Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката

Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4843707/02 (22) 07,05.90 (46) 30.03.92, Бюл. N. 12 (71) Институт черной металлургии (72) В.Я;Савенков, С.И.Нагний, В,Д.Гладуш, В.И.Спиваков, Ю.А.Ем, Г.И.Налча, Э.Н.Шебаниц, А.Ф;Тодуров, В,M,Ïåôòèåâ, А,H.Вагин и В.И.Пикула (53) 621.771.2.02 (088.8) (56) Заявка Японии

М 60-221530, кл. В 21 В 45/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР .

ЬЬ 1106561, кл. В 21 В 45/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛОСОВОГО ПPOKATA (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке проката путем ускоренного ох-. лаждения полос в технологическом потоке станов горячей прокатки, а также в потоке других агрегатов для термообработки полосового проката со специального. нагрева.

ЫЛ«1722642 А1

Цель изобретения — обеспечение возможности управления распределением охладителя по ширине полосы и повышение эффективности его использования. Полоса, проходящая под наполнительным баком 1, охлаждается падающим из бака через его направляющую пластину 2 ламинарным потоком охладителя, Особенностью устройства является его секционное выполнение из нескольких баков, каждый из которых снабжен подвижными планками 4, регулирующими их горизонтальное положение.

Направляющие пластины в каждом баке имеют прямоугольные вырезы разной длины. Отношение длины выреза к ширине бака изменяется по длине секции в диапазоне

0,5...0,8. Это позволяет вести процесс охлаждения регулируемым потоком охладителя в зависимости от ширины полосы, уменьшить его расход и улучшить равномерность подачи охладителя по ширине полосы за счет точного регулирования горизонтального положения планок 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1722642

15

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке проката путем ускоренного охлаждения полос в технологическом потоке станов горячей прокатки, а также в потоке других агрегатов для термообработки полосового проката со специального нагрева.

Известны устройства, используемые для ускоренного охлаждения проката на отводящем рольганге непрерывных широкополосных станов или других станов горячей прокатки полос. содержащие распределительный бак для воды со стенками, сужающимися в нижней части и образующими щелевое сопло (расход воды через баки регулируется индивидуально).

В другом устройстве вдоль коллектора установлено с постоянным шагом большое количество изогнутых патрубков, На четвертую часть от длины коллектора по обе стороны от его центра подсоединены концы разветвленной трубы, что обеспечивает равномерное охлаждение полосы.

В ряде устройств для равномерного и интенсивного охлаждения полос используют различные способы регулирования расстояния между охлаждающим устройством и поверхностью проката.

Устройство для охлаждения горячекатаного стального. листа содержит щелевое сопла с пластиной, формирующее плоскую струю без разрывов.

Для закалки плит известно устройство, содержащее верхние и нижние камеры со щелевыми отверстиями с переменным шагом.

Известна установка, состоящая из устройств, в которых предусмотрена возможность регулирования расхода воды, подаваемой на поверхность листового проката, а также устройство для охлаждения полос, в котором вода подается из сопел между двумя формирующими ламинарную струю листовыми плоскими и изогнутыми экранами. Регулируют также наклон и поворот экранов, что повышает точность охлаждения;

B известном устройстве отбор тепла .при ускоренном охлаждении полосового проката осуществляется с помощью двух бесконечных лент, Известная установка для охлаждения нагретой стальной полосы включает. ряд труб с щелевыми патрубками для истечения на охлаждаемую поверхность плоских водяных потоков, По обеим сторонам патрубков расположены направляющие поток стержни,.

Известно устройство, позволяющее предохранить боковые кромки раската от

55 более ускоренного охлаждения. Достигается это путем применения защитных коробов.

Однако известные устройства для ускоренного охлаждения полосового проката, хотя и позволяют решать те или иные задачи термообработки, возможностью регулирования расхода охлаждающей воды по ширине полосы не обладают, Кроме того, эффективность использования охладителя у этих устройств недостаточно высока.

Наиболее близким к изобретению является устройство для охлаждения полосового проката, содержащее наполнительный бак с продольным щелевым отверстием в. верхней его части и смонтированной на его боковой поверхности ступенчатой направляющей пластиной с жестко установленными ребрами-разделителями, а также коллектор с соплами и. пэтрубок для подвода охладителя.

Известное устройство для охлаждения полосового проката работает следующим образом. Вода поступает в наполнительный бак из сопел коллектора через патрубок для подвода охладителя, заполняет его до уровня самой нижней ступени в направляющей пластине и сливается ламинарным потоком на поверхность полосы. Длина самой нижней ступени позволяет подавать воду для охлаждения полосы .наименьшей ширины при наименьшем расходе охладителя. При увеличении ширины охлаждаемой полосы путем поворота наполнительного бака вокруг продольной оси вводится в действие вторая и последующие ступени.

