Способ удаления пыли и газа от рабочих клетей листопрокатных станов

Способ удаления пыли и газа от рабочих клетей листопрокатных станов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии, а точнее к прокатному производству, и может быть использовано для совершенствования процесса удаления вредностей, образующихся при прокатке металла. Цель изобретения - повьшение эффективности и экономичности процесса удаления за счет принудительного сдувания вредностей с проката. Приточный воздух подают поперек направления движения проката со стороны выхода его из валков и отсасывают его вместе со сдуваемыми вредностями. При этом подачу воздуха ведут с обеих сторон проката непосредственно за зоной деформации металла в валках прокатного стана, & отсасьшают через проем между подушками рабочих валков. При такой схеме воздухоподачи в сочетании с определенными режимами ее обеспечивается экономичное удаление вредностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 42t3399/23-0? (22) 04.01.87 (46) 07.09.88. Бюл . )) 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии (72) В.Н.Забелин, К.В.Забелин, В.И.Маркович, А.И.Верховых, Г.Я.Гейде и Ю.В.Каргаполов (53) 621.771.237.04 (088.8) (56) Иестные отсосы и укрытия к технологическому оборудованию предприятий металлургической промышленности.

Прокатные и трубоэлектросварочные цехи. Сер. 4904-19, вып. I. ЦИТП. М. °

1967, с. 27.

Патент Швеции Р 193633, кл. 7а 27/01, 1965.

Авторское свидетельство СССР

У 910236, кл. В 21 В 13/00, 1981.

Ш В 21 В 13/00 В 08 В 15/00 (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПЬШИ И ГАЗА ОТ

РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ ЛИСТОПРОКАТНЫХ СТАНОВ (57) Изобретение Относится к области металлургии, а точнее к прокатному производству, и мокет быть использовано для совершенствования процесса удаления вредностей, образующихся при прокатке металла. Цель изобретения — повышение эффективности и экономичности процесса удаления sa счет принудительного сдувания вредностей с проката. Приточный воздух подают поперек направления дви)кения проката со стороны выхода его из валков и отсасывают его вместе со сдуваемыми вредностями. При этом подачу воздуха ведут с обеих сторон проката непосредственно за зоной деформации металла в валках прокатного стана, а отсасывают через проем между подушками рабочих валков. При такой схеме воздухоподачи в сочетании с определенными режимами ее обеспечивается экономичное удаление вредностей.

1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1421434

Изобретение относится к металлургии, а точнее к прокатному производству, и может быть использовано для совершенствования процесса удаления вредностей, образующихся при прокатке металла.

Цель изобретения — понышение эффективности и экономичности процесса удаления за счет принудительного сду-1р вания вредностей с проката.

На фиг.1 показана схема подачи приточного воздуха и его отсоса, на фиг.2 — схема устройства для реализации способа. f5

Согласно предлагаемому способу приточный воздух 1 подают поперек направления движения проката 2 со стороны его выхода из валков 3 прокатного стана, а отсос 4 осуществляют с противоположной стороны.

Способ реализуют в устройстве 5, которое включает приточные насадки

6, соединенные с приточной системой вентиляции или с магистральным тру- 25 бопроводом сжатого воздуха (не показаны), вытяжной насадок 7, соединенный с вытяжной системой вентиляции (не показана). Приточные насадки Ь обеспечивают подачу .воздуха gg вдоль линии контакта верхнего и нижнего рабочих 3 валков с полосой, где происходит деформация раската и пылеообразование. Вытяжной насадок 7, устанавливаемый снаружи клети, обеспечивает отсос через проем 8 между подушкой 9 верхнего и подушкой 10 нижнего рабочих валков.

