Устройство для охлаждения плоских изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее, корпус коробчатого сечения и Нагнетающие форсунки,- отличающееся тем, что, с целью интенсификации охлаждения, в корпусе выполнены инжекционные каналы, а форсунки установлены в цёнтральной части корпуса сопла которых направлены в противоположные стороны, причем вместе сопряжения плоских поверхностей форсунки выполнена щель -клинового сечения, свод которой расположен за корпусом. г l.L.... rX/XVY/AXX XA.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ в

РЕСПУБЛИК (l9) (И) М59 С 21 0 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOINV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3257839/22-02 (22) 12.03.81 (46) 30.04.83. Бюл. Р 16 (72) И.К. Данильчик Э.О. Майзепьс и В.Ф. Ефремов (71) Физико-технический институт

AH Белорусской ССР и Минский инструментальный завод (53) 621.784.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство- СССР

Р 379640, кл. С 21 0 1/10, 1970. .2. Авторское свидетельство СССР

Р 578903, кл. С 21 0 1/02, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 269183, кл. С 21 0 1/02, 1969.

4. Патент Японии Ф 49-13690, кл. С 21 0 1/00.

5. Авторское свидетельство СССР

9 388037, кл. С 21 0 1/02, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИИ, содержащее корпус коробчатого сечения и нагнетающие форсункн, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации охлаждения, в корпусе выполнены инжекционные каналы, а форсунки установлены в центральной части корпуса сопла которых направлены в противоположные стороны, причем вместе сопряжения плоских поверхностей форсунки выполнена щель клинового сечения, свод которой расположен эа корпусом.

1014923

Изобретение относится к термической обработке иэделий и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности,при термической обработке плоских изделий.

Известно устройство для охлаждения изделий в процессе термической обработки, содержащее спрейер, который охлаждает иэделия путем подачи на их поверхность охлаждающей жидкости f1J.

Устройство нельзя применять для закалки изделий иэ малотеплопроводных сталей типа быстрорежущих,так как для последних требуется менее резкое,15 чем жидкостное, охлаждение.

Известно устройство для охлаждения иэделий, содержащее ряд сопел для подачи охладителя t 2).

Известно устройство для охлажде- 20 ния иэделий, содержащее корпус, в котором размещена охлаждающая прозодка с двумя перфорированными. участками, отверстия которых расположены по длине с разным направлени-. 25 ем g3).

Недостатком известного устройства является невозможность охлаждения в нем малогабаритных деталей или локальных участков и обеспечения интенсивности охлаждения.

Известно устройство для воздушного охлаждения раскаленных полосовых изделий при их термообработке, сос.тоящее иэ пары охлаждающих головок, между которыми перемещают охлаждаемое изделие. Охлаждающая головка содержит корпус и сопло с инжекциоиной .системой, в которых осуществляется циркуляция воздуха под воздействием вентилятора f4) . 4О

Устройство обеспечивает охлаждение изделия при его непрерывном перемещении, что позволяет вести процесс термообработки более производительно, Однако охлаждению под- 45 вергается узкий участок изделия в зоне расположения головок. При увеличении толщины изделия для его полного охлаждения требуется резкое уменьшение скорости перемещения, что 50 снижает производительность процесса.

Резкое локальное охлаждение малотеплоемких сталей создает излишние напряжения, которые могут привести к образованию трещин.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для охлаждения плоских изделий, содержащее корпус коробчатого сечения и нагнетающие форсунки С5).

Недостатком известного устройства является невозможность интенсификации охлаждения.

Цель изобретения — интенсификация охлаждения. 65

Для достижения поставленной цели в устройстве для охлаждения плоских изделий, содержащем корпус коробчатого сечения и нагнетающие форсун.ки, в корпусе выполнены инжекционные каналы, а форсунки установлены в центральной части корпуса, сопла которых направлены в противоположные стороны, причем в месте сопряжения плоских поверхностей форсунки выполнена щель клинового сечения, свод которой расположен над корпусом.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фи г. 1.

Устройство содержит воздуховод 1 с инжекционными каналами 2, в центральной части корпуса установлены сопла 3, которые содержат две разнонаправленные камеры 4 истечения, плоские поверхности этих камер при сопряжении образуют дополнительную камеру 5 всасывания щелевидной форьы клинового сечения, верхний свод которой выведен иэ зоны воздуховода 1 для поступления воздуха из атмосферы. Охлажденное изделие б расположено между камерами 4 и охвачено воздуховодом 1, который состоит из входной зоны 7 и выходной эоны 8.

