Способ поверхностной обработки движущегося проката

Способ поверхностной обработки движущегося проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНСЙ ОБРАБОТКИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ПРСЖАТА средой, включающий подачу среды в направлении движения проката, отличающийся тем, что, с целью повыше- НИН интенсивности, равномерности и качества обработки, часть среды 1О-30% ее объема подают в виде центрального газожицкостного потока, а оставшуюся часть - в виде периферийного жидкостного потока. 2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что центральный поток подают икгаульсно с частогой 1-5 Га и скважностью 0,25-2. 3.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что центральный поток (Л подают винтообразно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

У (21 ) 3246556/22-02 (22) 05.02.81 (46) 07.04.83. Бюл. № 13 (72) Ю. С. Чернобривенко, Г. П. Борисенко, С. Л. Голосинский, В. В. Лисиц кий, А. А. Горбанев, В. К. Лихов, В. С. Емченко, Л. l1. Рольшиков, А. Т. Филиппов и В. С. Васючков (71) Институт черной металлургии (53 ) 621,784. 6 (088.8 ) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 416400, кл. С 21 D 1/02, С 21 D 1/62, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 450836, кл. С 21 D 1/02, С 21 9 1/62, 1972.

ÄÄSUÄÄ1010142 (5в С 21 Э 1/02 B 21 B 45/02 (54) (57) 1. СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ

ОБРАБОТКИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ПРОКАТА средой, включаюший подачу среды в направлении движения проката, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью, повышения интенсивности, равномерности и качества обработки, часть среды 10-30% ее объема подают в вице центрального газожидкостного потока, а оставшуюся часть - в виде периферийного жидкостно» го потока.

2. Способ по и. 1, î r л и ч а ю ш и и с я тем, что центральный поток подают импульсно с частотой 1-5 Рд и скважностью 0,25-2.

З.Способпоп. l,îrличаю а ш и и с я тем, что центральный поток подают винтообразно.

1 010

Изобретение относится к прокатному произвоцству, конкретнее к проиэвоцству катанки и сортового проката на проволочных и сорговых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаж- 5 дения проката и одновременного нанесения на его поверхность различных зашитных покрытий;

Известен способ охлаждения проката потоком охлацителя, реализованный в известном устройстве (1 j, Наиболее близким к предлагаемому является способ поверхностной обработки движущегося проката средой, включающий поцачу среды в виде потока в направлении движения проката, который реализуется в устройстве, цля термооб15аботки и гидротранспортирования прокатных изделий (1)и(2) .

Нецосгатком этого способа является низкая эффективность поверхностной обработки проката, связанная с подсосом окружающего воздуха на входе проката в устройство в вице центрального потока за счет зжекционного действия про- 25 ката, движущегося со скоростью 30-70 м/с, и высокой скорости истечения срецы через сопло устройства. Подсос возцуха на вхоце проката в устройство приводит к появлению воздушной подушки" (п рос- ЗО лойки) межцу прокатом и средой, которая, перемешаясь вместе с прокатом в вице центрального потока, снижает эффективность известного способа за счет ухудшения тепломассообмена, увеличивает

35 длину устройства, приводит к повышению окалинообразования, увеличению неравномерности структуры и разбросу механических свойств проката.

Цель изобретения — повышение интенсивности, равномерности и качества обработки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу поверхностной обработки движущегося проката срецой, вклк чаю45 шему поцачу среды в направлении цвижеиия проката, часть среды 10-30% ее объема подают в виде центрального газожидкостного потока, а оставшуюся частьа виде периферийного жидкостного потока.

56

Кроме того, центральный поток подают импульсно с частотой 1 э Гп и скважност ью 0,2 5 -2.

При этом, центральный поток подают винтообразно.

Такое решение позволяет использовать поцсасываемый воздух для образования центрального аэрозольного газожидкостного потока, увеличить урбулизацию

142 2 между периферийным и центральным потоками в рабочей камере, цополнительно повысить степень турбулизации в камере как за счет пульсирующего (импульсного) режима центрального потока, так и за счет повышения степени его крутки, Сущность предлагаемого способа заключается в том, что процесс поверхностной обработки движущегося IpoKBr& ведут одновременно двумя скоростными потоками среды, движущимися в направлении движения проката; жидкостным периферийным потоком, поцаваемым в рабочую камеру в вице равномерного кольцевого потока; газожицкостным аэрозольным потоком,формируемым в процессе смешения газовой и жицкой фаз до поступления в рабочую камеру и подаваемым в виде центрального потока непосредственно вокруг поверхности обрабатываемого проката, Б качестве жидкости могут быть использованы вода, растворы полимерных веществ, осаждающихся на поверхности горячего проката, и др. жицкие срецы, а в качестве газа - как атмосферный окружающий воздух, засасываемый в устройство за счет эжектируюшего цействия движущегося проката и высокоскорост ного истечения периферийного потока, так и нагнетаемый дополнительно возцух, азот, пар и цр. газы, поцаваемые под давлением в приемную воронку устройства, гце осуществляется циспе ргирование жицкости на мелкие капли, газожицкостное смесеобразование и формирование в виде гомогенного распыленного потока.

