Устройство для ускоренного охлаждения проката

Устройство для ускоренного охлаждения проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советския

Социалистических

Республик

<н960275 (61) Дополнительное к авт. свид-ву-, (22) Заявлено 1б0379 (21) 2738733/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет —.

Опубликовано 2309.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23 09 ° 8 (53)hh Кл з

С 21 0 1/OR

Государственный комитет

СССР по делам- изобретений и открытий t53) УДК б21. 784..б (088.8) Ю.В. Гончаров, М.И. Костюченко, О.В. Филонов, (72) Авторы изобретения

В.В. Киселев, И.Г. Гарнус, И П. Видишев, В.А. Середа, А.Ф. Гермашев, IIi.П. Кривору

В.И. Грачев и А.Н. Булгаков ко. ВСБСОИЗтАя

3 HATRjTH03 ГЕчД 1РнР(ЦР,Я (71) Заявитель

Днепропетровский ордена Трудового Красно о Зн4ЖШОТЕКА металлургический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

IIPOKATA

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии производства ускоренного охлаждения сортового проката.

Известно устройство для охлажде ", ния деталей, состоящее из спрейера с кольцевым выравнивателем давления, внутренняя полость спрейера разделе- . на на секции перегородками, одна иэ которых имеет высоту меньше высоты корпуса, а другие имеют вырезы и снабжены заслонкой, выполненной с воэможностью поворота (1).

Недостатком этого устройства является то, что при охлаждении устройство и охлаждаеьый объект должны быть неподвижны относительно друг друга.

Кроме того, заслонка, выполненная с возможностью поворота, регули-. рует не большую охлаждающую способность устройства, а лишь перераспределяет охлаждающую жидкость по зонам охлаждения, охлаждая объект ох лаждения по ширине с различной интенсивностью.

Известно также устройство для охлаждения проката, содержащее ци" линдрический корпус с патрубком ддя подвода охладиуеля и каналами для истечения охладителя и запорный орган, расположенный внутри корпуса, выполненный в виде двух .жестко свя5 ванных между собой посредством соединительного элемента полых цилиндров, установленных по концам корпуса с возможностью поворота относительно него, каждый имеет со стороны торцов, обращенных друг к другут сквозной криволинейный вырез в стенке ). 21.

Недостатком этого устройства является то, что при охлаждении движущегося проката регулирование интенсивности охлаждения возможно лишь по ширине (листа, полосы т. Ис-пользование данного устройства для регулирования интенсивности охлаждения проката по длине, например развернув устройство вдоль осевой линии охлаждаемого проката, практически неосуществимо, так как необходиьат, как минимум, два устрой ства (сверху проката и снизу, а также, возможно, и с боков) . Кроме того, возникает проблема уборки воды, с верхней части проката (например, листа) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае960275

° 4 мзму результату является устройство для охлаждения прокатных изделий, содержащее камеру охлаждения с направляющей воронкой и форсунку. Камера охлаждения помецена в герметичный кожух и в стенке ее выполнены отверстия, сообщаюцие полость камеры с полостью кожуха (3).

Недостатком известного устройства является то, что его невозможно применить с целью регулирования ин- 10 тенсивности охлаждения проката по

:длине егр изменением давления и рас:хода охлаждающей жидкости в камере охлаждения, так как в конструкцию не заложен элемент, позволяющий плав- 15 но регулировать степень охлаждения.

Целью изобретения является создание устройства, позволяюцего регу лировать интенсивность охлаждения по длине проката путем изменения расхода и давления охладителяв охлаждающей камере.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ускоренного охлаждения проката, включающее камеру охлаждения с направляющей воронкой и форсункой, причем камера охлаждения помещена в герметичный кожух и в ее стенке выполнены отверстия, сообщающие полость камеры с полостью кожуха, снабжено установленной по длине камеры охлаждения и охватываюцей ее втулкой, выполненной с возможностью поворота вокруг оси, при этом втулка имеет окна, сужающиеся в сторону форсунки, а оси З5 .отверстий камеры охлаждения наклонены к ее продольной оси под углом

30-60 в сторону форсунки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое 4q устройство; на фиг.2 - пример выполнения окон, ходовой втулки в виде прямоугольной трапеции; на фиг.3 —разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - раз-. рез, Б-Б на фиг.1 на фиг.5 - график изменения расхода охладителя.

Устройство состоит из входной воронки 1, камеры 2 охлаждения, привода 3, поворачивающего ходовую втулку 4 вокруг камеры охлаждения. В хо- . довой втулке 4 выполнены два сквозных диаметрально расположенных сужающихся окна 5, которые связывают через отверстия б в камере 2 охлаждения полость камеры охлаждения с по.лостью, образованной ходовой втулкой 4 и кожухом 7. Кожух 7 снабжен патрубком 8 для подвода охладителя.

Ha другом конце камеры 2 охлаждения установлена нагнетающая форсунка 9.

Отверстия б в камере 2 охлаждения 60 выполнены диаметрально противоположными, а оси этих отверстий наклонены к оси камеры охлаждения под углом g = 30-60 в сторону от форсунки 9. 65

Размеры окон 5 зависят от размеров камеры 2 охлаждения и ходовой втулки 4 и в развертке представляют собой прямоугольные трапеции (фиг.2), высота которых соосна оси камеры охлаждения и зависит от длины рас-. положения отверстий 6 в камере охлаждения. Для того, чтобы в процессе работы устройства одно из окон 5 не перекрывало одновременно нижнее и верхнее отверстия 6 в камере 2 охлаждения, размер окна, соответствующий большему основанию прямоугольной трапеции (фиг. 2), должен быть меньше половины длины внешней окружности ходовой втулки на 2-3 диаметра отверстий в камере охлаждения, а размер окна, соответствующий меньшему основанию прямоугольной трапеции (фиг.2), должен быть равен диаметру отверстий в камере охлаждения, что обусловлено целесообразностью полного открытия отверстия в камере охлаждения, ближайшего к нагнетающей форсунке 9. Металл охлаждается в камере 2 охлаждения основным потоком охладителя, создаваемого форсункой 9. Вследствии значительных гидродинамических потерь давление охладителя по длине камеры 2 охлажде ния от форсунки 9 к входной ворон.ке 1 уменьшается. Поэтому охлаждающая способность потока жидкости снижается пропорционально давлению.

