Устройство для удаления пыли и газа от клетей прокатных станов (его варианты)

 

1. Устройство для удаления пьши и газа от клетей прокатных станов, включающее вентиляционный насадок с отводящим патрубком, охватьтающий выводную проводку, отличаю|Щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности удаления, оно содержит кольцевую аэродинамическую решетку, соосно закрепленную одним своим торцом на выходном торце проводки, и коакснально охватывающие проводку теплообменник, выполненный в виде цилиндрической оболочки с торцовыми стенками, и внхрев)гю камеру, выполненную в виде усеченной конической оболочки, имеющей тангенциальные отверстия для соединения с теплообменником и торцовую стенку у большего основания конуса и направленной меньшим основанием в сторону движения проката, причем торец теплообменника со стороны движения проката закреплен на проводке и имеет патрубок для подсоединения к магистрали сжатого воздуха, а противоположный торец закреплен на наружной поверхности конической оболочки вихревой камеры, при этом торцовая стенка вихре (Л вой камеры закреплена на проводке, а насадок включает участок, ввшолненный в виде тора с кольцевой щелью, обращенной внутрь насадка. Gt е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК .

09) (11) °

3(59 В 08 В 15 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЬ1 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3538507/28-12 (22) 14.01.83 . (4б) 30.12.84. Бюл. К 48 (72) А. А. Пасынкеев, В. П. Шелехов и 10. П. Денисов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасности черной металлургии (53) 621.771.2.0б (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 897320; кл. В 08 В 15/00, 1980. . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПЬШИ И

ГАЗА ОТ КЛЕТЕЙ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ) . (57) 1. Устройство для удаления пыли и газа от клетей прокатных станов, включающее вентиляционный насадок с отводящим патрубком, охватывающий выводную проводку, о т л и ч а ю, щ е е с я тем, что, с целью повышения эффек тивности удаления, оно содержит кольцевую аэродинамическую решетку, соосно закрепленную одним своим торцом на выходном торце проводки, и коаксиально охватывающие проводку теплообменник, выполненный в виде цилиндрической оболоЧки с торцовыми стенками, и вихревую камеру, выполненную в виде усеченной конической оболочки, имеющей тангенциальные отверстия для соединения с теплообменником и торцовую стенку у большего основания конуса и направленной меньшим основанием в сторону движения проката, причем торец теплообменника со стороны движения проката закреплен на проводке и имеет патрубок для подсоединения к магистрали сжатого воздуха, а противоположный торец закреплен на наружной поверхности конической оболочки вихревой камеры, при этом торцовая стенка вихревой камеры закреплена на проводке, а насадок включает участок, выполненный в виде тора с кольцевой щелью, обращенной внутрь насадка.

1131567

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что кольцевая аэродинамическая решетка представляет собой кольцо с консольно выполненными пластинами, при этом кольцо имеет наружный диаметр, равный наружному диаметру проводки, а внутренняя поверхность кольца выполнена конической, расширяющейся в сторону движения проката, причем меньший диаметр коничес-. кой поверхности кольца в месте крепления к проводке равен диаметру ее внутреннего канала, а пластины имеют положительный угол атаки по отношению к тангенциальным отверстиям вихревой камеры.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что теплообменник снабжен коллектором распределения сжатого воздуха, установленным параллельно торцу теплообменника, и продольными ребрами жесткости, установленными между коллектором и вихревой камерой с образованием изолированных одна от другой секций.

4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что насадок дополнительно имеет сопло в виде усеченного конуса, соединенного большим основанием с участком, выполненным в виде тора, а меньшим — с вихревой камерой.

5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что второй торец аэродинамической решетки смещен по отношению к плоскости соединения вихревой камеры и соплового насадка вдоль оси проводки в сторону движения проката.

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для удаления пылегазовых выделений непосредственно из очага пластической деформации, преимущественно нри горячей прокатке сталей, содержащих свинец или селен.

Известно устройство для удаления пыли и газа от клетей прокатных станов, включающее вентиляционный насадок с отводящим патрубком,. охватывающий выводную проводку 1!).

