超声波水汽雾化冷却铝卷的方法
【专利摘要】本发明公开了一种超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，涉及金属加工行业中高温物料冷却技术领域，该方法包括：将退火后的高温铝卷置于雾化冷却设备内，测量铝卷的温度，当铝卷温度大于300℃时，由雾化冷却设备下部产生的旋转上升气流对铝卷进行风冷；当铝卷温度在150～300℃范围内时，保持风量，同时，开启超声波雾化装置，产生雾化颗粒1um～5um的雾气；当铝卷温度低于150℃且大于130℃时，控制风量在3000～12000m3/h，同时间歇开启超声波雾化装置；当铝卷温度低于T值后，停止雾化，保持风量控制在10000～24000m3/h，直至将铝卷冷却至室温或要求的温度。本发明解决了现有大卷径铝卷冷却效率低、时间长的问题。
【专利说明】
超声波水汽雾化冷却铝卷的方法
技术领域
[0001]本发明涉及金属加工行业中高温物料冷却技术领域，尤其是一种大吨位铝卷雾化冷却的工艺方法。【背景技术】
[0002]铝卷乳制、退火后温度较高，尤其是大卷径铝卷，需要较长时间才能冷却到下一工序允许温度，这就使得铝卷降温速度成为制约工厂快速生产的原因之一。现有的铝卷冷却方法为:采用多台1.5kw的轴流风机直接对着错卷吹风冷却。这种冷却方法存在以下缺点， 1、效率较低，降温时间长达12?24小时，甚至更长的时间；2、铝卷冷却不均匀，导致铝卷成分分布不均匀。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，这种方法可以解决现有大卷径铝卷冷却效率低、时间长的问题。
[0004]为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是:这种超声波水汽雾化冷却铝卷的方法包括以下步骤:将退火后的高温铝卷置于在顶部开设排风口的雾化冷却设备内，测量铝卷的温度，当铝卷温度大于300°C时，由所述雾化冷却设备下部产生的旋转上升气流对铝卷进行风冷，风量控制在2000?6000m3/h;当铝卷温度在150?300°C范围内时，保持风量在 5000?12000m3/h，同时，开启超声波雾化装置，产生雾化颗粒lum?5um的雾气，雾气与旋转上升气流汇合形成雾化旋转气流将热量从排风口排出；当铝卷温度低于150°C且大于130 °(:时，控制风量在8000?15000m3/h，同时间歇开启超声波雾化装置，每开启1分钟后，停止1 ?3分钟；当铝卷温度低于T值后，停止雾化，保持风量控制在10000?24000m3/h，直至将铝卷冷却至室温或要求的温度。[〇〇〇5]上述超声波水汽雾化冷却铝卷的方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是:所述雾化冷却设备包括封装有外封皮的门式框架，所述门式框架的前后门框均安装有门帘，所述门式框架和所述门帘围合的空间为冷却区域;在所述门式框架的侧架下部安装有风箱和水箱，所述门式框架的两侧均安装有一个所述水箱和两个所述风箱，每个所述水箱居中安装，两个所述风箱对称安装于所述水箱两旁，所述风箱内设置有送风机，所述水箱内放置有超声波雾化器，所述水箱连通有雾化喷管，所述雾化喷管的喷口和所述风箱的送风口均朝向所述冷却区域；所述送风口具有出口竖直朝上的上风口以及倾斜朝上的侧风口，在同一侧边的两个所述风箱的所述侧风口的出风方向相向设置;在所述外封皮上于所述风箱的对应位置处开有进风口，在所述门式框架顶部开设有与所述冷却区域连通的排风口；所述门式框架的内侧安装有温度传感器。
[0006]进一步的，所述雾化喷管的进气口处安装有抽风扇。
[0007]进一步的，所述门式框架的内表面覆盖有内封皮，所述门式框架的内顶面为锥形排风导板，所述锥形排风导板向上逐渐收拢形成缩口，所述缩口竖直向上延伸至所述排风口形成排风通道。
[0008]进一步的，所述水箱外表面设置有隔热层。
[0009]进一步的，所述温度传感器具有与所述门式框架活动连接的测温探头。