На фиг.2 показана развертка ходо-: вой втулки 4 с окнами (abed и а Ь с"d ) и несколько примерных охлаждений (Т-1 -TV-IV ), которые последовательно проходят отверстия 6 в камере 2 охлаждения относительно сквозных окон 5 при вращении ходовой втулки. В исходном состоянии ходовая втулка 4 находится относительно камеры 2 охлаждения.так, чтобы окна 5 и отверстия, б не совпадали (фиг.2, положение 2-Х ), и дополнительный поток охладителя в камеру охлаждения не поступает.

В положении II-II открыты отверстия 1 и 2, причем при плавном перемещении ходовой втулки из положения 7.-,1 в положение П-П вначале открывается отверстие 1, отстоящее от нагнетающей форсунки на наибольшем расстоянии, а затем — отверстие 2, что обусловлено конструктивными особенностями сквозных окон в ходовой втулке. В таком положении показана ходовая втулка 4 относительно отверстий б камеры 2 охлаждения (фиг.1) на основном виде и в сечениях A-A и Б-Б. Дополнительный поток охладителя через открытые отверстия поступает в камеру охлаждения, изменяя давление и расход по длине камеры охлаждения.

960275

Формула изобретения

В положении 111-Ill открыты отверстия 1-.4 (фиг.2) в камере охлаждения и через эти отверстия в камеру охлаждения поступает уже большая часть дополнительного потока охладителя.

В положении IV-IV открываются все отверстия и в камеру охлаждения iloc гупает весь дополнительный поток охладителя, способствуюций более интенсивному охлаждению металла.

На фиг.3 показан график качест- . венного расхода охладителя в камере охлаждения, где (},,i, О., „i, Q,i„,g, О,р-iv - Расходы, соответствующие положениям 1-1 -1V-.1V (фиг.2).

Ходовая втулка 4 может иметь угловое перемещение вокруг оси от 0 до p è от р до О, где о ) К - (2-3) д 180о АР

Ы Р где R — наружный радиус ходовой втулки 4;

d — диаметр отверстий 6 в камере 2 охлаждения, открывая последовательно отверстия в камере охлаждения и позволяя дополнительному потоку охладителя поступать в камеру охлаждения.

На фиг.2 показан пример выполнения окон ходовой втулки в виде пря,моугольной трапеции (abed и а Ь с ц ) с линейным законом последовательного открывания отверстий (прямая аЬ и а Ь ). В случае задания иного за-, кона открйвания отверстий прямая ab может быть заменена кривой линией, соответствующей нелинейному закону открывания отверстий при постоянной скорости поворота ходовой евтулки..

Наклон отверстий 6 под углом,c(=

= 30-600 к оси камеры охлаждения в сторону от форсунки 9 позволяет подавать дополнительный поток так чтобы создавать дополнительное ускорение основного потока и в то же время способствовать интенсивному перемешиванию свежей порции охладителя с частично отработанным. Нижний пре-. дел угла С = 30О обусловлен сложностью изготовления отверстий в камере охлаждения и снижением способности дополнительного потока к активному перемешиванию отработанного охладителя, а верхний предел угла .

60 оговорен тем, что при угле 0(7 60 снижается дополнительное ускорение и в крайнем случае происходит торможение основного потока охладителя.

° Применение предлагаемого устройства для охлаждения бунтового проката позволяет решить задачу регулируемого охлаждения по длине таким образом, чтобы при смотке его на моталках, не имеющих регулируемого привода, сердцевина бунта имела температуру нике, чем внешние слои, и осуществлять программное регулирование охлаждения сортового проката. В этом случае достигается равенство скоростей охлаждения по всему сече-. нию буита, а при послойной смотке на специальных регулируемых моталках предлагаемое устройство позволя-!

5 ет осуществить послойное охлаждение бунта по заданному закону с целью уменьшения разброса механических .свойств и общего окалинообразования.

20 Только за счет уменьшения обцего окалинообразования от 12 до 6 кг/т получают зкономический эффект порядка 300 тыс. руб. при производстве .проката 500 тыс. т в год.

Устройство для ускоренного охлаждения проката, содержацее расположенную в герметичном кожухе камеру охлаждения с отверстиями в стенке и с н правляющей воронкой и форсункой, причем полость камеры и по-. лость кожуха сообщены через упомянутое отверстие, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью регулирования интенсивности охлаждения путем изменения расхода и давления охладителя в камере охлаждения, оно снаб40 жено установленной по длине камеры охлаждения и охватывающей ее втулкой, выполненной с возможностьюоповорота

1 вокруг оси, при этом втулка имеет окна с сужением в сторону форсунки, а оси отверстий камеры охлаждения наклонены к ее продольйой оси под углом 30-60 в сторону.форсунки.

Источ тяки информации, 5Q принятые во;внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 500256, кл.. С 21 0 1/62; 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 272795, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 500250, кл. С 21 0 1/02, 1976 °

К .Г . и

И

ВНИИПИ Заказ 7152/32

Тираж 587 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4