Недостатком известного устройства является необходимость применения вытяжной вентиляции и соединение вентиляционного насадка с системой отсоса, что не способству6, Устройство для удаления пыли и газа от клетей прокатных станов, включающее вентиляционный насадок с отводящим патруб ком, охватывающий выводную проводку, отличающееся тем,что,с целью повышения эффективности удаления при прокатке мелкого сорта и проволоки, насадок выполнен в виде усеченной конической оболочки с тангенциальными патрубками у меньшего основания, имеющими каналы для подключения к магистрали сжатого воз- духа и имеющей днище с отверстием, соеди. пенное торовой поверхностью с ее большим основанием и торовой поверхностью с торцом выводной проводки.

7. Устройство но пп. 1 и 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что вентиляционный насадок снабжен дополнительными отводяшими патрубками, каждый из которых тангенциально закреплен на внешней поверхности тора перпендикулярно оси проводки.

8. Устройство по и. 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что насадок снабжен поясом жесткости, закрепленным на меньшем основании конической оболочки.

9. Устройство по п. 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что тангенциальные патрубки закреплены на конической оболочке насадка на расстоянии 1,5-3 диаметра канала от плоскости стыковки оболочки с поясом жесткости, а угол наклона осей каналов к плоскости, перпендикулярной осевой линии устройства составляет 0,1 — 0,15 угла при вершине усеченной конической оболочки насадка. ет удалению с поверхности проката жидких свинца и селена, которые испаряются в атмо. сферу цеха при движении проката.

Цель изобретения — повышение эффективности удаления.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для удаления пышн и газа от клетей прокатных станов, включаницее вентиляционный насадок с отводящим патрубком,, охватывающий выводную проводку, содержит кольцевую аэродинамическую реи!етку, соосно закрепленную одним своим торцом на выходном торце проводки, и коаксиально охваты-! 5 Вающие проводку теплообменник выполнен ный в виде цилиндрической оболочки с тор1131567 4 цовыми стенками и вихревую камеру, выполненную в виде усеченной конической оболочки, имеющей тангенциальные отверстия для соединения е теплообменником и торцовую стенку у большего основания конуса и на-правленной меньшим основанием в сторону движения проката, причем торец теплообменника со стороны движения проката закреплен на проводке и имеет патрубок для подсоединения к магистрали сжатого воздуха, а противоположный торец закреплен на наружной поверхности конической оболочки вихревой камеры, при этом торцовая стенка вихревой камеры закреплена на проводке, а насадок включает участок, выполненный в виде тора с кольцевой щелью, обращенной внутрь насадка.

Причем кольцевая аэродинамическая решетка может представлять собой кольцо с консольно выполненными пластинами, при этом кольцо имеет наружный диаметр, равный наружному диаметру проводки, а внутренняя поверхность кольца выполнена конической, расширяющейся в сторону движения проката, причем меньший диаметр конической поверхности кольца в месте крепления к проводке равен диаметру ее внутреннего канала, а пластины имеют положительный угол атаки о отношению к тангенциальным отверстиям вихревой камеры.

Кроме того, теплообменник снабжен коллектором распределения сжатого воздуха, установленным параллельно торцу теплообменника, и продольными ребрами жесткости, установленными между коллектором и вихревой камерой с образованием изолирован- 35 ных одна от другой секций.

Кроме того, насадок дополнительно имеет сопло в виде усеченного конуса,:соединенного большим основанием с участком, выпол- 40 пенным в виде тора, а меньшим с вихревой камерой.

Кроме того, второй торец аэродинамической решетки может быть смещен по отношению к плоскости соединения вихревой ка- 45 меры и соплового насадка вдоль оси проводки. в сторону движения проката.

По второму варианту поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления пыли и газа от клетей прокатных 50 станов, включающем вентиляционный насадок с отводящим патрубком, охватывающий выводную проводку, насадок выполнен в виде усеченной конической оболочки с тангенциальными патрубками у меньшего основа- 55 ния, имеющими каналы для подключения к магистрали сжатого воздуха; и имеющей днище с отверстием, соединенное торовой поверхностью с ее большим основанием и торовой поверхностью с торцом выводной проводки.

Кроме того, вентиляционный насадок может быть снабжен дополнительными отводящими патрубками, каждый из которых тангенииально закреплен на внешней поверхности тора перпендикулярно оси проводки.

Кроме того, насадок может быть снабжен поясом жесткости, закрепленным на меньшем основании конической оболочки.

Кроме того, тангенциальные патрубки могут быть закреплены на конической оболочке насадка на расстоянии 1,5 — 3 диаметра канала от плоскости стыковки оболочки с поясом жесткости, а угол наклона осей патрубков к плоскости, перпендикулярной осевой линии устройства, составляет 0,1 — 0,15 угла при вершине усеченной конической оболочки насадка.

