Устройство для охлаждения проката
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА, включающее корпус с трубопроводами подвода воздуха и жидкости и выходными соплами, размещенную в нем продольно трубку с подводами и рядом выходных , отверстий, расположенных соосно соплам корпуса при горизонтальном положении оси трубки, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования режима охлаждения, трубка установлена в корпусе с возможностью пер мещения и наклона в вертикальной плоскости независимыми механизмами, расположенными у ее концов в местах размещения подводов , соединенных с трубопроводами подвода воздуха, и имеет дополнительный диаметрально противоположный ряд выход ных отверстий. S (Л о 05 Oi
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1076161 д1б11 В 21 В 45/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Риг /
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3388076/22-02 (22) 29.01.82 (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) А. А. Минаев, Ю. E. Бердический, Н. В. Журавлев, С. В. Устименко, И. И. Кияшко, И. H. Кукатов, П. В. Филатов, А. Л. Чередниченко, Г. Г. Антипенко, Г. Ф. Школьников, В. А. Темнохуд, П. Ф. Бублик, В. А. Маневич, И. F. Литвинов и В. Б. Капустин (71) Донецкий ордена Трудового Красного
Знамени политехнический институт (53) 621.784.87 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 657883, кл. В 21 В 45/02, 1979.
2. Дрозд В. Г. и др. Оборудование и процессы для ускоренного охлаждения проката.-«Металлургическое оборудование»,,1977, № 32, с. 31-32.
3, Авторское свидетельство СССР № 501092, кл. С 21 D 9/08, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА, включающее корпус с трубопроводами подвода воздуха и жидкости и выходными соплами, размегценную в нем продольно трубку с подводами и рядом выходных. отверстий, расположенных соосно соплам корпуса при горизонтальном положении оси трубки, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования режима охлаждения, трубка. установлена в корпусе с возможностью пе1 мещения и наклона в вертикальной плоскости независимыми механизмами, расположенными у ее концов в местах размещения подводов, соединенных с трубопроводами подвода воздуха, и имеет дополнительный диаметрально противоположный ряд выход ных отверстий.
30)yб) )lL; l
Кроме того, жесткое закрепление трубопровода для подвода воздуха внутри камеры исключает возможность изменения дальнобойности и угла раскрытия струй охладителя, что при работе агрегата в широком сортаменте усложняет настройку устроистВа на охлаждение другого вида изделий и затрудняет его обслуживание.
Известно также устройство для охлаждения в виде форсунки, состоящей из трубчатога корпуса с заглушенными торцами и тонкой трубки, расположенной внутри корпуса и проходящей <<е(тез заглушки. Труба расположена эксцентрично относительно оси корпуса в нижней части его с образо ванием небольшого зазора. В нижней час45
Изобретение отно< ится к м«таллур< ич«скому произволству, а им«)ill<) к Охлажл«нию металлических изделий н потоке промышленных агрегатов и охлаждению Отдельных деталей и узлов данных агрегатов, и может быть, в частности, использовано для охлажления прокатных излелий на различных этапах их обработки в потоке стана Лля теплового регулчрования профиля бочки валков листовых станов и калибров валков сортовых станов.
Известно устройство лля охлаждения проката, содержащее камеру с соплами, трубопровол для подачи охладителя, трубопровод и сопла для подвода воздуха, причем камера разделена поперечными перегородками на секции и между соплами для охлаждения расположены секции с соплами для воздуха (I )
Недостатком известного устройства является то, что трубопровод для подвода воздуха с соплами жестко закреплен внутри камеры, разделенной поперечными перегородками на секции, а трубопровод для подвода воздуха проходит через несколько секций, поэтому регулировка процесса охлаждения осуществляется только с помощью давления и расхода воды и воздуха. Разделение камеры на секции с чередованием секций для воздуха с секциями лля охладителя не позволяет осуществлять предварительное. насыщение охладителя воздухом, которое позволяет значительно уменьшить плотность разбрызгиваемой среды и увеличить тем самым степень дисперсности распыленных частиц охладителя в струе. При этом снижается эффективность использования охлаждающей способности хладагента и, как следствие, диапазон регулирования процесса охлаждения, что не позволяет в ряде случаев осуществлять дифференцированный теплоотбор по параметру и сечению нессиметричных и фасонных профилей, ограничивает возможность устранения «температурного клина» по длине проката как в случае прямолинейной Pro траектории, так и при движении по изменяющейся во времени петле. и< к<)рпу< 3 3<р<)«в«рл< ны отверстия, co<)<.