[0010]进一步的，所述外封皮和所述内封皮均为分块与所述门式框架铆接的铝皮。
[0011]进一步的，所述进风口安装有防护网。
[0012]进一步的，所述门式框架的侧架为角钢焊接构成的双层多跨结构。
[0013]进一步的，所述门式框架的底部安装有带刹制的塑料底轮。
[0014]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果:1、处理方法简单实用、安全可靠、费用低、效果显著;使用雾化后微小水汽颗粒汽化时吸收大量的热量，迅速降低铝卷及其周围温度，相对风机风冷和其他冷却方式，可节省大量能源消耗，有效降低工艺等待时间40%。
[0015]2、对称设置两个风箱，且同一侧边的两个风箱的侧风口的出风方向相向设置，形成旋转上升气流围绕铝卷均匀流动，带动铝卷表面热铝卷周边区域热辐射通过顶部排风口快速外排，使铝卷冷却均匀。同时，水箱降低整个装置的重心，提高装置的稳定性。
[0016]3、设置抽风扇，将雾化水汽快速抽至冷却区域，达到强化冷却效果的作用。
[0017]4、设置内封皮，使冷却装置侧面、顶部斜面及排风道形成一体化的光滑流线型气流引导面，利于热气快速排出。
[0018]5、水箱设置隔热层分隔铝卷与水箱，使水温保持低温。
[0019]6、设置于门式框架活动连接的测温探头，可根据错卷大小将测温探头安放在合适的位置，从而能更准确的检测铝卷温度。
[0020]7、框架使用双层角钢焊接而成，具有一定的刚性，不易变形，其内外均用铝皮封装，可以减轻整机的重量。[0021 ]8、门式框架底部装有轮子，布置于底部靠边部位，可人工推动，使机器可灵活移动至各个场所。【附图说明】
[0022]图1是雾化冷却设备实施例的结构示意图。[〇〇23]图2是图1的右视图。【具体实施方式】[〇〇24]下面结合附图实施例对本发明作进一步详述:实施例1图1和图2所示的雾化冷却设备主要包括设有封皮的门式框架1、风箱2、风机2-2、水箱 3、超声波雾化器3-1、雾化喷管3-2、温度传感器、门帘7、控制箱8。门式框架1的两个正对的侧架为角钢焊接构成的双层多跨结构，其顶部架体向上逐渐缩小，门式框架1顶部开设有排风口 1-3,门式框架1内外均用铝皮封装形成外封皮1-4和内封皮1-5,所有铝皮分块用铝铆钉与角钢框架铆接，两侧面、顶部斜面及排风通道1-2铝皮形成一体化的光滑流线型气流引导面，门式框架1的内顶面为锥形排风导板1-1，该锥形排风导板1-1向上逐渐收拢形成缩口，缩口竖直向上延伸至排风口 1-3形成排风通道1-2。在门式框架1的前后门框均安装有门帘7，本实施例的门帘7采用电动门帘，带封皮的门式框架1和前后门帘7放下后所围合的空间为用于冷却铝卷的冷却区域1-6,排风通道1-2与冷却区域1-6连通。门式框架1的侧架下部安装有风箱2和水箱3,为了实现快速、高效的冷却，在门式框架1的两侧均安装有一个水箱3和两个风箱2,水箱3分别用螺栓固定居中安装于两侧架，同侧的两个风箱2对称安装于水箱3两旁;水箱3内放置有超声波雾化器3-1，水箱3连通有两根并排竖立设置的雾化喷管 3-2，雾化喷管3-2的喷口 3-3朝向冷却区域1-6，雾化喷管3-2的进气口处安装有抽风扇(图中未不出)，抽风扇外形直径大小同雾化喷管3-2内径，为雾化气管系统一部分;各风箱2内均设置有送风机2-2,在外封皮1-5和风箱2上与送风机2-2的对应位置处开有进风口，进风口安装有防护网2-3;风箱2具有向冷却区域1-6倾斜的导风斜筒2-1，在导风斜筒2-1上设有多个朝向冷却区域1-6的送风口，这些送风口包括出口竖直朝上的上风口 2-5以及倾斜朝上的侧风口 2-4,安装在同一侧边的两个风箱2的侧风口 2-4的出风方向相向设置。在门式框架 1的内侧安装温度传感器(图中未示出)，温度传感器具有与门式框架1活动连接的测温探头，根据铝卷6大小(高低)将测温探头安放在合适的位置，以对铝卷6表面温度进行非接触式探测，其信号传输补偿导线从门帘7边部框架与门帘7之间引入并临时用电工扎带固定在门框上，实现实时监测铝卷6温度。为便于操作，将冷却系统的控制箱8安装在门式框架1外， 温度传感器、送风机2和超声波雾化器3-1以及门帘的卷帘电机分别与该控制箱8电连接。为便于移动和定位，在门式框架1的底部安装有带刹制的塑料底轮4。优选的，水箱3表面设置有隔热层，使水保持低温，本实施例的隔热层使用隔温棉;超声波雾化器3-1在水箱3内部， 当水量不足时雾化器不工作;送风机2-2方向稍微向上使气流方向向上；门帘7使用耐高温布料;排风通道1-2相应较长，使热空气能排放到高空中，让送风机2-2吸入风为冷风提高冷却效率。
