Устройство для подачи технологической смазки на поверхность прокатных валков
1.. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СМАЗКИ НА ПОВЕРХНОСТЬ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ, содержащее систему трубопроводов и два коаксиаль , но установленных колле ктора с соплами , наружный из которых подвешен на опоре отличающееся тем, что, с целью повышения качест .ва нанесения смазки на поверхность: валков, внутренняя поверхность сопЛ коллекторов выполнена в виде сопл Лаваля, причем выходной торец сопла внутреннего коллектора установлен в критическом сечеиии. сопла наружного коллектора. 2. Устройство по п Л., о т л и чающееся тетл, что наружный коллектор снабжен упругими элементами , установленньоли на его поверхности в местах подвескиk.
(1% Ш) СОЮЭ СОНЕТСНИХ
Ю
PECflVSlNH
ЗИ0 21 В 27 -10
У М а уды
°, 1 к!ь,;;идg ä p1;;:-
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Бочка Волка
ГОСУДАРСТВЕНИЫЙ НОМИТЕТ СССР
tl0 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н втоескоьв свидктильствм (2l) 2986327/22-02, (22) 05.08.80 (46) 23.03.83. Вюл. 9 ll (72) Л. Г.Тубольцев, В.В.Лисицкий и ,В.А.Носков (71) Институт черной металлургии
Министерства черной металлургии СССР (53) 621.771.08 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 355450, кл. F 21 В 11/12, 1968.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 639620, кл. В 21 В- 27/10, 1978. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛАЧИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СМАЗКИ HA ПОВЕРХНОСТЬ
ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ, содержащее систему трубопроводов и два коаксиаль L ,но установленных коллектора с соп"лами,. наружный из которых подвешен на опоре, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качест.ва нанесения смазки- на поверхность. валков, внутренняя поверхность сопЛ коллекторов выполнена в виде сопл
Лаваля, причем выходной торЕц сопла внутреннего коллектора установлен в критическом сечении сопла наружного коллектора.
2. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что наружный коллектор снабжен упругими элементами, установленньми на его поверхности в местах подвески..
1005966
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для распыления жидкотекучих материалов при подаче технологической смазки и смазочно-охлаждающих жидкостей на рабочую поверхность валков широкополосных станов горячей прокатки. Оно совершенствует конструкцию устройств для распыления вязких сред с помощью газообразного агента, например воздуха.
Известны устройства для подачи смазки на валки прокатного стана, включающие форсунки, пневматические или паровые, содержащие регулирующий элемент для подачи дозированного количества жидкости, камеру распыления, соединенную с воздушной магистралью, и сопло подачи жидкости в камеру распыления.
Распыляемая жидкость через регулирующий элемент и сопло попадает в камеру распыления, подхватывается потоком воздуха и выносится вместе с ним из форсунки. При этом процесс дробления жидкости определяется ее взаимодействием с окружающим потоком. Существенную роль для дробления жидкости оказывает организация потока перед и за соплами форсунки 1. 1).
Однако известные форсунки имеют предел дробления жидкости, ниже которого уменьшить размер ее частиц при данной конструкции невозможно.
Например, при распылении минерального масла ИС-20 диаметр частиц масла оказывается равным 10-100 мкм и отличается значительной неравномерностью даже при масляном тумане. В то же время при горячей прокатке на валки требуется нанести слой технологической смазки толщиной 1-2 мкм..Такой слой смазки существующие конструкции пневматических форсунок нанести не могут. Кроме того, известные форсукки не могут обеспечить нанесение равномерного слоя смазки по всей ширине валка.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига.емому положительному эффекту является устройство, которое содержит систему трубопроводов и два, воздушный и жидкостный, коаксиально установленных коллектора, наружный из которых подвешен на опоре. При этом сопла внутреннего жидкостного коллектора расположены коаксиально соплам наружного воздушного коллектора. По внутреннему жидкостному коллектору подается под давлением охлаждающая жидкость, которая распыляется воздухом, поступающим из наружного воздушного коллектора 1 2 J,.
Недостатком известной конструкции является неравномерное распределение подаваемой жидкости по сечению истекающего факела жидкостно-воздушной смеси и по длине бочки валка. В процессе истечения жидкости между двумя соседними факелами образуется эона пониженной плотности, в резуль тате чего условия нанесения смазки резко отличаются неравномерностью покрытия по ширине бочки валка.
Кроме того, при подаче технологической смазки необходимо, чтобы смазка достигла поверхности валка даже при наличии на его поверхности слоя вОды. Для этого необходимо придать частицам смазки высокую скорость, чего известные устройства обеспечить не могут.
Указанные недостатки приводят к
20 тому, что в процессе прокатки расход смазки является значительным, при этом слой смазки наносится неравномерно по длине бочки валка, возникают пробуксовки валков и их полом25 ки.
Целью изобретения является повышение качества нанесения смазки на поверхность валков.
