Устройство для охлаждения длинномерного проката

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАВДЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО ПРОКАТА, преимущественно катанки и арматуры, содержащее входную воронку, форсунку, камеру охлаждения и проводку с внутренним винтовым каналом, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси и снабженную регулятором скорости вращения, отличающееся тем, что, с целью регулирования интенсивности охлаждения по длине камеры охлаждения, проводка установлена в камере охлаждения, причем по длине камеры установлено не менее двух проводок. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью а S упрощения конструкции, регулятор скорости вращения проводки с внутрен (Л ним винтовым каналом выполнен в виде тормозной колодки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1084311

3(51) С 21D 1 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3474614/22-02 (22) 21. 07. 82 (46) 07. 04. 84. Бюл. N -13 (72) Ю.В. Гончаров, И.П. Видишев, Н.Н. Голодов, В.В. Киселев, В.И.Видишева, В.А. Голованов, В.С.Радзинский и В.В.Гончаров (71) Днепропетровский металлургический институт (53) 621.784.6(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 737051, кл. В 21 В 45/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

-738712, кл. В 21 В 45/02, 1980.

3, Авторское свидетельство СССР

l>5445567, кл. С 21 3 1/02, 1977. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО ПРОКАТА, преимущественно катанки и арматуры со) держащее входную воронку, форсунку, камеру охлаждения и проводку с внутренним винтовым каналом, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси и снабженную регулятором скорости вращения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью регулирования интенсивности охлаждения по длине камеры охлаждения, проводка установлена в камере охлаждения, причем по длине камеры установлено не менее двух проводок.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, регулятор ско- 9 рости вращения проводки с внутренним винтовым каналом выполнен в виде тормозной колодки. С:

1084311

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к технологии ускоренного охлаждения проката.

Известно устройство, содержащее охлаждающую камеру с шари . но установ- ленными во входных ра,,;-.альных отверстиях подводящими и";."ðóáêàìè, причем входные отверстия ра-:.мешены в стенках камеры охлаждения по винтовой линии (1 ). !

О

Недостатком этого устройства является то, что интенсификация охлаждения создается вращением потока воды по всей длине камеры охлаждения. Это достигается подводом допол- 15 нительных горций воды в один водовод, вращение потока даже на небольшом участке незначительно и раскручивание потока вдоль камеры охлаждения возможно лишь rfpH подводе дополни- рб тельных порций воды во все водоводы, минимум в три, расположенные вдоль камеры охлаждения по винтовой линии. А при охлаждении проката, особенно арматурных профилей, возникает необходимость охлаждать прокат по длине камеры на различных участках с различной интенсивностью. Причем соотношение длин этих участков для различных марок сталей и профилеразмеров по условиям охлаждения может быть различным. Например, в камере охлаждения длиной 3 м движется поток воды. Скорость потока зависит от сечения камеры охлаждения. При одинако35 вом сечении камеры охлаждения по ее длине скорость потока и интенсивность охлаждения одинаковы. Если создать местные сужения или расширения, то в этих местах интенсивность охлаждения изменится. Однако в этом случае камера охлаждения имеет жестко зафиксированные участки с различной интенсивностью охлаждения, что резко сужает возможность регулировакия охлаждения проката и уменьшение интенсивности охлаждений ro длине камеры, по участкам невозможно.

Известно также устройство, содержащее камеру охлаждения с форсунн- 50 кой, причем в камере охлаждения начальный участок, примыкающий к форсунке и равный 1/3 — 1/5 длины его, выполнен в виде внутреннего винтового канала (2 j.

Недостатком этого устройства является то, что невозможно изменять интенсивность охлаждения по длине камеры охлаждения закручиванием потока по участкам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для охлаждения длинномерного проката, преимущественно катанки и арматуры, содержащее входную воронку, форсунку, камеру охлаждения и проводку с внутренним винтовым каналом, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси и снабженную регулятором скорости вращения f3 ).

Цель изобретения — регулирование интенсивности охлаждения по длине камеры охлаждения, упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве дпя охлаждения длинномерного проката, преимущественно катанки и арматуры, содержащем входную воронку, форсунку, камеру охлаждения и проводку с внутренним винтовым каналом, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси и снабженную регулятором скорости вращения, проводка установлена в камере охлаждения, причем по длине камеры установлено не менее двух проводок.