На фиг. 1 представлено предложенное устройство, продольный разрез. (первый вариант); на фиг. 2 — то же (второй вариант).

По первому варианту устройство содержит вентиляционный насадок 1 с отводящим па- . трубком 2, охватывающий выводную проводку 3, размещенную непосредственно за валками 4. На выходном торце проводки 3 со осно закреплена своим торцом кольцевая аэродинамическая решетка, представляющая собой кольцо 5 с наружным диаметром, равным наружному диаметру проводки 3, и консольно выполненными пластинами 6. На проводке 3 установлен коаксиально охватывающий ее теплообменник, выполненный в виде цилиндрической оболочки 7 с торцовыми стенками 8 и 9, и вихревую камеру, выполненную в виде усеченной конической оболочки 10, имеющей тангенциальные отверстия 11 для соединения с теплообменником и торцовую стенку 12 и большего основания конуса, и направленной меньшим " основанием в сторону движения проката, Торцовая стенка 8 теплообменника со стороны движения проката закреплена на проводке 3 и имеет патрубок 13 для подсоединения к магистрали сжатого воздуха, а противоположный торец 9 закреплен на наружной поверхности конической оболочки 10 вихревой камеры; Торцовая стенка 12 вихревой камеры закреплена на проводке 3.

Теплообменник снабжен коллектором 14 распределения сжатого воздуха, установлеиным параллельно торцу 8, и продольными ребрами жесткости 15, установленными между коллектором 14 и вихревой камерой с образованием изолированных одна от другой секций.

1131567

Насадок 1 имеет участок, выполненный в виде тора 16 с кольцевой щелью, обращенной внутрь насадка, и сопло в виде усеченного конуса 17, соединенного большим основанием с участком, выполненным в виде тора 16, а меньшим — с вихревой камерой.

Насадок 1 снабжен дополнительными отводящими патрубками 18, каждый иэ которых тангенциально закреплен на внешней поверхности тора перпендикулярно оси проводки..

Внутренняя поверхность кольца 5 выполнена конической, расширяющейся в сторону движения проката, причем меньший диаметр конической поверхности кольца 5 в месте крепления к проводке равен диаметру ее внутреннего канала, а пластины 6 имеют положительный утоп атаки по отношению к тангенциальным отверстиям 11 вихревой камеры. При этом второй торец аэродинами- 20 ческой решетки смещен по отношению к плоскости соединения вихревой камеры и соплового насадка вдоль проводки 3 в сторону движения проката.

По второму варианту устройство содер- 25 жит вентиляционный насадок 1 с отводящим патрубком 2, охватывающий выводную проводку 3, размещенную непосредственно за валками 4. Насадок 1 выполнен в виде усеченной конической оболочки 5 с тангенциальными патрубками 6 у меньшего основания, имеющими каналы для подключения к магистрали сжатого воздуха и имеющей дни ще 7 с отверстием, соединенное торовой поверхностью с ее большим основанием и торовой поверхностью с торцом выводной проводки 3.

Вентиляционный насадок 1 снабжен дополнительными отводящими патрубками 8, каждый из которых тангенциально закреплен на внешней поверхности тора перпенди40 кулярно оси проводки 3.

Насадок 1 имеет пояс жесткости 9, закрепленный на меньшем основании конической оболочки 5, Тангенциальные патрубки 6 закреплены на 45 конической оболочке 5 насадка 1 на расстоянии 1,5 — 3 диаметра канала от плоскости стыковки оболочки 5 с поясом жесткости

9, а угол наклона осей патрубков 6 к плоскости, перпендикулярной продольной оси ко- 50 нической оболочки, составляет 0,1 — 0,15 угла цри вершине усеченной конической оболочки

5 насадка 1. .Устройство по первому варианту работает следующим образом.

В установившемся режиме прокатки валки 4 задают прокат в канал выводной проводки 3, которая нагревается теплом проходящих заготовок проката и передает тепло теплообменнику его торцовым стенкам 8 и

9, коллектору 14 и ребрам жесткости 15.

Сжатый воздух подают через патрубок 13.

