в этом случае упомянутая насадка сопла может успешно охлаждать заднюю часть полосы). Если в этот момент расстояние между насадкой сопла и охлаждающим роликом будет больше какого-то конкретного интервала, то для экономии энергии можно будет перекрыть стопорный клапан канала подачи газовой струи, который установлен в каждой насадке сопла.

С другой стороны, в случае использования множества насадок сопел на оси ролика существует возможность соответствующим образом дифференцировать степени (в количественном выражении) движения каждой насадки по направлению движения охлаждающих роликов и можно также соответствующим образом дифференцировать расстояние между каждой насадкой сопла и охлаждающим роликом по оси ролика. Эту схему можно использовать в ситуации, когда происходит изменение обязательной скорости охлаждения в поперечном направлении. Кроме того, если скорость охлаждения является избыточной, тогда в целях экономии энергии можно отказаться от использования некоторых дополнительных приспособлений, например от нагнетателей газа.

В только что описанном устройстве, которое предусматривает расположение насадки сопла небольшой ширины средства охлаждения газовой струей как раз над горячей точкой, чтобы направить струю охлаждающего газа как раз на эту точку, возникает новая проблема после довольно значительного изменения ширины полосы - насадки сопел обеих кромок полосы не могут точно копировать это изменение, а следовательно, задняя стороны полосы, соответствующая этой горячей точке, не может быстро и точно охлаждаться. Что же касается насадок сопел для по меньшей мере обеих кромок полосы, то по изобретению предусматривается объединение множества насадок сопел по оси ролика и после изменения ширины полосы имеется возможность повысить давление или скорость потока охлаждающего газа насадок сопел именно около кромок полосы, благодаря чему будет компенсироваться задержка в движении насадки сопла, т.е. имеет место пониженная реакция.

В частности, если металлическая полоса изменяется в большой ширины на более узкую около точки сварки между полосами, которые имеют различную ширину, тогда рекомендуется использовать показанные на фиг. 46(а) внутренние насадки сопел c,e или с,e, соответствующие обеим кромкам, а также центральные насадки сопел b,f или b,f. Если происходит изменение узкой ширины полосы на более широкую, тогда используются показанные на фиг. 46(b) внешние насадки сопел a,g или a,g, соответствующие обеим кромкам, а также центральные насадки сопел b,f или b,f, благодаря чему можно сделать минимально короткой длину полосы, которая имеет температурное отклонение в поперечном направлении, посредством чего удается избежать наматывания металлической полосы, проходящей через печь тепловой обработки после ее охлаждения.

В устройстве, в котором множество насадок сопел соединены вдоль оси ролика, довольно трудно охлаждать именно те части полосы, в которых присутствуют горячие точки и которые соответствуют перегородкам или разделительным стенкам в соединенных частях самих насадок. По настоящему изобретению (см. фиг. 47(a)) насадка сопла 1 сконструирована таким образом, чтобы соединенные корпуса насадки 10 имели многоступенчатую конструкцию вдоль направления движения металлической полосы, а выходные сечения сопла 11 корпусов насадки 1 могли выключаться вдоль оси ролика по отношению к сторонам впуска и выпуска, благодаря чему позиция, которая будет перегородкой на одном этапе, является позицией для установки выходного сечения сопла 11 на верхнем или нижнем этапе, что положительно решает данную проблему.

Поскольку выходные сечения корпусов насадок имеют правильные интервалы, то и не возникает никаких проблем с нагнетанием струй газа, однако в случае соединения множества корпусов насадок про оси ролика и если используются идентичные позиции между двумя соседними выходными сечениями сопла (т.е. имеет место одинаковая позиция на оси ролика), то в этом случае выпускаемый охлаждающий газ легко и просто образует турбулентные потоки, что затрудняет достижение эффективного охлаждения полосы. По настоящему изобретению (см. фиг. 74(b)) позиции выходных сечений сопел 11 соединенных корпусов насадок 10 несколько отклоняются в сторону соседних корпусов насадок 10 по направлению движения полосы, так что оба соседних выходных сечения сопла 11 устанавливаются различным образом, и положительно решается упомянутая выше проблема (подобный же положительный эффект достигается и в конструкции, и в которой по оси ролика в пределах одной насадки сопла установлено множество выходных сечений сопла и которая обеспечивает соответствующее отклонение соседних выходных сечений сопла в направлении движения полосы).