Подача приточного воздуха вдоль 4р линий контакта рабочих валков с полосой в пространстве, ограниченном рабочими поверхностями валков и плоскостью 11, касательной к ним, обеспечивает удаление пыли и газа непосредственно из очага пылеобразования, предотвращает распространение вредностей за пределы габаритов рабочих валков. При этом приточная струя развивается в ограниченном рабочими по" верхностями рабочих валков пространстве,.что обеспечивает ее компактность и увеличивает дальнобойность по сравнению со свободными -струями. Это позволяет локализовать вредности с верхней и нижней сторон полосы непосредственно в источнике их образования, осуществить их транспортировку к проему между подушками рабочих валС Р1Ьйл

Ю зд „ где С

4 T

7 1

R е критерий Грасгофа, критерий Рейнольдса; начальная скорость приточной струи, обеспечйвающая безотрывное обтекание нагретой поверхности, м/с

V, I

Поскольку скорость в приточной струе на расстоянии 1. зависит не только от этого расстояния, но и от ков и удалить их отсосом через этот проем значительно меньшими объемами вентиляционного воздуха, более экономичными, чем при существующих способах. Прит чные и вытяжные и садки для осуществления предлагаемого способа имеют малые габариты, располагаются вне рабочей зоны клети, не оказывают отрицательного воздействия на технологический процесс и не создают помех при обслуживании клети.

Объемные расходы приточной и вытяжной систем определяются следующим образом.

Приточная струя должна обеспечить, с одной стороны, безотрывное обтекание нагретой полосы, а с другой, предотвратить вынос пыли и газа из локализуемой зоны.

Очевидно, что при малых скоростях прокатки преобладающим будет условие безотрывного обтекания, а при больших — скорость движения полосы.

Соответственно и объемный расход отсоса пропорционален объемному расходу приточных струй на расстоянии, равном расстоянию между приточными насадками и подушками рабочих валков.

Это расстояние можно принять равным длине бочки рабочих валков.

Для нахождения начального расхода приточной струи, действующей на верх-. ней поверхности полосы, необходимо определить такое соотношение подъемных и инерционных сил, при которых приточная струя будет без отрыва распространяться поперек нагретой полосы до факела всасывания отсоса.

Отношение подъемных и инерционных сил принято выражать в виде

1421434.дополнительно будет показатель степени и

Кол

К се (4) С. g2 at

ГГ Т ° V2 (Р е в (2) к в

2 К2 ес (3) Чн1 где К = — — — критерий Рейнольдса, характеризующий пограничные слои 30 . Ч2

Rt — — — критерий Рейнольдса, характеризующий приточную струю;

V — начальная скорость приточной струи, обес- З5 печивающая сдув пограничных слоев, м/с.

Помимо соотношения инерционных сил приточной струи и пограничных слоев в этом сложном процессе необходимо 40 учитывать также инерционные силы движения полидисперсных частиц пыли с начальной скоростью, равной скорости движения полосы, и суммарное воздействие на них пограничных слоев и

45 приточной струи. Точный учет всех физических процессов, происходящих при осуществлении предлагаемого способа, весьма сложен. Результирующее действие всех факторов можно учесть в обобщенном виде.

V = V

Н 2 б м/с ° начального диаметра приточной струи, то в зависимость (1) следует ввести безразмерный параметр ci =. d/1.

Как показали исследования (см. табл.3), значение комплекса колеблется около среднего:значения, 10 равного К = 1071,0.

Для нахождения начального расхода приточных струй из условия сдувания несущего вредности пограничного слоя„ образующегося на верхней и

15 нижней поверхности полосы и на рабочих поверхностях валков, следует определить такое соотношение инерционных сил, при котором пограничный слой будет сдуваться приточной струей к проему между подушками рабочих валков.

Этот критерий имеет вид

Поскольку процесс в общем характеризуется величинами, входящими в зависимость {3), и условиями, зада- 55 ваемыми конструкцией клети, значимость сил, определяемых технологическим процессом, зададим в виде К „ „ где определяемым экспериментально

Из физических соображений ясно, что комплекс Кв должен быть для подобных условий протекания процесса, т.е. для однотипного оборудования, величиной постоянной.

Поэтому и показатель степени сле-. дует определить из условия постоянства этого комплекса.