Однако по мере увеличения ширины охлаждаемых полос возможность управления подачей охладителя на поверхность проката снижается, поскольку одновременно в работе, помимо выреза в направляющей пластине требуемой длины, находятся вырезы с меньшей длиной. При этом существенно возрастает расход воды, обусловленный увеличением суммарной высоты вводимых в действие ступеней, Кроме того, увеличенный расход воды в центральной части широких полос приводит к образованию локального утолщения водяного слоя на поверхности проката, что в свою очередь спосооствует поя влению между охладителем и металлом изолирующего парового слоя. Эффективность использования охладителя при этом резко снижается.

Недостатком известного устройства является также то, что при его использовании равномерной подачи охладителя по ширине полосы можно достигнуть только при строго горизонтальном расположении направляю1722642 ройств. 10

20

30

40

50 подвода охладителя

55 щей пластины. Даже незначительный перенос устройства относительно охлаждаемой поверхности.неизбежно вызывает переохлаждение одной из кромок полосы. Необходимость обеспечения горизонтальности вызывает значительные затруднения при монтаже и эксплуатации в промышленных условиях установки ускоренного охлаждения полос, состоящей из известных устЦелью изобретения является обеспечение возможности управления распределением охладителя по ширине полосы и повышение тем самым эффективности его использования, Поставленная цель достигается тем, что устройство выполнено секционным, состоящим по меньшей мере из двух наполнительных баков, установленных последовательно друг за другом, при этом каждый бак снабжен планкой, закрепленной на направляющей пластине с возможностью регулировочного ее перемещения, а направляющие пластины выполнены с прямоугольными вырезами различной длины, при этом отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполненных баков изменяется вдоль стенки в пределах 0,5...0,8.

На фиг.1 показано устройство для ускоренного охлаждения полосового проката, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Предлагаемое устройство. выполнено секционным и состоит иэ наполнительных баков 1, направляющих пластин 2 с прямоугольными вырезами 3, подвижных планок

4 с регулировочными пазами 5 и крепежными болтами 6, уравнительных перегородок

7 и патрубков 8 для подвода охладителя.

Отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполнительных баков изменяется вдоль секции в пределах 0,5...0,8, К каждому из наполнительных баков 1 жестко прикреплены направляющие пластины 2 с прямоугольными вырезами 3 и уравнительные перегородки 7. Так же жестко к устройству прикреплены патрубки 8 для

На направляющих пластинах 2 размещены подвижные планки 4 с возможностью перемещения их в пределах регулировочных пазов 5, вырезанных в пластинах. Фиксирование подвижных планок 4 осуществляется с помощью крепежных бол тов 5.

Уравнительные перегородки 7 установлены в наполнительных баках для начального усреднения скоростей водяных струй по длине наполнительных баков и последующего равномерного истечения плоских водяных потоков через прямоугольные вырезы и подвижные планки.

При монтаже на отводящем рольганге стана установки ускоренного охлаждения, состоящей иэ представленных устройств, они должны быть размещены так, чтобы плоские водянь|е потоки от наполнительных баков с наименьшей длиной прямоугольного выреза в направляющей пластине встречались с охлажденным прокатом первыми, Предлагаемое устройство выполнено секционным, состоящим по меньшей мере иэ двух наполнительных баков, установленных последовательно друг за другом, при этом каждый бак снабжен планкой, закреп-. ленной на направляющей пластине с возможностью регулировоч ного ее перемещения, а направляющие пластины выполнены с прямоугольными вырезами различной длины; отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполнительных баков изменяется вдоль секции в пределах

0,5,.;0.8.

Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката работает следующим образом, Накопительные баки 1 с помощью патрубков 8 для подвода охладителя заполняются водой, которая проходит под уравнительными перегородками 7; затем через прямоугольные вырезы 3 в направляющих пластинах 2 и через подвижные планки

4, закрепленные на направляющих пластинах, свободно истекает в виде плоских водяных потоков 9. Контактирование плоских водяных потоков с поверхностью охлаждаемого полосового проката 10, движущегося по роликам рольганга.11, обеспечивает высокоинтенсивный теплообмен, близкий к. теплообмену в условиях nepeoro ряда.

При охлаждении самых узких полос с

5 помощью запорной арматуры в виде отсечных клапанов (не показаны), установленных на подводящих воду патрубках 8, в работу включают наполнительные баки, имеющие наименьшую длину йрямоугольного выреза в направляющих пластинах. С увеличением ширины охлаждаемых полос в работу включают наполнительные баки с соответствующей длиной выреза. Баки. с меньшей или большей длиной вырезов в это время отклю.чены, что позволяет увеличить эффективн ость испол ьэован ия охладителя .путем. исключения перерасхода воды.