КО < < >3)),l XI Hl Ill<) 1)I< II I I <>Т)3«3) T IIH IIPHhlIIPго д)<ам«<ра <)О внутренней трубке. В корпус пО лвум <3«<))икальным ниппелям подается
l3o 13, I !< рсз <)ба I IIo, Lc3«T 8 с ж<<ть) и Bозл У < (2) . Недос1 аток уст )ойства состоит В жест. ком закреплении трубки в корпусе, что HP позволяет изменять величину и форму зазоры межлу трубкой и корпусом и менять угол раскрытия струй распыленной воды и их дальнобойность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство лля охлаждения проката, включаю)цее. корпус с вволами воздуха и жидкости и выходными соплами и размещенную в нем tlpoдольно трубку с подволами и рядом выходHblx отверстий, расположенных coocHo соплам корпуса при горизонтальном положении оси трубки (3) Такое устройство позволяет регулировать режим охлаждения только изменением расхода и давления воды и воздуха из-за неполвижности трубки относительно корпуса. При использовании в качестве охладителя технической воды возможно частое засорение зазора между трубкой и корпусом, что при неизменной величине зазора затрудняет прочистку сопел и исключает возможность обслуживания устройства в процессе ее работы. К недостаткам устройства можно отнести и то, что отверстия в тонкой трубке соосны отверстиям в корпусе для выхода распыленной жидкости и выполнены только по одной образуюгцей трубке. При этом жил кость, поступающая в зазор между трубой и корпусом, имеет плотность, значительно превышающую плотность воздуха, что приводит к образованию негомогенной водовоздушной смеси и увеличивает в среднем размер капелек распыленной жидкости в струе. Все это снижает эффективность использования охладнтеля вследствие образоования на поверхности охлаждаемого изделия сплошной пленки воды, а под ней— паровой рубашки, что также сужает Возможности управления процессом охлаждения. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования режима охлаждения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения проката, включающем корпус с трубопроводами полвода воздуха и жидкости и выходными соплами, размещенную в нем продольно трубку с подводами и рядом выходных отверстий, расположенных соосно соплам корпуса при горизонтальном положении оси трубки, продольная трубка установлена в корLtyce с возможностью перемец е)<ия и наклона в вертикальной плоскости независимыми механизмами, расположенными у ее концов в местах разме)гцения подволов, соеl(t / E > l t)! JlttIl(инl >lip< >l(<> 1(>» и Il< >,!и<> 11 и«духл и им(! д<»и>. !иит(«ft,If!,!é дll;!ì< >р;!.ч(,но прот»В<»и>, !<южный t»l.! В<.! х< > till>lx <и В< р сти й. Устройство Обллд>l(г Illlfp(» и !и возможностямии p(гi. I II pr»s; > л р(жим Ими (>vч;) ждения при 1! Ilзмеии<г(ллв.f(иии. I lplf прекращении подачи жилк<и ти в зазор между трубкой и корпусом путем прижлтия трубки к корпусу посредсч ВОМ механизмов осу(цестВляется Отсос >килк<>сти 1;l счет эжекции tð 1to оси сопля через Отверстия трубки, выполненные 110 противоположным ее образующим. Таким образом, жидкость может полаваться в струк> воздуха клк по оси (в случае устранения зазора между трубкой и корпусом), так и От периферии к Оси струи 1 (в случае наличия зазора). Изменяя. способ ввелеиия oxëà>êëà!oøcé жилкости в струю возлуха. можно ири одних и тех же параметрах компонентов охлаждающей смеси изменять В широких пределах дальнобойность струй. Это также облегчает на стройку устройства на охлаждение другого изделия и расширяет диапазон регулирования процесса Охлажлеflt(H. На фиг. I изображено устройство для охлаждения, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1. Устройство для охлаждения состоит из корпуса 1 с заглушенными торцами 2, вводами 3 охлаждающей жидкости, вводами 4 воздуха, соплами 5 лля выхода распыленной жилкости, уплотнениями 6 и направляющими 7, расположенной внутри корпуса трубки 8 с полволами 9, соединенными гибко с трубопроводами 10 подвода воздуха. и отверстиями 1 для выхола воздуха, расположенными диаметрально противоположно по образующим механизма перемещения и наклоня трубки в вертикальной плоскости в виде закрепленного на корпусе в подпятнике 12 с возможностью поворота вокруг своей оси винта 13 с гайкой 14, 4р несущего вилки 15 с винтовыми механизмами с гайкой 16 и контргайкой 17, надетыми на резьбовую часть трубопроводов подвода воздуха. Устройство работает следующим образом. Перед началом охллжления металлического излелия осуи!ествляют подачу под давлением охлажллкнцсй жидкости через ввод 3 (ниппель) В корпус воздуха — «ерез подволы 9 в трубку 8. ПО мере заполнения трубки воздух начинает истекать через 50 отверстия !1 лля его выхола в корпус и в зазор между корпусом и трубкой. При этом охлаждяюн!