С учетом зависимости (2) начальная скорость приточной струи из условия безотрывного обтекания нагретой поверхности будет равна

V< = 0,03 — р, —,", м/с, (5)

1 lat а начальная скорость приточной струи, обеспечивающая сдув пограничных слоев, определится из выражения (4):

v2

М

Кd d

К2

V„l 4 ", м/с.

Обозначая 1/ 1К = k получим

Начальная скорость приточной струи, действующей на верхней поверхности полосы, будет складываться из составляющих U u Vy .

Ч =V +V -003- — — +

l plate ь 2 В,1 т а (6) а на нижней поверхности поскольку на нижней поверхности поло сы подьемные силы не оказывают отрывающего действия на приточную струю.

Коэффициент 1 и показатель степени п находились опытным путем на действующем оборудовании чистовой груп" пы клетей полосового стана 1700. При обработке экспериментальных данных

142 1434 (табл.1) получено, что при и 1 значение коэффициента k колебалоеь около среднего значения, равного 1275,0.

Таким образом, начальные скорости приточных струй, действующих на верхней и нижней поверхностях полосы, определяют по формулам

V -(О 03 + 275 - — -) м/с

1 1ыь, Ч, - 10 ь Д

Т 9 1 У j (7)

V 275 О—

1 н 1 1 м/с (8)15

Объемный расход отсоса будет пропорционален расходу приточных струй на расстоянии 1. Известна зависимость для определения этого расхода для осесимметричных свободных струй: где Ч, — начальная скорость приточной. струну м/с.

В табл.1 показаны результаты лабораторных исследований при ширине нагревателя 1 = 0,635 м и температуре воздуха в помещении s процессе исследований Тз = 293 К. В табл.2 показаны результаты экспериментальных исследований в производственных условиях при длине бочки валка 1 =

1,7 м,.температурном напоре полосы

М 1030 К и температуре воздуха в

t1

35 цехе в процессе исследований Ть 293 К.

Поскольку в предлагаемом способе приточные струи развиваются в стесненных условиях, и, кроме того, геометрия

40 всасывающего отверстия задается конструкцией оборудования, то коэффициент 0,29 требует корректировки.

Суммарный расход отсоса, обеспечи вающий улавливание вредностей с верхней и нижней стороны листа, on" 45. ределяется выражением мЗ /с

Способ удаления пыли и газа от

50 рабочих клетей листопрокатных станов путем подачи приточного воздуха поперек направления движения проката со стороны выхода из валков и его отсоса в том же направлении, о т л н 55 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса удаления за счет принудительного сдувания вредностей с проката, подачу приточного воздуха

11

LI k V d 1 f, = 0,29Ч„d.1, м /с, (9) Объемный расход I. определяется расходом приточной струи на растоянии 1, действующей на верхней поверхности полосы: й1Ь ь k 1 (275,0 --"-+ 0,03 "- — -),м /с, ТB а I. — на нижней поверхности полосы;

Lqk, V„d 1 k, 1 275,0 — —, м /с.

Vgg

Суммируя I < и Iç < получим

L k Р (ΠΠ— -"-+ 550 — — ),м /с

1ы <н v„Q стс 1 б

Ф 1 Ф

Или, вынося коэффициент 0,03 за скоб- . ки, получим

=k 1 (" — -- + 1,84 10 — — ),м /с. ldtn 4 gyes

1 Т, (10) Численное значение коэффициента

k, найденное опытным путем, равно

k = 0,0053, т.е.

= Π00531 ("— — +

Р1Ь t. отс Т

4 7„4

+ 1 84 10 — — } м /с.

1 э

Экспериментальные данные получены при режимах предельного улавливания, т.е. устанавливались такие минимальные скорости приточных струй и объемные расходы отсосов, при которых выделение вредностей в атмосферу цеха прекращалось.

Поэтому зависимости (7), (8) и (11) следует записывать в виде нера-" венств.