Устройство работает следующим образом.

Иэделие перемещают по оси воэдухо.вода, в левой входной зоне 7 воздуховода 1 происходит первичное охлаждение изделия, причем интенсивность охлаждейия возрастает по мере

"перемещения от входа в воэдуховод к его центру, поскольку на входе в воздуховод охлаждение производится воздухом, подогретым изделием. В центральной зоне воэдуховода иэделие охлаждается воздухом, поступающИм извне в камеру 5 и образующим зону -, разрежения вследствие действия сопла камеры, далее в выходной зоне изделие вновь оказывается в зоне прямого действия охлаждающей струи из сопла, направленной попутно движению изделия. Охлаждающий воздух поступает от компрессора, а также всасывается через инжекционные качалы 2.

Предлагаемая конструкция имеет ряд преимуществ перед известными.

Охлаждение иэделия производится не в локальной зоне, а на протяженном участке, равном длине воздуховода. При этом на входе в воэдуховод обеспечивается мягкое охлаждение подогретым воздухом, а по мере перемещения соответствующего участка к центру воздуховода интенсивность охлаждения возрастает. Это имеет особое значение для охлаждения леги1014923 рованных сталей с ниэкои теплопроводностью. Схема с противоположно направленными потоками воздуха позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление по сравнению с возможным вариантом воздуховода тех же размеров, но с односторонним движением воздуха. Зтообеспечивает высокоэффективное охлаждение изделия в центральной части. Конструкция позволяет в зависимости от размеров изделия изменением длины воздуховода подбирать величину зоны охлаждения, обеспечивающую наибольшую производительность процесса.

Предлагаемое устройство было опробовано в полуавтомате для закалки сегментов круглых пил из быстрорежущей стали Р6М5. Применяемое в полуавтомате базовое устройство струй= ного воздушного охлаждения не обес-. печивало достаточно полного снижения температуры сегмейтов: после закалки их температура составляла 350-450 С.

Зта температура длительное время сохранялась в корзине, куда сбрасывались сегменты после закалки, в результате происходила стабилизация аустенита и в последующем приходилось делать до пяти отпусков, чтобы добиться распада аустенита и требуемых структуры и отпуска. Для снижения температуры сегмента потребовалось бы уменьшение темпа. работы полуавтомата, что недопустимо.

Базовое охлаждающее устройство полуавтомата представляет собой црофилированную медную трубку, изогнутую в виде сложной петли с обводным участком с одной стороны и двумя соплами для подачи воздуха с другой.

Рабочие плоскости петли с отверстиями для выхода воздуха расположены параллельно плоскостям сегментов.

ВНИИПИ Заказ 3137/23

Тираж 568 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.ÏðoåêòHàé,4

Несмотря на значительную длину рабочего участка (длина четырех сегментов), устройство не обеспечивает необходимой скорости охлаждения ввиду больших потерь воздушного потока по длине и охлаждения изделий отдельными перпендикулярными плоскостям сегментов струйками воздуха.

Применение предлагаемого устрой- ства на укаэанном полуавтомате поз- волило снизить температуру сег еитов на выходе до 100 С при - =х же габаритах охлаждающего устройства, что предотвратило стабилизацию аустенита и позволило получить задан15 ные структуру и твердость после двух-трехкратного отпуска. Сегменты отпускаются в печи типа ПИ-32 мощностью 36 кВт. Средняя загрузка.печи при отпуске 1200 сегментов. При

2О программе 3.680 тыс. шт. для проведения одного отпуска необходимо .3000 садок. Зкономия электроэнергии при отпуске сегментов составит

108000 кВт/ч, т.е. сокращение только одного отпуска сегментов позволит сэкономить более 100 тыс.кВт электроэнергии.

Повышение качества сегментов за счет уменьшения остаточного аустенита и получение высокой твердости обеспечивает сокращение передельного брака и высокие режущие свойства изделия.

Предлагаемо устройство может найти широкое применение в металлургической.и машиностроительной промышленности при термообработке продолговатых и плоских изделий типа полосового металла, сегментов

40 круглых пил и др., изготавливаемых из малотецлспроводных высоколегированных сталей.