В процессе обработки сформированный центральный аэрозольный поток с высокой скоростью (30-50 м/с) поступает в ра- бочую камеру, где при соприкосновении с нагретой поверхностью движущегося проката тонкодисперсные капли жидкости интенсивно испаряются и эффективно огбирают тепло, при этом на поверхности обрабатываемого проката происходит осажцение полимерных веществ. Испаряемые частицы в процессе своего движения пронизывают равномерно кольцевой периферийный жидкостный поток, в результаге чего этот поток становится газонасыщенным с режимом псевдокипения, в котором интенсивно протекают тепломассообменные процессы. Вблизи обрабагьтваемой поверхности и:-ьза высокой степени турбулизации происходит разрушение ламинарного слоя и усиление HpïðåpbIBHOI 0 обмена между частицами среды, интепсифи- цируется отвоц тепла по всей обрабаты3 1010 ваемой поверхности. СМлажцение испаряемых частиц происхоцит в поперечном направлении по толщине потока, и практически отпацаег необхоцимосгь применения систем регенерации и рециркуляции жицкости.

Для эффективного возцействия централь ного потока на периферийный и оптимального соотношения межцу жицкой и газовой фазамй количество срецы, поцаваемой ц на формирование центрального потока, цолжно находиться в прецелах 10-30% от общего его объема, ицушего на обработку, в том случае, когда количество поцсасываемого возцуха нецостагочно цля обеспечения оптимального соотношения межцу фазами, осуществляется принуцительный

rroqaoq цополнительного количества газовой среды в приемную воронку устройства.

Увеличение pacxoqa срецы выше 30% щ ухуцшает распыл центрального потока, укрупняет частицы жицкости в нем и снижает инжекционную способность периферийного потока, что, в свою очерець, ухуцшает поверхностную обработку про-. ката и ее равномерность. Снижение расхода срецы на формирование центрального потока менее 10% or общего ее объема вецет к ухудшению тепломассообмена.

Усиление действия центрального потока и повышение интенсивности тепломассообменных процессов цостигается прицанием последнему пульсирующего характера цвижения.

При наложении пульсации на центральный поток межслойное перемешивание в рабочей камере усиливается, снижается возможность каналообразования при фильтрации в жицкости газовой фазы, повышается гомогенность структуры обрабатывающего потока, снижается его расхоц.

Оптимальная частота пульсации находится в прецелах 1-5 Гц, а скважность

norma 9=g/Ã =0,25 2 (rgeт H т время, в течение которого соответственно пульсатор закрыт и открыт).

При этих параметрах рост темпа охлажцения возможен go 30% при оцновременном снижении расхода срецы на 10-20%.

142 4

Дальнейшее повышение час готы приводит к снижению темпа охлажцения, поскольку слои потоков в рабочей камере не успевают взаимоцействовать межцу собой в цостагочной .мере. С повышением прецельного значения скважности темп охлажцения продолжает возрастать, оцнако, оцновременно увеличивается и сопротивление пульсагора.

Понижение частоты ниже 1 Гц привьцит к снижению темпа охлажцения, пос кольку происхоцит гашение импульса, возцействующего на поток, и выравнивание амплитуц пульсации взаимоцействующих потоков.

Уменьшение нижнего прецела скважности сглаживает импульсное возцействие на поток, повышает температуру срецы, что в целом снижает эффективность обработки.

Процесс поверхностной обработки проката предлагаемым способом может быть цополнительно интенсифицирован за счет винтообразной поцачи центрального потока путем его закручивания, например за счет установки завихрителя перец вхоцом потока в рабочую камеру или тангенци ального ввоца дополнительного энергоносителя в центральный поток и т.п.

Ввоц в рабочую камеру высокоскоростной закрученной центральной струи форсирует взаимодействие потоков за счет. развития контактной поверхности, степени расши рения вращающейся струи, вовлечения во враща гельнo-поступательное цвижение присоединенных масс периферийного потока. В процессе вращения центрального потока степень циспергирования среды увеличивается за счет поцсасываемого цополнительного количества возцуха в зону приосевого разрежения, созцаваемо го вращающимся потоком. Более распы ленная центральная струя, после истече ния в рабочую камеру, вращается в приосевой зоне по нагретой поверхности цвижушегося проката и интенсивно отбираег тепло, которое с большой скоростью отводится в рациальном направлении.

В таблице привецены параметры и результаты обработки по известному и предложенному способам.

I пература проката, 0 С

1050

1050

Начальная тем1010142

Продолжение таблицы лагаемый

Конечная темперагура проата оС

820

Скорость движения проката, м/с

Обрабатывающая с репа

Вода (20 С) Вода (20 С)по периферии, воцовоздушная смесь - по центру

Расход обрабатывающей среды, м/ч з

Длина зоны охлаждения, м 4,9

4,9

Структура проката Пластинчагый после обработки перлиг 1.-5 баллов

Плас г ин ча гый перлит 1-3 баллов

Количество окалины, кг/т

П римечан не.

Характер обработкиускоренное охлаждение проката в потоке стана; обрабатываемый прокат - канатная катанка Ю 6,5 мм.

I путем использования попсасываемого возцуха или принудительной попачи дополнительного количества газа пля создания центрального газожицкостного потока, а также прицания этому потоку пульсирующего режима и его закручивания.

ВНИИПИ Заказ 2412/14 Тираж 566 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование предлагаемого способа позволяет повысить интенсивность, равномерность и качество поверхностной .обработки проката за счет повышения степени турбулизации и гомогенизации обрабатывающей среды в рабочей камере

46 - периферийный поток, 12 - цент ральный поток