Устройство для охлаждения проката

Устройство для охлаждения проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА, содержащее камеру охлатения, гфоводковую втулку и форсунку с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру охлаждения и концевым участком наружной цилиндрической поверхности I проврдковой втулки отличаюйе с я тем, что, с целью повышения равномерности и интенсивности охлахшення проката при больших скоростях его движения, устройство снабжено ti ocpenneeными к заднему торцу Kopnycia форсунки щ)иводом колебаний проводковой втулки и упругим элементом, соединенными с проводковой втулкой. Прока/п

„„SU„„1039971

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

М59 С 2l Р 1/02 В 21 В 45/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС Г@У д(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА, содержащее камеру охлажцения, проводковую втулку и форсунку с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру охлаждении и концевым участком наружной цилиндрической поверхности

, проводковой втулки о т л и ч а ю Е е) р е с я тек, что, с целью повышения равномерности и интенсивности охланщения проката при больших скоростях его движения, устройство снабжено прикреплен- . ными к заднему торцу корпуса форсунки приводом колебаний проводковой вту ки и упругим елементом, соединенными с проводковой втулкой.

Прокат

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3404392/22-02 (22) 05,03,82 (46) 07.09,83, Бюл. И. 33,,(72) Ю. В, Гончаров, B. Т. Шевцов, В. B. Киселев, И, П, Видишев, Н. Н. Голос дов, B. А. Голованов, А. А. Лисовский и П. И. Балтруконис с

1 (71) йнепропетровский металлургически9 институт

{ 53) 621.784.6(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

Ж 582864, кл. В 21 В 45/02, l977, 2. Авторское свидетельство СССР

Му 58202l, кл, В 2l В 45/02, 1977, ЕНИЯ - -;;,;, ;,".;„.„ц

""- ЫЛБР Ф ЖА

1 1ОЗЭ

Изобретение относятся к прокатному производству и может быть использовано для охлаждения прокмъ-а, движущегося в линиях прокатных станов.

Известно устройство для охлаждения проката, которое включает форсунку и камеру охлаждения, вдоль канала которой выполнены ориентированные в одной из продольных плоскостей его симметрии криволинейные выступы, Выступы чередуются в,шахматном порядке на противо положных стенках канала со смещением вершины каждого выступа относительно . следующего, Сужения, образованные в канале камеры представляют co6oN вид 15 неполного круга (11.

Недостатком устройства является неоходимость поддержания постоянного давления в камере охлаждения и скорости потока охладителя. Если давление и скорость потока не постоянное в течение всего времени охлаждения проката, то побиться .волнообразного движения охладителя невозможно. Кроме того, чтобы получить необходимое равномерное и пос25 тоянное изменение скорости движения потока охладителя относительно оси камеры ипи относительно проката, необходимо с учетом указанных выше факторов точно определить места и конфигурацию впадин и выступов, что очень затрудни30 тельно. B противном случае происходит частичное завихрение потока охладителя и тогда. выступы и впадины играют отрицательную роль.

Наиболее близким к изобретению яв- З5 ляется устройство для охлаащения катанки, состоящее из камеры охлаждения, ггроводковой втулки и форсунхн с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру охлаждения 40 и концевым участком наружной цилицдри. ческой поверхностью проводковой втулки, выполненной эксцентрично относительно оси канала камеры охлаждения (2 ), едо тком у рой ва „ то, 45 что фактически изменение потока охладителя в камере происходит на маленьких участхах по длине камеры в зоне создания волнообразного движении, а именно, в тех участках зоны волнообразного движения, где поток охладитепя меняет свой знак.

Поскольку направление потока охладителя постоянно под одним и.тем же углом к оси камеры, то прокат интенсивно омывается на определенных участках по длине. Так как скорость движения проката большая (до 40 м/с), то фактичес. ки поочередно образуются участки по дли971 2

- не проката более или менее интенсивно бхлаждение, а значит равномерность

i охлаждения по длине проката нарушается.

Чем больше ско Ьсть движения проката в камере охлаждения, тем больше участки с разной температурой охлаждения.

Целью изобретения является повышение равномерности охланщения при одновременном повышении интенсивности охламщения при больших скоростях движения проката.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения проката, включакщем камеру охлаждения, проводковую втулку и форсунху с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру и концеьым участком наружной цилиндрической поверхности проводковой втулки,устройство снабжено прикрепленными к заднему торцу корпуса форсунки приводом колеба« ний проводковой втулки и упругим элементом соединенным с проводковой втулкой

На фиг. 1 - 4 показано предлагаемое устройство.

Устройство состоит из камеры охлаждения 1, снабженной фланцем 2 для креплении к форсунке 3 с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру 1 и концевым ,передним участком наружной цилиндрической поверхностью проводковой втулки 4.