[0025]采用上述雾化冷却设备冷却铝卷的方法包括以下步骤:把退火的铝卷6放置在V型支座5上，冷却时，将雾化冷却设备推到需要降温的铝卷6放置位置，使铝卷6居中摆放在门式框架1内，放下门式框架1前后的门帘7,测量铝卷的温度，当铝卷温度大于300°C时，启动送风机，控制风量为2000 m3/h，送风机从风箱的上风口和侧风口从冷却设备下部喷出产生的旋转上升气流对铝卷进行风冷，气流经过铝卷形成的热风从设备顶部的排风口爬出；当铝卷温度在150?300°C范围内时，保持风量在5000m3/h，同时，开启超声波雾化装置，产生雾化颗粒3?5um的雾气，雾气与旋转上升气流汇合形成雾化旋转气流将热量从排风口排出，带走大量的热量；当铝卷温度低于150°C且大于130°C时，为确保铝卷不为水汽侵蚀氧化，加大围绕铝卷周围的旋转气流，控制风量在8000m3/h，同时间歇开启超声波雾化装置， 每开启1分钟后，停止1分钟，使得汽化过程尽在铝卷顶部发生，并及时排出顶部；当铝卷温度低于T值后，停止雾化，保持风量控制在24000m3/h，直至将铝卷冷却至室温或要求的温度。其中，T值根据不同合金工艺要求具体取值，范围为95?135°C。本实施例的铝卷合金为 11〇〇，1'值为95°(:。
[0026]实施例2本实施例冷却铝卷的方法为:将退火后的高温铝卷运到铝卷雾化冷却设备内，测量铝卷的温度，当铝卷温度大于300 °C时，启动送风机，控制风量为4000m3/h，送风机从风箱的上风口和侧风口从冷却设备下部喷出产生的旋转上升气流对铝卷进行风冷，气流经过铝卷形成的热风从设备顶部的排风口排出；当铝卷温度在150?300°C范围内时，保持风量在8000m3/h，同时，开启超声波雾化装置，产生雾化颗粒1?3um的雾气，雾气与旋转上升气流汇合形成雾化旋转气流将热量从排风口排出，带走大量的热量；当铝卷温度低于150°C且大于130°C时，为确保铝卷不为水汽侵蚀氧化，加大围绕铝卷周围的旋转气流，控制风量在 12000m3/h，同时间歇开启超声波雾化装置，每开启1分钟后，停止2分钟，使得汽化过程尽在铝卷顶部发生，并及时排出顶部；当铝卷温度低于T值后，停止雾化，保持风量控制在 18000m3/h，直至将铝卷冷却至室温或要求的温度。本实施例的铝卷合金为3003, T值为103 °C。其余特征与实施例1相同。[〇〇27] 实施例3本实施例冷却铝卷的方法为:将退火后的高温铝卷运到铝卷雾化冷却设备内，测量铝卷的温度，当铝卷温度大于300 °C时，启动送风机，控制风量为6000m3/h，送风机从风箱的上风口和侧风口从冷却设备下部喷出产生的旋转上升气流对铝卷进行风冷，气流经过铝卷形成的热风从设备顶部的排风口爬出；当铝卷温度在150?300°C范围内时，保持风量在 12000m3/h，同时，开启超声波雾化装置，产生雾化颗粒1?3um的雾气，雾气与旋转上升气流汇合形成雾化旋转气流将热量从排风口排出，带走大量的热量；当铝卷温度低于150°C且大于130°C时，为确保铝卷不为水汽侵蚀氧化，加大围绕铝卷周围的旋转气流，控制风量在 15000m3/h，同时间歇开启超声波雾化装置，每开启1分钟后，停止3分钟，使得汽化过程尽在铝卷顶部发生，并及时排出顶部；当铝卷温度低于T值后，停止雾化，保持风量控制在 10000m3/h，直至将铝卷冷却至室温或要求的温度。本实施例的铝卷合金为5052/5182，T值为135°C。其余特征与实施例1相同。
