Днепропетровский ордена Трудового Красного Ьиакерц:,.--..-. металлургический институт и Волгоградский металлу»ргический завод."Красный Октябрь" (71) Заявители (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ TEPNPiECKOA ОБРАБОТКИ

И ГИДРОГРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для термической обработки проката, преимущественно проката, имеющего малую продольную жесткость, например катанки. мелкого сорта и т.д.

Известно устройство для термообработки и гидротранспортирования проката, включающее приемную воронку и корпус (11.

Такое устройство имеет ряд недостатков, обусловленных наличием в качестве охладителя водовоэдушной смеси, а именно низкую скорость охлаждения, недостаточную равномерность охлаждения, малую гидротранспортирующую способность.

Использование в качестве охладителя сплошного потока води позволило. устранить перечисленные выше недостатки при охлаждении водовоздушной смесью и создать устройство, обладающее высокой интенсивностью охлаждения и противоточной направленностью охладителя 21.

Недостаток этого устройства в невозможности его применения для охлаждения изделий малой продольной устойчивости ° При использовании камеры охлаждения длиной более 2,5 м из-за существующего противотока невозможно ввести стержни в устройство беэ потери продольной устойчивости °

Наиболее близким к изобретению.по технической сущности является устройство для термообработки и гидротранспортирования прокатных иэделий, содержащее приемную воронку, корпус и камеру охлаждения, причем выходной конец приемной воронки выполнен по форме охлаждаемого профиля и размещен внутри камеры охлаждения, образуя . с ней не менее одного сопла, ось которого параллельна направлению движения проката 13). Данное устройство хорошо зарекомендовало себя при охлаждении сортового проката, в частности арматурной стали, профилеразмером более 10-12 мм. Однако применение его для охлаждения меньших профилей с пониженной продольной устойчивостью невозможно иэ-эа значительного торможения проката в камере охлаждения на участке повышенного статического давления.

Исследования распределения избы« точного статического давления по длине камеры охлаждения такого устройства показывают, что на начальном

0 .участке камеры охлаждения неблюдает- .

1002372 ся максимальное значение статического давления, что приводит к затруднению введения проката в устройство, вызывает его вибрацию и короб ление и, как следствие этого, снижение гидротранспортирующей способ- 5 ности и равномерности охлаждения.

Целью изобретения является уве,личение равномерности охлаждения проката и повышение гидротранспортирующей способности устройства за счет10 увеличения скорости движения сплошного потока охладителя.

Цель достигается тем, что устройство для термообработки и гидротранспортирования прокатных изделий, 15 включающее приемную воронку, корпус и камеру охлаждения, образующую с выходным концом приемной воронки сопло, ось которого параллельна направлению движения проката, снабжено установленной на выходном конце камеры охлаждения инжекционной форсункой, камера которой образует с выходным концом камеры охлаждения кольцевое сопло, продольная ось которого пара- 25 ллельна направлению движения проката, при этом отношение площади поперечного сечения этого сопла к площади поперечного сечения камеры охлаждения составляет 0,2-0,35, а рас- gp стояние между концом камеры охлаждения и камеры инжекционной форсунки составляет 0,05-0,15 длины камеры охлаждения.

Исследования зависимости скорости истечения охладителя и силы тяги устройства от соотношения площадей поперечного сечения сопл, а также расстояния между концом камеры охлаждения и камеры инжекционной форсунки показывают, что оптимальные 40 условия гидротранспортирования проката через устройство обеспечиваются при отношении площади поперечного сечения сопла, образованного выходным концом камеры охлаждения и ка- 45 мерой инжекционной форсунки, к площа ди поперечного сечения камеры охлаждения, равном 0,2-0,35, а расстояние между концом камеры охлаждения и камерой инжекционной форсунки сос- 50 тавляет 0,05-0,15 длины камеры охлаждения.

Соотношения площадей поперечного сечения сопла инжекционной форсунки и поперечного сечения камеры охлаж- 55 дения, значения которых не превышают 0,2, не дают надежного подсоса (инжекции ) и повышения скорости истечения охладителя. Значения, превышающие 0,35, приводят к увеличению Щ диаметра инжекционной:форсунки и ухудшению условий охлаждения. Соотношенич, значения которых равны 0,2, применяются дпя устройств с длиной камеры охлаждения не более 4 м, со- 65 отношения, равные 0,35 вЂ” для уст.ройств с длиной камеры б м.

Расстояния между концом камеры охлаждения и камеры инжекционной форсунки, составляющие менее 0,05 длины камеры охлаждения, не обеспечивают образования факела и подсоса (инжекции, расстояния ) превышающие

0,15 длины камеры охлаждения, приводят к торможению сливающихся. потоков воды.

На чертеже представлено предлагаемое устройство с инжекционной фор-. суикой на конце камеры охлаждения йрименительно к охлаждению катанки, разрез.

Устройство имеет приемную воронку

1, корпус 2-и камеру охлаждения 3.

Выходной конец приемной воронки вы. полнен по форме охлаждаеизго проката и размещен внутри камеры охлаждения, образуя с ней не менее одного сопла 4, ось которого параллельна направлению движения проката. На выходном конце камеры. охлаждения установлена инжекционная форсунка для повышения скорости движения.охладителя внутри камеры охлаждения.

Инжекционная форсунка состоит из корпуса 5 и камеры б при этом отношение площади поперечного сечения сопла 7 4 (d q-dz), образованного камерой инжекционной форсунки и камерой охлаждения, к площади поперечного сечения камеры Ьхлаждения составляет 0,2-0,35, а расстояние

Д между концом камеры охлаждения и камеры инжекциониой форсунки 4z сос-. тавляет 0,05-0,15 длины камеры охлаж. дения l л.