Указанная цель достигается тем, ЗП что в устройстве для подачи технологической смазки на поверхность прокатных валков, содержащем систему трубопроводов и два коаксиально установленных коллектора с соплами, внутЗ5 ренняя поверхность сопл коллекторов выполнена в виде сопл Лаваля, причем выходной торец каждого сопла внутреннего коллектора установлен в зоне критического сечения сопла< наружного коллектора.
Кроме того, наружный коллектор снабжен упругими элементами, установленными íà его поверхности в местах подвески.
На фиг.l приведена конструкция устрбйства; .на фиг.2 — продольное сечение по коллекторам с установленными соплами Лаваля, Устройство содержит наружный кол. лектор 1, снабженный в местах подвески упругими элементами 2, например пружинами. В коллекторе 1 коаксиально установлен внутренний коллектор 3, при этом каждый коллектор снабжен своим подводоу 4 и 5
По длине коллекторов 1 и 3 установлены соответственно наружные 6 и внутренние 7 сопла, выполненные в виде сопл Лаваля. Сопла 6 и 7 установлены коаксиально, а выходной то60 рец внутреннего сопла 7 размещен в критическом сечении наружного сопла 6. Для равномерного распределения распыляемых сред по соплам 6 и 7 необходимо, чтобы отношение сум65 марной площади критического сечения г
1005966 сопл 6 и 7 составляло не более 30% живого сечения своих коллекторов.
Шаг между осями сопел коллектора находится в пределах 2-10 диаметров выходного сечения наружного сопла б.
На наружном коллекторе 1 между опорами с упругими элементами 2 установлен вибратор для создания поперечных перемещений коллектора, например пневматический.
Устройство работает следующим образом.
Сжатый воздух с давлением, превосходящим давление жидкости, поступает через подвод 5 к соплам 7.
Жидкая среда, например технологичес кая смазка, поступает через подвод 4 к соплам б. Для улучшения истечения жидкости через сопла ее целесообразно дополнительно сатурировать. В этом случае подвижность ее значительно улучшается, а гидравлическое сопротивление понижается. В процессе. истечения газа через сопло Лаваля 7 давление его падает, а скорость резко возрастает, в результате чего в рас. ширяющейся части сопла б создается значительное разрежение. Одновременно происходит скоростное истечение жидкости,при этом в расширяющейся части сопла б происходит смешивание воздушного и жидкостного потоков и сатурированныйединый поток с высокой скоростью истекает иэ выходной части сопла б. При давлении перед соплом больше 0,2 Па Аоток может истекать со сверхзвуковой скоростью. Высокоскоростной поток смазки соударяется с поверхностью валка и как бы вбивается в нее, удаляя имеющуюся на валке воду и покрывая поверхность слоем смазки.
Экспериментальные исследования показывают, что при истечении через сопло Лаваля газожидкостной смеси происходит падение температуры потока на 10-15 С, в результате чего вязкость смазки повышается и на валках адгезируется более тостый слой смазки. Падение температуры объясняется тем, что при адиабатическом расширении газа его температура падает, а наличие межфаэового теплообмена приводит -к понижению температуры и жидкой фазы.
Коаксиальная установка сопл Лаваля 6 и 7 с размещением выходного торца внутреннего сопла 7 в критическом сечении наружного сопла б позволяет получить мощный тонкодисперсный высокоскоростной газожидкостный поток, что обеспечивает устойчивое и равномерное покрытие поверхности технологической смазкой в зоне соударения потока с
10 валком. Выполнение шага между сопла-ми равным 2-10 диаметрам выходного сечения сопла б обеспечивает единый . с:..лошной поток по длине бочки валка. Выполнение шага менее 2 укаэанных
15 диаметров, усложняет изготовление устройства и приводит к пограничной деформации истекающий струй.
Выполнение шага между соседними соплами более 10 диаметров снижает сте20 пень однородности покрытия в средней зоне, расположенной между соплами.
В процессе высокоскоростного истечения потока из сопла Лаваля про25 исходит вибрация подающего коллектора на упругих элементах 2, что дополнительно гомогенизирует поток по длине устройства и повышает равномерность покрытия в продольном и поперечном направлении бочки валка.
Происходит это за счет появления реактивных сил при сверхзвуковом истечении потока. Частоту и амплитуду колебаний устройства можно организовать путем снабжения устройства вибратором поперечных перемещений. Установка вибратора позволяет придать потоку смазки необходимую частоту колебаний и выбрать оптимальные пара. метры колебания коллектора в зависи40 мости от ширины полосы и скорости прокатки. Реализация устройства позволит повысить качество нанесения смазки
45 эа счет создания высокоскоростного однородного потока смазки, способного удалить с поверхности валка имеющийся слой охлаждающей воды и обеспечить надежный контакт смазки с
5Q поверхностью валка. При оснащении такими устройствами всех широкополосных станов экономический эффект составит около 100 тыс.руб. в год.
1005966
Составитель И,. Реутова
Редактор A.Øèøêèíà Техред Т.Фанта Корректор В. Бутяга
«Р, Заказ 1990/15 Тираж 814 Подписное
ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и отк3 втий
113035, Москва, Ж-3 5, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП .Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
