Устройство для охлаждения проката

Устройство для охлаждения проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА, содержащее прямоточную и противоточную ка1.1еры охлаждения, соединенные встык посредством водораспределительных конфузоров, противоточную форсунку и водосборник, отличающееся тем, что, с целью повышения охлаждающей способности устройства, оно снабжено последовательно установленными перед прямоточной камерой охлаушения дополнительными камерой охлаждения с пережимом сечения и хсестко связанной с ней протиноточной форсункой , при этом переж -1м расположен на входе дополнительной камеры, соотношение площадей поперечных сечений сопел форсунок по ходу двиi жения проката соответственно составляет

СОЮЗ. СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"Л t

Фодп

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3414827/22-02

t (22) 31.03. 82 (46) 15.10.83. Бюл. Р 38 (72) В.И. Губинский, В.А. Дудука, M.A. Лойферман, Л.П. Дьяченко, В.В. Моисеев, В.Г. Ившин, Ю.В. Кузнецов, В.И. Козлов, Э.A. Мосалов, Е.В. Гаврилов и A.ß. Снидков (71) Днепропетровский металлургический институт (53). 621.784.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 566643, кл. В 21 В 45/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 889170, кл. В 21 В 45/02, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

IIPOKATA, содержащее прямоточную и

„„SU„„1047970 А

3(50 С 21 D 1/02; В 21 В 45/02 противоточную камеры охлаждения, соединенные встык посредством водораспределительных конфузоров, противоточную форсунку и водосборник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения охлаждающей способности устройства, оно снабжено последовательно установленными перед прямоточной камерой охлаждения дополнительными камерой охлаждения с пережиглом сечения и жестко связанной с ней противоточной форсункой, при этом пережим расположен на входе дополнительной камеры, соотношение площадей поперечных сечений сопел форсунок по ходу движения проката соответственно состав- g ляет (2-5):1, а конусностей — (0,10,2):1.

1047970

Изобретение относится к металлур- гии и может быть использовано для термообработки металла охладителем

1 водой) с прокатного нагрева в линии сортовых и проволочных станов.

Известна секция устройства ускоренного охлаждения катанки в потоке прокатного стана, содержащая камеру охлаждения со средством подачи жидкого охладителя под давлением, например противоточной форсункой, и с гидравлическим сопротивлением.

Зля повышения эффективности охлаждения, камера оснащена по всей длине пережимами сечения типа конфуэордиффузор f1 ). 15

Недостатком этого устройства является высокое гидравлическое сопро- тивление камеры,.способствующее изменению направления охладителя на обратное (обратному току), особенно при его недостаточной кинетической энергии в полости камеры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для охлаждения проката, содержащее прямоточную и противоточную камеры, соединенные встык посредством водораспределительных конфузоров, водосборник 1 2).

Недостатком указанного устройства является невысокая охлаждающая способность при его водоснабжении

30 от насосной станции ограниченной мощ- ности в условиях перехода на охлаж дение проката увеличениого сечения.

Низкое статическое давление в системе подачи воды к форсункам не обеспечивает выполнения главного требования к процессу охлаждения— движения воды .через камеру с заданной скоростью.

При Удлинении камер требуется увеличение установленной мощности . насосов для преодоления возрастающего гидравлического сопротивления, а высокое гидравлическое сопротивление, как и недостаточная кинетическая энергия воды, вызывает обрат- . ный ток воды.

Увеличение диаметра камеры уменьшает ее сопротивление, но ведет к снижению скорости воды и теплоотда- 50 чи, а в противоточной камере вследствие тянущего действия проката на пограничный слой воды возникает обратный ток.

Уменьшение ширины зазора форсунКИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ CKOPOCTH ВОДЫ И устранения обратного тока снижает пропускную способность зазора и камеры иэ-эа дефицита давления в корпусе форсунки.