ая жидкость насыщается воздухом, что Вслелствие рз< положения ОтВерстия t;ltt Bt>IX<) 13 B(>.1>t > >(3 C шагом llO 55 всей длине трубки и интенсивного перемешиВания жилко«ти г >злухом В полости корпуса способ(твх«т <>брл и>нлнию среЛы с lI. !(> f IIO< Tt>К) Э11;! (ИТ(.1ЬII );1 11! !И(И, 1((! If. 1(>!H()< I t> и с ходиои жидко«1 и. I I<)«tx>l(fill я т:1КИ Xf <)f)РЯЗОМ О\,1;> Ж t If< >III >1 Я < P(;!1! >> В 1(1> !(ТСЯ «ТР>> ЯХ!И ВО:(IМ" (!. и(IX<). ((I IIIII >! И В I;f (<>P между корпус<>м и трх бкой ИО Оси (<»t(л 5, и вследствие мл,и>й и((В)ТИО«ги «pc;ill и Вьl(.Окой СКОРОСТИ ИСТ(Ч(ИИЯ ВООЗ.!> Х;I И!! Г(IIcI В случае переходя промышленного агрегата на обработку м(тлллического изделия. отличного от предыдущего по размерам фор-. ме, химсоставу и т. д.. а также при необходимости осуц(ествлеиия лифференцированного теплоотбора от отдельных участков изделия изменяют положение трубки внутри корпуса с помощью мехяиизл!а перемещения и поворота. Тлк, при необходимости изменять равномерно ИО ллине устройства степень дисперсности частиц жидкости В струях, угол раскрытия клжлой струи, а также ее дальнобойность изменяют величину зазора между образующими корпуса и трубки, поддерживая при этом постоянными параметры (давление, расход) компонентов охлаждающей смеси. Это достигается вращением винта 13 вокруг своей оси в подпятнике 12, закрепленном на корпусе, что приводит к перемещению гайки l4 с вилками 15, несущими трубопроводы 10 полвола возлуха, в уплотнениях 6 корпуса . Это обусловливает поступательное перемещение трубки 8 в направляющих 7. (1р(1 этом изменяются толщина слоя жидкости, насыщенной воздухом, который пробивает струи воздуха, а следовательно, меняется и скоростной режим истечения струй распыленной жидкости, что обеспечивает варьирование в широких пределах дальнобойностью и углом раскрытия струй, а также степенью дисперсности частиц жилкости в них. При необходимости создать систему струй распыленной жидкости с параметрами, изменяю(цимися по длине устройства по определенному закону, изменяют форму зазора между образующими корпуса и трубки путем поворота трубки в вертикальной плоскости. Для этого отстопаривают контргайку !7 и вра!цают гайку 16 в вилке 15 со сквозным отверстием, связанным посредством тяги, гайки !4 с винтом !3 и полпятника 12 с корпусом. В результате вра!цения гайки 16 и взаимодействия ее с резьбой трубопровода 10 полвола возлуха осуществляется поворот трубки относительно одного из концов. Благодаря наличию на подвода>< возлуха гибких участков, например, резинового рукава, армированного металлокордом определенной длины, обеспечивается 1076161 А4 останитель Л. Матурнна Редактор Н. Безродная Техред И. Верес Корректор И. Эрдейн За каа 590/8 Тираж 796 Подписное ВНИИПИ l îñóäàðñòâåííoãî комитета СССР о делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 перемец1ение одного из подволов с изгибом участков нн каждом нз них н поворот трубки на необходимый угол в пределах корпуса. При этом параметры истечения струй охладителя изменяются по длине устройства пропорционально иэменейню зазора между трубкой и корпуссй . После настройки устройства на охлаж дение определенного вида иэделия поло жение трубопроводов 10 подвода воздуха фиксируют контргайкой 17, а дальнейшую регулировку ведут с помощью механизма поступательного перемещения трубки, который может проводиться как вручную, raK и от двигателя автоматической системы управления режимов охлаждения. В случае засорения зазор между труб кой и корпусом увеличивают путем подь. ема трубки. При этом загрязнения частич но вымываются потоком жидкости и удаляются со струей, что облегчает обслуживание устройства в процессе его работы. Все это позволяет при любом возможном в условиях конкретного промышленного агрегата, соотношения параметров охлаждающей смеси осуществлять гибкое управление процессом охлаждения металлических изделий различной формы, в том чйсле изделий длннномерных и движущихся, а также облегчить обслуживание устройства в процессе его рббе ь1 и упростить настройку на охлаждение дру гого вида изделий. %1в Использрвание иФф >етения в условиях мелкосортного стана 280 нозвелйт осуще ствлять подстуживайие изменяющейся во времени петли раската прн любых изменениях темпа ее роста, а в условиях крупносортных станов 585 и 620 — для охлаждения движущегося проката благодаря широкому диапазону регулирования процесса охлаждения позволит охладить весь производимый сортамент и поставлять нотребителю, в частности, фасонные и несимметричные профили более высокого качества с приплатой в размере бо/о по ГОСТ 5521-76 (раздел 4), что при планируемом производстве 40 тыс. т. в год по новой технологии и средней отпускной цене по станам 116 руб/т составит 278400 руб. в год.