[0028]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【主权项】
1.一种超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于包括以下步骤:将退火后的高温 铝卷置于在顶部开设排风口的雾化冷却设备内，测量铝卷的温度，当铝卷温度大于300°C 时，由所述雾化冷却设备下部产生的旋转上升气流对铝卷进行风冷，风量控制在2000? 6000m3/h;当铝卷温度在150?300°C范围内时，保持风量在5000?12000m3/h，同时，开启超 声波雾化装置，产生雾化颗粒lum?5um的雾气，雾气与旋转上升气流汇合形成雾化旋转气 流将热量从排风口排出；当铝卷温度低于150°C且大于130°C时，控制风量在8000? 15000m3/h，同时间歇开启超声波雾化装置，每开启1分钟后，停止1?3分钟；当铝卷温度低 于T值后，停止雾化，保持风量控制在10000?24000m3/h，直至将铝卷冷却至室温或要求的 温度。2.根据权利要去1所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述雾化冷却 设备包括封装有外封皮的门式框架，所述门式框架的前后门框均安装有门帘，所述门式框 架和所述门帘围合的空间为冷却区域;在所述门式框架的侧架下部安装有风箱和水箱，所 述门式框架的两侧均安装有一个所述水箱和两个所述风箱，每个所述水箱居中安装，两个 所述风箱对称安装于所述水箱两旁，所述风箱内设置有送风机，所述水箱内放置有超声波 雾化器，所述水箱连通有雾化喷管，所述雾化喷管的喷口和所述风箱的送风口均朝向所述 冷却区域;所述送风口具有出口竖直朝上的上风口以及倾斜朝上的侧风口，在同一侧边的 两个所述风箱的所述侧风口的出风方向相向设置;在所述外封皮上于所述风箱的对应位置 处开有进风口，在所述门式框架顶部开设有与所述冷却区域连通的排风口；所述门式框架 的内侧安装有温度传感器。3.根据权利要求2所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述雾化喷管 的进气口处安装有抽风扇。4.根据权利要求3所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述门式框架 的内表面覆盖有内封皮，所述门式框架的内顶面为锥形排风导板，所述锥形排风导板向上 逐渐收拢形成缩口，所述缩口竖直向上延伸至所述排风口形成排风通道。5.根据权利要求4所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述水箱外表 面设置有隔热层。6.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征 在于:所述温度传感器具有与所述门式框架活动连接的测温探头。7.根据权利要求6所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述外封皮和 所述内封皮均为分块与所述门式框架铆接的铝皮。8.根据权利要求7所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述进风口安 装有防护网。9.根据权利要求8所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述门式框架 的侧架为角钢焊接构成的双层多跨结构。10.根据权利要求9所述的超声波水汽雾化冷却铝卷的方法，其特征在于:所述门式框 架的底部安装有带刹制的塑料底轮。
【文档编号】C22F1/04GK105970128SQ201610309962
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】刘玉德, 陈志豪, 赵卫华, 文建平, 李严法, 李江宇, 蒙春标, 梁新华
【申请人】广西柳州银海铝业股份有限公司