Является целесообразным, чтобы натяжение металлической полосы изменялось с таким расчетом, чтобы оно было более высоким перед моментом непосредственного контактирования охлаждающего ролика с металлической полосой, благодаря чему стабилизируется форма полосы в момент ее контактирования с охлаждающим роликом.

Существует другое средство компенсирования задержки в движении насадки сопла, которое показано на фиг. 48 и 49. По этому варианту корпуса насадок поделены как минимум на две части (a1,a2,c1,c2,a1,a2,c1,c2) в направлении движения металлической полосы и могут индивидуальным образом перемещаться вдоль оси ролика (или вдоль ширина полосы) для насадок сопел a,c,a,c, чтобы их можно было устанавливать по меньшей мере на обеих кромках, образуя тем самым средство охлаждения газовой струей для охлаждения задней стороны полосы, наматываемой на охлаждающий ролик, и/или образуя уже упоминавшееся выше вспомогательное устройство охлаждения газовой струей на выпускном отверстии охлаждающих роликов. Как стало ясно из фиг. 50 (a), (b) и (c) и фиг. 51 (a), (b) и (c), как раз перед моментом изменения ширины полосы уже произошло предварительное перемещение насадок сопел (a1,c1,a1,c1), которые предназначены для кромок полосы на стороне впуска, и боковым сторонам, которые после изменения ширины полосы будут кромками полосы, причем все это происходит до момента приближения частей с различной шириной полосы к насадкам сопел (на фиг. 50 показаны движения насадок кромок полосы после изменения большой ширины полосы на более узкую, а на фиг. 51 показано движение насадок в обратном направлении). Только что описанную конструкцию можно устанавливать не только в качестве устройства охлаждения газовой струей и вспомогательного устройства охлаждения газовой струей, но и также в качестве вспомогательного охлаждающего устройства, которое можно устанавливать на впускном конце роликового закалочного оборудования.

После установки описанного выше оборудования для определения точной позиции сопла в связи с изменением ширины полосы обычно используют одно или более вычислительных устройств (это устройство, которое обычно устанавливается на впускном отверстии охлаждающих роликов, собирает информацию относительно соединений, например мест сварок полосы, ширины металлической полосы или длины до следующей точки сварки, а также рассчитывает момент достижения охлаждающего ролика и выдает новую установочную позицию насадки на оси ролика).

В этом оборудовании используется также детектор позиции кромки полосы (фотоисточник и детектор, лазерный источник и детектор и устройство изменения профиля распределения температуры (термометр температурного профиля), которое четко определяет температурную разность между частью полосы с высокой температурой и частью низкой температуры окружающей среды, но не металлической полосы, или структуры, связанной с этой частью).