Предлагаемый способ удаления пыли и газа позволит надежно удалять вредности, образующиеся при прокатке полосы в клетях листопрокатных станов с верхней и нижней ее сторон, при значительно меньших затратах на подачу приточного воздуха и отсос, подогрев и подачу компенсационного воздуха в системе общеобменной вентиляции производственного помещения.

Формула изобретения

1421434 осуществляют вдоль линии контакта а обьемный расход отсоса - по завиверхнего и нижнего рабочих валков с симости полосой в пространстве . ограниченном рабочими поверхностями валков и плос- 0,, р14С„ костью касательной к ним, а отсос от с осуществляют через проем между подуш» ками рабочих валков. где 1

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что начальную скорость приточной струи, подаваемой на верхнюю поверхность полосы, задают по зависимости ьt„=(T„-T ) Т„

Те .М

v в -(О 03 "— -"» + 275 0 -з — ) и/с

1 1ьс„ v g.в d T, 1 в

15 на нижнюю поверхность полосы — по зависимости чь

v„.0

v 275 0

N Ф 1 % м/с, Таблица 1

2 1

1. .А. 1

Начальный диаметр приточной струи, м

Начальная скорость приточной струи V м/с

Температурный напор

4 п, Относительный начальный диаметр приточной струи dd/1

Критерий

Рейнольдса

7-1 6

R = — — ° 10 е

Критерий Грасгофа а 14t» 9 G»

G=- — — — 10

4 Т R (Р в

10,7

12,4

14,7

1,94

4,6

5,9

3,0

791

1071,0

Среднее

« »

Таблица 2

Коэффициент

1(а

L are

Начальный днаметр нриточной струн d, м

Коэффнцнент Ко

Vg d — 0,03 Е14

1 Т

И»

Номе клет

Началь ная бъемЫй

Критерий

Рейнольдся В

V 1

-а — 10

1 сть асскоиже н лос ,м/

ЗВ»«» »

1 (9 — — +1,84 1

Ь л

Т 1 1 од тсоса рость приточ ной (Я отс э мЗ /C струн м/с

4 1,78 0,015 1455 2 ° 78 0,015 185

264,4

2,0

1,35

0 0058

0,0049

282,7

3,14

1,40

0,003

0,003

0,003

0i006

0,006

0,006

111 0,0047

171 0,0047

240 0,0047

96 0,0094

177 0,0094

228 0,0094 длина бочки валков, м; ускорение силы тяжести, м/с ; температурный напор полосы, К температура поверхности полосы, К температура окружающего воздуха, К, начальный диаметр приточной струи, м, скорость движения полосы, м/с коэФфициент кинематической вязкости, м /с.

4,2 936,2

6,5 1085,1

9,1 1085,1

3,4 1021 3

6,7 1212,8

8,6 1085,0

1421434

Ф ° МЮ

Номер клети

Скорость двиюених

ПОЛОСЫ

V„ м/с

Коэффицттент

Критерий

Рейнольд ся Ву"

V 1 ->-- 10

1 бьем ый ас" од тсоса отс ° мз /с.1, 80

6 3,91 0,015 208

7 50 0015 238

4 1 ° 78 Оэ025 94э0

5 2,78 0,025 !10 0

6 391 0025 1250

7 5э0 Оэ025 132

4,41 .5,64

1,94

1,26

2,0

1,57

3,14

1,75

4,41

5,64

Среднее

Среднее

Начальный диаметр приточной руи а, И

Начяль ияи

СКО» рость приточ ной струи V

М/C

4 «1»

КоэФфи- циент F

v а .1dt

-" — "0 03 ——

ТЬ

ЗВ ч„

272,8

281„0

290,3

279,7

273,3

257,2

275,0

Продолжение табл.2, J

L етс

1 (9"-- +1,84 1

dt т„ 1

0,0054

0,0052

0,0054

0,0055

0,0052

0,0053

0,0053

1421434

Составитель И.Скоробогатский

Техред M.Ходанич Корректор И.Иуска

Редактор А.Ворович

Заказ 4365/9

Тираж 467

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4