Устройство для газожидкостной обработки проката

 

УСТРСдаСГВО ДЛЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА, преимущественно для ускоренного охлаждения полосовой стали в потоке прокатного стана , вьшолненное в виде посекционно установленных форсунок с трубопроводами для подвода кокшонемтов о т личаюнеес я тем, что, с целью повьшения эффективности и качества обраОоткн, увеличения равномерности покрытия поверхности проката, а также упрощения конструкции и эксплуатации устройства; оно снабжено смесепроводом с делнтелет потока и распределительными насадками, при этом смесепровод соединен с выходной частью форсунки, а насадки через трубоп1Х вода - с бтводами делителя потока.

(Ю ОИ

3(Ю В 21 В О2

ГЮСУДМ СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CGCP

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНсЕт и *втссснссст сссСВтссъстви, с

1 (21) 3541684/22-02 (22) 21.01.83 (46) 30.04.84. Бил. Р 16 (72) В.В.Лисицкий, И.B.Ìóðàè, С.A..Вратусь, 11.Г.Тихоновский,В.И.Иелешко, А.ИсСтариков, В.Ф.Челенко, В.И.Славнов, В .В .Трегубов, В .A ..Тригуб и Г;С.Сеничев (71) Институт черной металлургии. и Иагнитогорский металлургический комбинат (53) 621 . 771. 2. 02 (088 . 8) (56) 1. Хлопонин В.P. Полухин П.И. и др. Оценка эффек1ивности ускоренного охлаждения слябов. — Известия вузов. Черная металлургия, 1975

Ю 1.

2. Авторское, свидетельство СССР

9 605843, кл. В 21 В 43/00, 1976. (54) (573 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЯОЖИЛКОСТ- .

НОИ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА, преимущественно для ускоренного охлаждения полосовой стали в потоке прокатного стана, выполненное s виде посекционно установленных фбрсуиок с трубопроводами для подвода компонентов, о тл и ч а ю яе е е с я тем, что, с целью новьыения эффективности и качества обработки, увеличения равномер ности покрытия поверхности проката, а также упрощения конструкции и. экс« плуатации устройства, оно снабжено смесенроводом с делителем потока и распределительными насадками, при . этом смесепровод соединен с выходной частью форсунки, а насадки через Я трубопроводы - с отводами делителя потока.

1088835

Изобретение относится к прокатно- му производству, конкретнее — совершенствует процесс охлаждения полос во время горячей прокатки, и мо кет быть использовано для охлаждения раската в черновой и чистовой груп- 5 пе, на промежуточном рольганге, а ,также для охлаждения готовых полос на отводящем рольганге перед смоткой их в рулон.

В настоящее время в прокатном про- 10 изводстве применяются различные системы и способы ускоренного охлаждения металла. Наибольшее распространение получили способы ускоренного охлаждения проката потоком воды, l5 воздуха, водяными и аэрозольными струями, путем погружения в резервуары с водой, а также различные комбинации этих способов. Применяется ускоренное охлаждение движущегося проката с помощью воды, распыленной в скоростном потоке воздуха, что позволяет значительно форсировать теплоотдачу и снизить расход охлаждаю1 щей воды, что повышает в целом "í"тенсивность охлаждения при минимальном расходе жидкости и предохраняет поверхность горячего металла от окисления и увеличивает производительность станов горячей прокатки (1) .

К основным недостаткам известных устройств следует отнести невысокую степень дисперсности жидкости, сложность конструкции и повышенную металлоемкость,неравномерность обработки проката. 35

Наиболее близким и предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, выполненное в виде посекционно установленных форсунок с трубопроводами 40 для подвода компонентов (2) .

Недостатками известного устройства являются низкая эффективность и невысокое качество обработки за счет несинхронной работы обрабатывающих 45 форсунок, сложности точной индивидуальной регулировки форсунок и конструкции и эксплуатации устройства, связанной с насыщенностью подводящих трубопроводов, арматуры, контроль 0 но-измерительных устройств и т.п.

Цель изобретения — повышение эф" фективности работы и качества обработки, увеличение равномерности покрытия поверхности проката, а также упрощение конструкции устройства и его эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что устройство для газожидкостной обработки проката, преимущественно 60 для ускоренного охлаждения полосовой стали в потоке прокатного стана, выполненное в виде посекционно установленных форсунок с трубопроводами я подвода компонентов, снабжено смесепроводом. с делителем пртока и распределительными насадками, при этом смесепровод соединен с выходной частью форсунки, а насадки через трубопроводы - с отводами делителя потока.