Для охлаждения широких и толстых полос, которые привносят наибольшее количество отбираемого тепла, в работу могут быть

1722642 включены баки с наименьшей длиной прямоугольного выреза, а также последующие баки с более длинными прямоугольными вырезами. При таком порядке включения наполнительных баков образование на охлаждаемой поверхности локального утолщения водяного слоя предотвращается, поскольку водяные потоки от каждого бака рассредоточены. Кроме того, ступенчатое изменение ширины водяных потоков 9 способствует удалению отработанной воды, поступившей от предыдущих устройств на поверхность охлаждаемого проката, Устранение нежелательных последствий от возможных перекосов наполнительных баков 1 или направляющих пластин 2, которые могут появиться при изготовлении, монтаже или эксплуатации, достигается снабжением устройства подвижными планками 4. Равномерное истечение воды из наполнительных баков обеспечивается путем горизонтального расположения подвижных планок 4 в пределах регулировочных пазов 5. Фиксирование подвижных планок в требуемом положении осуществ-. ляется с помощью крепежных болтов 6.

Изменение отношения длин прямоугольных вырезов к длине наполнительных баков в пределах 0,5...0,8 выбрано исходя из . следующего.

Как правило, отношение ширин полос, прокатываемых на станах горячей прокатки, к длине бочки рабочего валка и соответственно к длине опорной части ролика отводящего рольганга по технологическим причинам находится в пределах 0,9 — 0,6, Длина охлаждающих устройств (в данном случае длина наполнительных баков) конструктивно равна ширине рольганга, т.е, длине опорной части его роликов.

Для недопущения переохлаждения кромок полОсы, а также устранения перерасхода воды диапазон отношений длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длинам наполнительных баков за счет укорочения вырезов уменьшен. Для первого крайнего бака зто отношение выбрано равным 0,8, для последнего — 0,5, У средних баков указанное отношение изменяется равномерно ступенчато, Выполнение устройства секционным со ступенчато изменяющейся длиной прямоугольных вырезов в направляющих пластинах позволя. ет создать на отводящем рольганге стана горячей прокатки условия ускоренного охлаждения, обеспечивающие различную плотность подачи охладителя на поверхноСть проката, Устройство может быть пригодно для ускоренного охлаждения как конструктивного горячекатаного проката.

55 так и подката для станов холодной прокатки, Пример. Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката изготовлено в промышленном варианте и испытано в условиях стана горячей прокатки 1700 Мариупол ьского металлургического комбината им.Ильича, на котором максимальная ширина полос составляет 1,54 м, минимальная—

1 м.

Устройство выполнено состоящим из трех наполнительных баков длиной 1,7 м, обьединенных общей рамой, сваренной из двутаврового проката. Длины прямоугольных вырезов в направляющих пластинах напал нительных баков выдержаны в соответствии с указанным диапазоном и составляют ссютветственно 1,36; 1,105 и 0,85 м.

Общий расход воды на устройство находится на уровне 380 м /ч.

Ускоренному охлаждению подвергали полосы толщиной 2 мм и шириной 1; 1,27 и

1,5 м из низколегированных и низкоуглеродистых марок стали. Во всех опытах была получена требуемая температура смотки полос в рулоны при раздельном включении наполнительных баков с необходимой длиной прямоугольного выреза, В частности для охлаждения полос шириной 1,5 м использовали бак с длиной прямоугольного выреза 1,36 м. Расход воды был равен

160 м /ч, что íà 40% меньше, чем при использовании известного устройства. Для охлаждения полос шириной 1,27 м включали бак с длиной выреза 1,105 м. Расход воды составлял 128 — 130 м /ч, что íà 20% меньше, з чем при использовании известного устройства. Полосы шириной 1 м охлаждали с помощью бака с наименьшей длиной выреза (0,85 м) в направляющей пластине. Расход воды на бак был равен 95 м /ч, что соответствовало расходу воды через известное устройство, Во всех вариантах испытаний устройства осуществлялось регулирование равномерности расхода воды по ширине плоского водяного потока путем перемещения подвижных планок. В процессе проведения опытов запорная арматура на подводящих патрубках была отрегулирована таким образом, что расход воды зависел только от длины выреза в направляющей пластине, Формула изобретения

1. Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката, содержащее наполниTåëьный бак с направляющей пластиной и патрубок для подвода охладителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, c целью обеспечения возможности управления распределением охладителя,по ширине полосы

1722642 направляющие пластины выполнены с прямоугольными вырезами различной длины.

Составитель .Ю;Ем

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Заказ 1018 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород,.ул. Гагарина, 101 и повышения тем самым эффективности его использования, оно выполнено секционным, соСтоящим по меньшей мере из двух наполнительных баков, установленных последовательно друг за другом, при этом каждый бак снабжен планкой, закрепленной на направляющей пластине с возможностью регулировочного ее перемещения, а

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е5 с я тем, что отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполнительных баков изменяется вдоль секции в пределах 0,5...0,8.