Регулятор скорости вращения проводки с внутренним винтовым каналом выполнен в виде тормозной колодки

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит входную воронку 1, состыкованную соосно с узлом

2 подачи воды высокого давления и соосно с камерой 3 охлаждения. Узел подачи воды высокого давления имеет патрубок 4 для подвода охлаждающей воды в камеру охлаждения. Камера 3 охлаждения состоит из чередующихся участков: участка 5 в виде трубы с гладкими внутренними стенками и участка 6 с внутренней стенкой, выполненной в виде внутреннего винтового канала. Участок 6 установлен на подшипниках 7 в корпусе 8, который с помощью фланцевого соединения

9 состыкован с участками камеры охлаждения, имеющими внутренние гладкие стенки, Несколько таких участков может быть установлено по длине камеры охлаждения. На чертеже показан один участок 6 между участками 5.

Каждый участок 6 камеры охлаждения снабжен тормозной колодкой 10, кото1084311

Составитель Г. Максименко

Редактор И. Касарда Техред М.Надь Корректор О. Тигор

Заказ 1928/20 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рой можно с различным усилием ограничить возможность вращения участков

6 вокруг продольной оси камеры охлаждения.

Устройство работает следующим образом.

Вода высокого давления подается аерез патрубок 4 в узел 2 подачи воды, откуда она поступает в камеру 3 охлаждения, где в виде потока, сформированного внутренним сечением камеры охлаждения, движется вдоль ее оси. Охлаждаемый прокат поступает в камеру 3 охлаждения через входную воронку 1. При движении потока по камере охлаждения, он последовательно проходит участки 5 с гладкими внутренними стенками и участки 6, выполненные в виде внутреннего винтового канала. Если участки 6 не заторможены и имеют возможность свободно вращаться вокруг продольной оси камеры охлаждения, то под действием потока воды эти участки начинают 25 вращаться. Чем меньше сила трения вращения в подшипниках сОпротивления, образуемого участком 6 с винтовой поверхностью, тем меньше потери статического давления на преодолевание сопротивления, образуемого участком 6 с винтовой поверхностью. Вращение участка 6 камеры охлаждения достигается при незначительной потере энергии потока воды. Весь поток охлаждающей воды на участке 6 при этом не вращает-

35 ся. Это связано с тем, что при движении поток воды взаимодействует с винтовой внутренней поверхностью участка

6 и поворачивает его вокруг продоль с ной оси камеры охлаждения. Внутренняя винтовая поверхность при вращении под действием потока в каждый момент времени поворачивается так, что обеспечивает прямолинейное его

45 движение . Сила взаимодействия потока с внутренней винтовой поверхностью участка 6 зависит от силы трения в подшипниках 7. При заторможенных участках 6 камеры охлаждения стру,. потока охлаждающей воды, прилегающие к стенке камеры охлаждения при движении вдоль нее вынуждены повторять форму винтовой нарезки, на что тратится значительная часть энергии потока. Это объясняется тем, что затормаживаемый участок с внутренней винтовой нарезкой имеет из-за нарезки (шероховатости) значительное гидродинамическое сопротивление.

Таким образом, струи потока, движущиеся по винтовой поверхности, начинают вращаться вокруг продольной оси камеры охлаждения, вовлекая при этом во вращение и центральные струи потока, где проходит охлаждаемый прокат. Вследствие повышения скорости омывания водой поверхности проката, он в этих участках камеры охлаждения более интенсивно охлаждается. Изменяя интенсивность подтормаживания тормозной колодкой 10 можно изменять степень закручивания потока и тем самым интенсивность охлаждения.

Испытание устройства с одним участком длиной 10 см при общей длине камеры охлаждения 2 м показывает, что при возможности свободного вращения участка с винтообразной поверхностью общая охлаждающая способность камеры охлаждения по сравнению с камерой охлаждения без этого участка практически не изменяется. При заторможенном участке с винтообразной поверхностью интенсивность охлаждения возрастает на 1О-15Х. Охлаждающая способность возрастает на участ-. ке с внутренним винтовым каналом в 2-3 раза.

Применение предлагаемого устройства позволяет охлаждать прокат с различной интенсивностью по участкам, обеспечивая те или иные условия охлаждения, необходимые для получения необходимой структуры проката по сечению. Экономический эффект от применения предлагаемого устройства составляет 100000 р. в год.