Устройство для формирования покрытий из расплава

Устройство для формирования покрытий из расплава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ РАСПЛАВА, содержащее газоструйные сопла, расположенные с обеих сторон полосы, о т ,л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения расхода материала - покрытия путем увеличения равномерности его толщины на полосе с поперечным прогибом, щель сопла, установленного против выпуклой стороны полосы , выполнена криволинейно расширяинцейся от центра к краям, а щель противоположного сопла - криволинейно сужающейся. 2.Устройство ПОП.1, отличаю щ е с я тем, что отноше.ние ргадиуса кривизны щели сопел к их длине составляет 100-350. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т (Л личающеесА тем, что ширина щели по центру расширяющегося сопла меньше соответствующей ширины сужающегося сопла в 1,1 -3,0 раза. -L 3 Мз ;о 9 ;о ел ftl Нг

) ае а»

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 . С 23 С 1 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (2 1) 34 7805 3/22-02 (22) 30.07.82 (46) 15.03.84. Вюл. Ф 10 (72) В.И.Пахалуев, Л.A.Крохина, В.М.Кукушкин, В.Н.Поносов и В.Н.Смирнов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники, Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения (53) 621.793 (088.82 (56) 1.Патент СССР Р 365900, кл. С 23 С 1/00,1970.

2.Патент Франции 9 2136041, кл. С 23 С 1/00,1973.

З.Патент Великобритании 9 1553109, кл. С 23 С 1/14, 1976. (54) (57) 1. усТРОИСТВО для форущроВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ РАСПЛАВА, содержащее газоструйные сопла, расположенные с обеих сторон полосы, о т,л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения расхода материала - покрытия путем увеличения равномерности его толщины на полосе с поперечным прогибом, щель сопла, установленного против выпуклой стороны полосы, выполнена криволинейно расширяющейся от центра к краям, а щель противоположного conga — криволинейно сужающейся.

2 Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е с я тем, что отнсшение радиуса кривизны щели сопел к их длине составляет 100-350.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что ширина щели по центру расширяющегося сопла меньше соответствующей ширины сужающегося сопла в 1,1 — 3.0 раза.

1079695

Недостатком известного устройства является невозможность формирования равнозначного по толщине и равномерного по ширине металлического покрытия на коробоватой полосе, т.е. полосе, имеющей односторонний прогиб поверхности в поперечном направлении.

Например, в агрегатах цинкования по- 60 лоса имеет прогиб в центре 5-10 мм относительно кромок. При этом выпуклая и вогнутая стороны полосы оказываются на различном расстоянии от сопел, что ведет к неравномерному рас- 65

Изобретение относится к получению равномерных по толщине антикоррозионных металлических покрытий иэ,расплава на стальной полосе в агрегатах непрерывного действия.

Известно устройство по формированию заданной толщины покрытия, например цинкового, содержащее газовое сопло, губки которого образуют расширяющуюся от центра к краям щель.

Такая конструкция сопел обеспечиваег повышенное статическое давление. потока газа в области кромок и способствует выравниванию тощ;ины покрытия по ширине полосы (1)

Недостатком этого устройства 15 является уменьшение утолщений только на кромках полосы и незначительное снижение неравномерности покрытия в центральной области полосы.

Известно устройство для формиро- 20 вания покрытий, содержащее сопло, состоящее из ряда секций с регулируемой шириной щели в каждой секции, что способствует формированию более равномерного покрытия по всей ширине полосы f2)

Недостатком данного устройства является ступенчатое изменение ширины щели сопла в каждой секции, что сопровождается значительными потерями энергии потока газа на выходе иэ сопел,а также ухудшает равномерность покрытия при расположении сопел на расстояниях менее 15 мм относительно полосы.

Известно устройство для фармирова-З5 ния покрытий из расплава, содержащее газоструйные .сопла, расположенные с обеих сторон полосы (3)

Ширина щели сопел возрастает от минимального значения в центре до 40 максимального по краям, причем кривизна профиля определяется эффективным радиусом, меняющимся в пределах

4-16 м. Такое устройство обеспечивает плавное изменение динамического 45 давления газа на срезе сопла и равномерное распределение статического давления потока газа поперек полосы, что способствует формированию покрытия не только беэ утолщения на кром" ках, но и равномерного в центральной области по ширине полосы. пределению давления газового потока по обеим сторонам поверхности поло- сы и, следовательно, к формированию покрытия неодинаковой толщины.

Цель изобретения — сокращение расхода металла — покрытия путем увеличения равномерности толщины покрытия на полосе с поперечным прогибом.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для формирования покрытия иэ. расплава, содержащем газоструйные сопла, расположенные с обеих сторон полосы, щель сопла, установленного против выпуклой стороны полосы, выполнена криволинейно расширяющейся от центра к краям, а щель противоположного сопла - криволинейно сужающейся.

Отношение радиуса кривизны щели сопел к их длине составляет 100-350.

Ширина щели по центру расширяющегося сопла меньше соотве=ствующей ширины сужающегося сопла в 1,13,0 раза.

На. фиг. 1 изображено сопло, вид сверху; на фиг. 2 — то же, сечения.

Устройство состоит из сопел 1 и.

2 (фиг. 1), расположенных по разные стороны полосы 3, которая имеет прогиб 1 в центре. Направление прогиба полосы относительно сопел остается постоянным. Длина сопел 1 и 2 больше ширины полосы не менее, чем на

100 мм. Каждое сопло имеет продольную щель для выхода газового потока.

