层流冷却

(laminar flow cooling)

采用层状水流对热轧钢板或带钢进行的轧后在线控制冷却工艺。将数个层流集管安装在精轧机输出

辊道的上方，组成一条冷却带，钢板

(带)热轧后通过冷却带进行加速冷却。

日本栅艺艮对各种流体所作的实验得出系数

J

et

的定义，给层流、湍流、喷雾流以具体的描述：

J

et

=γdv

2

/σg(γ

a

/γ)

0.55

式中

d 为喷嘴直径，m；γ 为水的密度，kg/m

3

；

g 为重力加速度，m/s

2

 ；v 为喷出速度，m/s；σ

为表面张力，

kN/m；γ

a

为空气密度，

kg/m。并且得出 J

et

<0.1 时水是一滴滴地流下；J

et

≥0.1～10 时是

层流；

J

et

>10～400 时是湍流；J

et

>400 时则是喷雾流。由于喷嘴结构和层流水流的形状不同，层流冷却

又分为管层流冷却和幕状层流冷却。

管层流冷却

(pipe laminar flow cooling)  管层流冷却方式是最早应用于带钢加速冷却的层流冷却

方式。将若干个装有

U 形管的集管安置在输出辊道的上方，组成一个几十米到 100 多米长的冷却带。对板

带钢的上表面进行冷却，也称虹吸管层流冷却。整个冷却带分为若干个冷却段，通过控制水的流量、开启冷

却段的数目和改变辊道速度来控制板带钢的冷却速度和终冷温度。在板带钢的下方装有多个喷射冷却喷嘴，

对下表面进行冷却。层流冷却的工艺流程如图

1 所示。

图

1 管层流冷却的工艺流程

1-微调段(7 个倾翻架)；2-正常冷却段(11 个倾翻架)；3-微调段(1 个倾翻架)

管层流冷却装置中一个集管的示意如图

2。在一个集管上安装若干个倒 U 形虹吸管，冷却水通过进水

管进入集管内，再经

U 形管流到板带的上表面上。管内水压一般为 1～3kPa，U 形管的内径根据所需流量

进行计算、选择，通常为

15～30mm。从 U 形管流下的柱状层流水流，必须具有一定的冲击力，以冲破钢

板上的水层和钢板表面产生的蒸汽膜，才能提高冷却效率。为此管层流集管必须设在辊道上方一定的高度

上，一般为

1.5～2m。这种冷却方式的特点是：(1)冷却集管数目多，冷却带长，占地面积大；(2)U 形管

数目多，并且容易堵塞，维修费用高；

(3)耗水量较大。