Устройство работает следующим образом.

Включаем инжекционную форсунку и повышаем давление воды в ней до

30 ати. Высокая скорость истечения воды в инжекционной форсунке создает разрежение в камере охлаждения

3 (-0,95 ати). После этого в камеру охлаждения подается вода под давлением 20 ати. Благодаря созданному разрежению и последующей инжекции скорость потока воды в камере охлаждения повышается, статическое давление внутри камеры охлаждения снижается, а зона его максимального значения смещается в сторону удаления от сопла 4.

После включения устройства в него направляют прокат. Передний конец проката через приемную воронку

1 попадает на участок камеры охлаждения 3, расположенный между соплом

4 и инжекционной камерой .

Благодаря понижению статического давления внутри камеры охлаждения

3 и наличию гидротранспортирующего усилия потока охладителя за счет повышенной скорости его истечения обес1002372

Предлагаемое устройство

Показ атель

Прототип

18,6

14,3

20,5

30,8

Формула изобретения печнвается беспрепятственное перемещение проката через устройство.

Повьиаение скорости потока охлади« теля, как известно, приводит к увеличению равномерности охлаждения.

Смещение зоны повышенного статического давления по ходу движения проката позволяет при большей длине камеры охлаждения уменьшить сопро« тивление вводу проката, а также исключить вибрацию и коробление катанки и тем самым повысить .гидрот-

Среднеквадратичное отклонение временного сопротивления разрыву катанки опытной партии, МПа (-характеризует равномерность охлаждения) Сила тяги охлаждающего устройства, кг (характеризует гидротранспортирующую способность}

Скорость движения струи в камере охлаждения, м/с

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в 1,5 раза повы.сить скорость движения воды внутри камеры охлаждения, увеличить гидротранспортирующую способность уст ройства на 30%, что приводит к повышению равномерности механических свойств. катанки.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства для ускоренного охлаждения. катанки в потоке мелкосортного стана завода составит 50 тыс. руб. в год.

Устройство для термической об-. работки и гидротранспортирования про катных иэделий, включающее приемную воронку, корпус и камеру охлаждения, образующую q выходным концом воронки сопло, ось которого параллельна направлению движения проката, о т л и ч а ю щ е е с .я тем, что, с целью ранспортирующую способность устройся ва и равномерность охлаждения проката.

Результаты, полученные при ускоренном охлаждении опытной партии катанки легированной стали в потоке прокатного стана 260 в известном устройстве (прототипе) и в предлагаемом, а также показатели характеристик работы данных устройств при. ведены в таблице. повышения гидротранспортирующей спо35 собности устройства за счет увеличения скорости движения сплошного по-тока охладителя, оио снабжено установленной на выходном конце камеры охлаждения инжекционной форсункой, 4п камера которой образует с выходным концом камеры охлаждения кольцевое сопло, ось которого параллельна направлению движения проката, при этом отношение площади поперечного сечения сопла к площади поперечного се:чения камеры охлаждения составляет

0,2-0,35, а расстояние между кон-, цами камеры охлаждения и камеры инжекционной.форсунки составляет 0,050,15 длины камеры охлаждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 205860, кл. С 21 D 1/02, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 676626 кл. С 21 D 1/02, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

9 390163, кл. С 21 D 1/02, 1973 прототип,.

1002372

Я /7Р4ЧЬА 4Я

ФЛм ъ жк уюоля

Составитель В. Белофастов

Редактор О. Юркова Техред M.Tenep Корректор М. Коста

Заказ 1730/10 Тираж 5бб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для термической обработки и гидротранспортирования прокатных изделий

Способ обработки стальных деталей // 998542

Способ термической обработки крупных поковок // 998541

Установка для охлаждения изделий // 998540

Устройство для нагрева заготовок в расплаве солей // 998539

Устройство для нагрева концов заготовок // 998538

Способ локального индукционного нагрева изделий // 998537

Нагревательная установка // 998536

Способ обработки конструкционных сталей // 998520

Устройство для закалки // 998519

Устройство для охлаждения рулонов горячекатаных полос // 2100449

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при производстве стальных горячекатаных полос на широкополосных станах

Способ определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды и термозонд для его реализации // 2100450

Изобретение относится к термической обработке металлов и предназначено для определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды

Способ термической обработки литых деталей из малоуглеродистой и низколегированной стали // 2100451

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к литым деталям из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащих 0,15 - 0,30% углерода, и применяемым в автосцепных устройствах подвижного состава железных дорог

Способ производства коррозионно-стойкого листа // 2100475

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в прокатном производстве для легирования поверхности заготовки в процессе прокатки

Способ закалки инструментов из углеродистых сталей // 2102504

Изобретение относится к термообработке и может быть использовано при закалке деталей из углеродистых сталей сложной формы, например пуансонов, накатных роликов и др

Способ изготовления булатной стали // 2103380

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства булатной стали

Способ обработки поверхности металлической заготовки дуговым разрядом в вакууме и устройство для его осуществления // 2104313

Изобретение относится к области обработки поверхностей металлов, такой как очистка (например, удаление окалины, оксидированных слоев, загрязнителей и тому подобное) поверхностей, термическая обработка и нанесение покрытий на них

Способ регулирования радиационной повреждаемости материала корпуса водоводяного реактора и устройство для его осуществления // 2104314

Индукционная печь // 2105434

Способ изготовления проката // 2105820