На фиг. 2 изображены формы щелей сопла 1 и сопла 2. Щель сопла 1, расположенного со стороны вогнутой поверхности полосы, выполнена криволинейно сужающейся от центра к краям, а щель сопла 2, расположенного со стороны выпуклой поверхности полосы, — криволинейно расширяющейся. Профиль цели сопел задается радиусом кривизны, одинаковым для обеих сопел с центром кривизны О на вертикальной оси, проходящей через центр симметрии сопел.

Ширина щели В по центру сопла 1 больше соответствующей ширины щели

В сопла 2.

Толщина металлического покрытия и равномерность ее распределения при формировании покрытия газовыми струями зависят от постоянства статического давления газового потока на поверхности полосы. Величина статического давления определяется не только давлением газа в соплах, но также отношением расстояния между соплами и полосой к ширине щели сопла. с

Односторонний прогиб полосы (фиг. 1) приводит к тому, что отдельные участки поверхности полосы оказываются на различном удалении от1079695

Максимальный прогиб полосы, MM

Отнлыение радиуса кривизны щели сопла

Среднее расстояние между соплами и поло сой мм

Расширяющегося сопла

Вд i мм

Сужающегося сопла

В, мм

2,1

307

1,9

1,8

238

2,2

1,5

2,5

196

1,2

2,8

20

1,0

116

3,0

20 носительно сопел, а соответствующие значения статического давления потока 1аза распределны неравномерно не только поперек полосы, но и различным образом по обеим ее сторонам.

Увеличение или уменьшение зазора между соплами и полосой определяет величина прогиба полосы 1 в центре (фиг. 1) относительно ее кромок.

Для того, чтобы статическое давление газа распределялось равномерно как по ширине вогнутой, так и выпук.лой сторонам поверхности полосы, ширина щели сопел должна меняться в продольном направлении различным образ ом. 15

Меняющийся зазор между соплами и изогнутой поверхностью полосы можно описать выражением

Н,= Н (1 + 0,50 у Н 1-сои / "/i));

Н = Н,, (1 — 0,58 У Ну соэЪУ,Х Я

Как видно из таблицы, при увеличении прогиба полосы от 3 до 20 мм ширина щели сопла по центру, обращенного к выпуклой поверхности полосы, уменьшается от 1,9,до 1,0 мм, а обращенного к вогнутой поверхности возрастает от 2,1 до 3,0 мм. При этом отношение радиуса кривизны щели как расширяющегося, так и сужающегося к длине сопла уменьшается от 307 до .116.

Работа устройства состоит в следующем.

Оба сопла устанавливаются по разные стороны изогнутой полосы таким образом, чтобы сопло с расширяющейся щелью оказалось со стороны выпук- 60 мой поверхности полосы, а сопло с сужающейся щелью со стороны вогнутой поверхности полосы. Расстояние между соплами и полосой устанавливают по среднему значению расстояния 65 где Н Н вЂ” расстояние от сопел

2 до полосы со стороны выпуклой и вогнутой поверхностей;

Х вЂ” координата по ширине . полосы;

L — ширина полосы; величина прогиба полосы в центре;

Н = 0,5 (Н + Н )среднее расстояние

7 между соплами и полосой.

В соответствии с изменением Н и

Н подбираются такие значения для шйрины щели сопла, чтобы статическое давление потока газа по ширине оставалось постоянным.

В таблице приведены изменения параметров криволинейной щели сопел от величины прогиба полосы в центре (для ширины полосы 1000 мм) при постоянном среднем расстоянии между соплами и полосой Н7 = 20 мм.

Ширина щели сопел по центру,Н3 =0,5 (H1 + H2), которое выбирают,. . в пределах 5-25 мм предпочтительно

20 мм . В сопла подается газ, например воздух. Давление газа одинаково для обоих сопел. Поток газа через щели криволинейной формы натекает на пс. осу, имеющую односторонний прогиб и создает равномерное статическое давление на ее выпуклой и вогнутой поверхности, что является основным условием формирования равномерного по толщине металличеcêîão покрытия.

Устройство позволяет получать также разные по обеим сторонам полосы толщины покрытий, т.е. наносить дифференцированное покрытие, равномерное пс ширине полосы, имеющей прогиб. В этом случае в сопла подается газ различного давления; на поверхности полосы, обращенной к соплу с высоким давлением, формиру-, 1079695

Составитель А.Пятибратов

Редактор Т.Веселова ТехредЛ.Иикеш

Хорректор Л.Пилипенко

Заказ 1263/26

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 ется более тонное покрытие, чем со стороны сопла с низким давлением

Устройство работает с максимальной эффективностью при постоянной величине прогиба полосы в центре, но остается эффективным и при отклонении величины прогиба от расчетного. Изменение максимального прогиба в центре полосы на 25% от расчетного ведет к увеличению нерави жерности толщины покрытия не более,чем на 5%. 10

Использование двух различных по форме щели сопел для формирования покрытия, например цинкового, в агрегатах непрерывного горячего .цинкования обеспечивает по сравнению с 15 известными устройствами следующие преимущества: возможность получения равномерного по ширине полосы покрытия при наличии поперечного прогиба полосы; незначительное влияние изменения прогиба полосы от расчетного на неравномерность покрытия; экономию цинка в пределах .2-4% за счет устранения неравномерности покрытия по ширине полосы.

При стоимости цинка 810 руб/т и производительности агрегата горячегс цинкования 180 тыс,т/год экономичес- кий эффект составляет 145,8 тыс. руб./год.