Цель изобретения — повышение охлаждаюц1ей способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для охлаждения проката, содержащее прямоточную и противоточную камеры охлаждения, . 65 соединенные встык посредством водо" распределительных конфуэоров, противоточную форс нку и водосборник, снабжено последовательно установленными перед прямоточной камерой охлаждения дополнительной камерой охлаждения с пережимом сечения и жестко связанной с ней противоточной форсункой; при этом пережим .расположен на входе камеры, соотношение площадей поперечных сечении сопел форсунок по ходу движения проката соответственно составляет (2-5):1, а конусностей — 1,0,1-0,2):1.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит дополнительную камеру охлаждения 1, оснащенную на входе пережимом сечения 2 типа конфузор-диффузор, жестко соединенную с камерой дополнительную противоточную форсунку 3 с конусным соп- лом 4, прямоточную камеру охлаждения Б, противоточную камеру охлаждения б, последние соединены между собой встык водораэделительными конфуэорами 7 и помещены в водосборI ник 8, противоточную форсунку 9 с конусным соплом 10.

Устройство работает следующим образом.

Охладитель подается в полости нагнетающих форсунок 3 и 9 из обцей системы водоснабжения. Прокат, последовательно проходя дополнительI .ную 1, прямоточную 5 и противоточную

5 ккааммееррыы, перекрывает своим сечением большую часть проходногo отверстия пережима 2 в дополнительчой камере. 1 и аналогичного отверстия между водораспределительными конфуэорами 7. Охладитель через кольцевые конические сопла 4 и 10 нагнетается в камеры охлаждения 1 и,б, причем вследствие высокого гидравлического сопротивления дополнительной камеры 1, он образует водяную пробку и практически всей своей массой ме няет направление на обратное, истекая в полость прямоточной камеры 5.

Изменению направления охладителя способствует его невысокая скорость, обусловленная шириной сопла 4 противоточной форсунки 3, малая конусность зазора и тянуцее воздействие проката на охладитель. встречные потоки охладителя в камерах 1 и б отделяются друг от друга и от проката через щели двух водораспределительных конфуэоров 7. Щели смецены друг относительно друга в окружном направлении на некоторый угол.

Суммарное гидравлическое сопро-, тивление сопла 4, форсунки 3, допол нительной 1 и;прямоточной 5 камер. должно быть равно суммарному гидравлическому сопротивлению сопла 10

1047970

Составитель В.Белофастов

Редактор Л.Авраменко Техред М. Гепер Корректор A,Ôåðåíö, Заказ 7867/29

Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 противоточной форсунки 9 и противоточной камеры 6. При невыполнении этого условия, например, при одинакдвой ширине сопел- 4 и 10 нарушается равенство кинетических энергий охладителя по обе стороны конфузоров

7. Это способствует появлению преобладающего воздействия одного из встречных потоков на другой в кольцевых проходах конфузоров и, как результат, возникновению обратного тока в ту или другую сторону. Повышается также статическое давление (компрессия) в дополнительной камере 1, что увеличивает количество воды, истекающей через пережим 2 высокогс, гидравлического сопротивления навстречу прокату. Для создания равенства кинетических энергий необходимо применение насосных установок, обеспечивающих водоснабжение форсунок .при различных статических давлениях, что нецелесообразно.

При соотношении площадей поперечного сечения сопел менее 2:1 или более 5:1 возможно нарушение равенства кинетических энергий встречных потоков охладителя и его истечение из дополнительной камеры 1 в прямом направлении навстречу прокату (при отношении меньше чем 2:1) или обратному току из камеры 6 (при отноше нии большем чем 5:1) .

Увеличение конусности кольцевого сопла 4 по отношению к конусности сопла 10 более чем 0,2:1 затрудняет перевод потока воды из дополнительной камеры 1 в прямоточную камеру

5 через кольцевую струю, истекающую иэ сопла 4, а уменьшение этого соот10 ношения менее чем 0,1:1 технически трудновыполнимо и может привести к . утыканию переднего конца проката в кромку сопла 4.

Устройство позволяет снизить температуру охлаждаемого проката дополнительно на 50-60 С, например, в линии стана, рассчитанной на производство катанки 6,5-9,0 мм, где освоена прокатка стали диаметром 10-12 мм.

Применение устройства данной конструкции позволяет увеличить выход год" ного не менее чем на 0,5% эа счет освоения термообработки продукции с прокатного нагрева взамен нагрева в специальных печах метизных цехов.

Экономический эффект от использования изобретения составит

70,0 тыс,руб. в год.