Такое конструктивное выполнение устройства обеспечивает получение форсункой смеси в виде рабочего аэрозольного потока, усреднение фракционного состава в смесепроводе, равномерную раздачу потока по отводам и синхронное, равномерное истечение

его через распределительные насадки на поверхность обрабатываемого металла. При этом, регулировка качеств получаемого потока и его расхода осуществляется лишь одной форсункой, питающей комплекс насадок.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство состоит из двухпроводной форсунки 1, выходная часть которой соединена общим смесепроводом

2 длиной равной 5-15 гидравлического диаметра смесепровода с делителем

3 потока,,отводы 4 которого соединены каждый со своим (индивидуальным) распределительным насадком 5. Насадок выполняют перфорированньм с круглыми или щелевидными выходными отверстиями, расположенными в коридор- . ном или шахматном порядке навстречу обрабатывающей поверхности металла.

Площадь живого сечения смесепровода 2 должна быть равна сумме площадей живого сечения отводов 4. Делитель 3 потока предназначен для равномерной раздачи двухфазной смеси по отводам при минимальном гидравлическом сопротивлении движущегося потока в процессе его распределения и выполняется в виде узла с внутренней полостью, обеспечивающей плавный вход смеси в разделительные отверстия отводов 4.

Устройство работает следующим образом.

В форсунку 1 под давлением одновременно подают в качестве жидкостного компонента воду и в качестве газообразного компонента сжатый воздух, перегретый пар,нейтральный газ и т.п., при этом давление газа на

2-4 ати должно превосходить давление жидкости. В процессе взаимодействия введенных компонентов происходит диспергирование сплошного потока жидкости до распыленного состояния при повышении скорости внедрения газообразного компонента (свыше 60.м/с), степень диспергирования жидкости достигает аэрозольного состояния. Полученный тонкодисперсный поток поступает из выходной части форсунки 1 в смесепровод 2, где поток стабилизи1088835

ВНИИПИ Заказ 27бб/8 Тираж 796 Подписное

Ф

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 руется и усредняется за,счет выравнивания профиля скорости, рассредоточения давления и продолжающегося процесса смещения совместно движущихся фаз..Перемешанный и усредненный распыленный поток с помощью делителя 5

3 разделяется на самостоятельные эквивалентные в количественном и качественном отношении потоки. Они движутся в отводах 4 к распределительным насадкам 5, через которые исте- $9 кают в виде равномерно рассредоточенных аэрозольных струй обрабатывающего потока, сливающихся в единую струю через 100-200 мм от торца насадка °

При выборе оптимальной длины смесепровода 2 исходят из условий возможности получения качественного по смешению двухфазного потока при значениях объемного воздухосодержания равных О, 1-0, 9.

Исследования показали,что при указанных величинах объемного воздухосодержания рациональная длина смесепровода 2 должна находиться в пределах равных 5-15 его гидравлического диаметра.В этих пределах воздушно-водяной поток характеризуется стабили-зированным значением дисперсности частиц воды и сформированности в виде равноплотного аэрозольного потока.30

При этом последний практически лишен неорганизованной пульсации.

Приближение делителя 3 на расстояние от форсунки 1 менее нижнего указанного предела приводит к неравномерной раздаче потока по отводам.

Так, при длине смесепровода, равном

2-м калибрам, неравномерность распределения потока по отводам достигала м5%.

Удаление делителя 3 на расстояние от форсунки 1 более верхнего указанного предела приводит к расслоению смеси и выпадению капелек воды на стенках горизонтального участка сме« .! сепровода 2 и отводов 4.

Техническое преимущество устройства по сравнению с базовым (известным устройством) заключается в повышении эффективности работы и начества обработки проката путем предварительной подготовки и формирования рабочего (обрабатывающего) потока, равномерного и синхронного его истечения в процессе обработки, упрощения регулировки и конструкции в целом, снижения металлоемкости оборудования, повышения эксплуатационной надежности, уменьшения энергоза трат на процесс распыления, возможности размещения распределительных насадков на оптимальном расстоянии от поверхности металла, повышения степени дисперсности рабочего потока, снижения удельного расхода охлаждающей жидкости.