Cown представляет собой поверхность тороида в сечении. Проводковая втулка закрейлена к корпусу форсунки, например, с помощью хомута 5; через упругий элемент 6 прижатый к заднему торцу корпуса крышкой 7 с отверстиемфиксатором проводховая втулка задним концом связана с приводом 8, например, соленоидом, закрепленным к корпусу форсунки с возможностью перемещения переднего конца проводковой втулки относительно оси соплового отверстия. !

Втулка с противоположной стороны относительно привода подпружинена упругим элементом 9.

Устройство работает следующим образом.

Охладитель-воду подают в канал хамеры охлаждения 1 через connosoe отверстие образованное конической поверхностью входа в камеру охлаждения и концевым участком цилиидрической поверхностью ,проводковой втулки 4. B процессе охлаж дения проката передний конец проводковой втулки периодически пер мацают в вертикальной плоскости относительно оси соп лового отверстия. Перемещение переднего

3 %039 конца до контакта его с корпусом участка входа в камеру производят включением и отключением привода 8, например, соленоида. При включении соленоида задний конец втулки 4. перемепается в край- 5 нее верхнее положение, фиксируя его ,отверстием в крышке 7, при этом передний конец проводковой втулки находится в крайнем нижнем положении (фиг. 2), образуя сопловое отверстие в виде сег- 10 мента в верхней части входа камеры 3..:

Поток охладителя направлен сверху вниз.

При отключении соленоида с помощью пружины возврата 9 (фиг. 4) задний ко- нец втулки перемешается в крайнее йиж 15 ,нее положение, при этом передний конец перемещается в крайнее верхнее положе.ние, (фиг. 3). образуя сегментное сопло-. вое отверстие в нижней части входа ка- . меры. При таком положении поток охла дителя направлен под углом к оси камеры снизу вверх.

При колебании переднего конца втул- . ки 4 от одного крайнего положения додруа, гого, когда втулка касается входногоучастка камеры охлаждения, образованного внут ренней поверхностью фланка 2, изменяет» ся угол. входа потока охладителя в камеру 1. Этот угол изменяется с частотой

8-15 Гц и равен двойной конусности соплового отверстия. На фиг. 2 и 3 пока30

Ьана величина d d" изменения оси проводковой втулки 4 относительно оси форсунки 3.

Периодическое изменение угла входа потока охладителя создает дополнительнуюЗ5 турбулизацию потока за счет того, что токи охладителя, изменяя свое направление, не мгновенно удлиняют или укора- . чивают шаг волны, что обеспечивает интенсивное .омывание потоком охладите- 40 ля не участков длины проката, а всего по тока по его длине, т. е. исключаются застойные зоны. по длине проката. За од но полное колебание втулки 4 в камеру 1 посылается 4 импульса турбулентных 45 посылок. Толщина зазора соплового от верстия для давлений P =* 30 — 60 ати составляет 0,5-2 мм, что соответственно ощмщеляет амплитуду колебания втулки 0,5 - 2 мм. Частота колебаний про- 50

S7 1. Я . водковой втулки определяется двумя факторами: скоростью потока охладителя и воэможностями и габаритами электромагнитного магнитного привода. Вихреобраэные турбулентные час-, ти потока должны равномерно на мини, мальном расстоянии друг от друга проходить через камеру охлаждения. ГГрй длине камеры охлащдения 2-3 м скорос-. ти потока охладителя 10-60 м/с и скорости проката 10-30 м/с необходимо, чтобы по всей длине был сформирован поток турбулентных цосылок L импульсов) .

При частоте колебаний менее 5 Гц, количество импульсов меньше 2О в с и длина такого трубулентного импульса будет равна 0,l-0,15 м, а при частоте колебаний более 15 Гц количество импульсов равно 60 и длина импульса равна 0,030,06 м, Практически длина импульсов равна диаметру проходного отверстия камеры охлаждения (диаметр камеры охлащдения принимают равным 2,5 - 3 диаметрам охлаждаемого проката по условиям эабуривания) .

Дальнейшее повышение частоты дает значительный эффект повышения турбулентности, что соответственно зафиксиро,валось при опытном испытании устройст,ваО

Например,в камере охлащдения с се» чением проходного отверстия равным 7,2 см 2 и кольцевым соплом сечением

0,5 см (длина 9,52 см, ширина2 . 0,05 см) и общим расходом 15 м /ч и длиной камеры охлащдения 3.,5 м охлаждают катанку 6,5 мм от температуры прокатки, равной:L000 С. Беэ колебао ния втулки катанка охлащдается до 750 С»

При создании колебаний втулки 4 с частотой 5 — 15 Гц и амплитудой 0,5 мм температура катанки снижается до 650:. 670 С, что аналогично увеличению. о расхода до 25-30 м /ч.

При использовании предлагаемого устройства экономический эффект соста вит 40000 руб, в год за счет уменьшения окалииообразования на 25% путем улучшения условий охлащдения проката.

1039Э7 1

Фагот 4

Фиг.4

Составитель А.. Иенисова

Редактор А. Glaapop Техред .ВДалекорей КорректорА. Зимокосов

Заказ 6820/, Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4