Устройства измерения профиля распределения температуры полосы устанавливают на впускном конце охлаждающих роликов для получения информации об изменяющей ширину точке сварки и о конкретном изменении ширины полосы, чтобы иметь возможность более точно устанавливать насадки сопел на кромках новой ширины полосы. В тот момент, когда соединяющая полосы с другой шириной точка сварки появляется во впускном конце охлаждающих роликов, то информация об этой точке сварки тут же поступает на впускной конец роликов. Если полоса изменяет свою ширину с более узкой на более широкую, то перемещение насадок сопел к заданной позиции заканчивается (насадки сопел перемещаются дальше) как раз перед моментом вхождения точки сварки во впускной конец охлаждающих роликов. И наоборот, если ширина полосы изменяется с большей на меньшую, тогда насадки сопел начинают перемещаться к заданной позиции уже после прохождения точки сварки выпускного конца охлаждающих роликов (насадки сопел приближаются друг к другу). Это связано с тем, что при прохождении более узкой металлической полосы какая-то часть охлаждающего ролика вне проходящей полосы вызывает образование тепловой короны, и именно эта часть ухудшает процесс контактирования полосы, а если к тому же полоса будет широкой, то ее натяжение относительно уменьшается, а следовательно, ухудшается и ее контактирование с охлаждающими роликами. Поэтому в подобной ситуации насадка сопла предварительно перемещается в заданную позицию, и является целесообразным, чтобы после изменения ширины полосы на большую контакт между полосой и роликом был удовлетворительным, чему во многом способствует охлаждение задней стороны полосы, уже намотанной на охлаждающий ролик. По мере наматывания полосы насадки сопел следуют за намоткой полосы. Как уже упоминали выше, если насадки сопел на обеих кромках полосы содержат множество корпусов насадок, соединенных на оси ролика (в направлении ширины полосы), или если корпуса насадок кромочных насадок сопел разделяются на два или более в направлении движения полосы и могут перемещаться индивидуально, то можно еще больше уменьшить количество бракованных частей за счет охлаждения изменяющей ширину части, а ширину сопла можно сделать более узкой, чтобы можно было уменьшить переохлаждения в окружающей среде.

Если трудно устранить неравномерность температуры по всей ширине полосы с помощью описанного выше оборудования охлаждения газовой струей, устанавливаемого напротив охлаждающих роликов, при обработке какой-то конкретной толщины и ширины полосы, при какой-то конкретной скорости движения полосы или при наличии перепада температуры полосы в оборудовании, где установлены охлаждающие ролики, то эту проблему можно решить за счет использования другого оборудования.

В данном случае имеется в виду использование вспомогательного оборудования охлаждения газовой струей, которое устанавливается на выпускном конце охлаждающих роликов или групп охлаждающих роликов напротив металлической полосы, при этом по всей ширине полосы устанавливают две или более насадки сопел нагнетания газовых струй, причем по меньшей мере одна из этих насадок (а лучше две, в частности по одной на каждую кромку полосы) может перемещаться вдоль ширины полосы.

В данном случае рекомендуется также использовать устройство регулирования газовой струи, которое будет регулировать давление или скорость потока охлаждающего газа, который поступает в насадки сопел.

Далее, в случае использования вспомогательного устройства охлаждения газовой струей оно дает возможность, что по меньшей мере те насадки сопел, которые устанавливают не обеих кромках металлической полосы, (среди прочих) состоят из большого количества корпусов насадок, соединенных по всей ширине полосы в виде конструкции для компенсирования задержки в движении насадок сопел, если происходит изменение ширины полосы, и по меньшей мере одна из насадок сопла установлена с возможностью перемещения вдоль ширины полосы; или же установленные по обеим кромкам полосы насадки сопел подразделяются (см. на фиг. 49) на две или более по направлению движения полосы и могут индивидуальным образом перемещаться вдоль ширины металлической полосы.

Если на впускном конце охлаждающих роликов устанавливают одно или более устройств вычисления точной позиции сопла на случай изменения ширины полосы, детектор позиции кромки полосы и устройство измерения профиля температур полосы, чтобы получить информацию об изменяющей ширину полосы точки сварки и на основе этой информации получить конкретные данные об изменении ширины полосы, чтобы затем на основе этой информации точно установить две насадки сопел для кромок полосы оборудования по охлаждению газовой струей и вспомогательного оборудования по охлаждению газовой струей, то тем самым мы получим возможность перемещать каждую насадку сопла в заданную позицию до или после изменения ширины полосы из-за наличия упомянутой точки сварки полосы.

Помимо описанного выше прямого