Проходя коллектор 14 и двигаясь по секциям теплообменника, воздух нагревается и че рез тангенциальные отверстия 11 поступает в вихревую камеру, формируя кольцевой вихрь, двигающийся вслед за прокатом с поступательной скоростью не меньшей скорости движения проката. Последнее обеспечивается заданным объемным расходом сжатого воздуха через патрубок 13. Перемещаясь по сужающемуся каналу, вихревой поток в месте соединения вихревой камеры и усеченного конуса 17 омывает внешнюю поверхность проводки 3 и кольцевой аэродинамической решетки. Не достигая повернутых концов пластин 6, вихревой поток формирует зону разряжения, что инициирует радиальное расширение спутного пылегазового потока, двигающегося в зазоре между прокатом и проводкой. Это способствует ускоренному перемешиванию пылегазового потока с вихревым потоком сжатого воздуха, когда часть этого потока при движении вдоль развернутых участков пластин 6 получает импульс движения по направлению к оси проводки и, попав внутрь проводки, гаэ образует вихрь, соосный оси проводки, и одновременно двигается (в вихре) вдоль оси к выходу.

Перемешивание спутной пылегаэовой горячей струи с частью эжектнрующего вихревого потока обуславливает нагрев, последнего, преимущественно теплом твердых частиц спутной струи, что приводит к увеличению объема газа, ускорению его радиального . движения. Поскольку по направлению это ускорение совпадает с ускорением, получаемым невозмущенной частью эжектирующего потока при выходе его из критического сечения, то оно способствует вовлечению этим потоком ингредиентов спутной струи в окружное и поступательное движение по стенкам сопла в виде усеченного конуса 17. Продолжающийся процесс теплообмена обуславливает расширение газа и его ускорение до выброса вихревого потока, транспортирующего твердые частицы сквозь кольцевую щель тора 16 и через отводящие патрубки 2.

При движении вихревого потока по поверхности усеченного конуса 17 в его осевой зоне вокруг поверхности проката формируется устойчивая область значительного разрежения и большой радиальный градиент. температур.

Первое способствует интенсивному испарению жидкого свинца, имеющегося на поверхности горячего проката вследствии "вы7 1131567 потевания" из объема приповерхностных глобул, часть которых вскрывается при формировании новой поверхности проката при его пластической деформации. Второе обеспечивает конденсацию паров свинца, преиму- 5 щественно, на твердых частицах пылегазового потока, и полное его удаление из насадка.

Тор 16, размещенный на срезе усеченного конуса 17 насадка 1, образует буферный объем насадка и предназначен для предотвращения выброса нылегаэового потока в проходное сечение насадка свободное или занятое прокатом, когда выброс возможен через кольцевой зазор вокруг проката.

Первый вариант технического решения 15 предназначен для применения преимущественно, на первой и промежуточной клети прокат.ного стана, т.е. в условиях относительно малых скоростей прокатки, наибольшего вьщеления свинца из капиллярных щелевых мнк- 20 рообъемов на границе раздела металла и окалины, преимущественно крупноосколочного разрушения массивного слоя первичной окалины с малым содержанием пылевых фракций в факеле выброса. При диаметре исход- 25 иои заготовки 30+45 мм, обладающей значительной иэгибной жесткостъю, начальный изгиб ее практически отсутствует, в связи с чем относительно большая протяженность насадки но первому варианту технического решения ие препятствует безударному выходу прокаОсобенностями прокатки в последних клетях являются большие скорости(до 60+30 м/с) и соизмеримые с ними скорости движения спутной струи газа, увлекаемого прокатом в проходной канал выводной проводки. При этом диаметр проката и, следовательно, его изгибная жесткость снижаются, а предшествующая деформация в валках и межклетевом пространстве (при взаимодействии с.привалковой арматурой) обуславливают наличие изгиба конца проката, выходящего из проводки.

Как следствие, цовышается опасность забуривания проката при его ударном взаимодействии с насадком. Предлагаемое по второму варианту пылегазосборное устройство предотвращает возможность забуривания проката с малым сечением, предохраняет (благодаря наличию пояса жесткости с развитой опорной поверхностью) его поверхность от задиров и обеспечивает полный отбор пылегазовыделений из очага пластической деформации с одновременным удалением (вследствие сущест. вования приосевой эоны разрежения) паров свинца с горячей поверхности. Однако нотребный расход сжатого воздуха по отношению к площади поверхности проката в единицу времени в данном случае в 2,1 — 1,6 раэ выше, чем у первого предлагаемого варианта.

Основными преимуществами изобретения являются удаление с поверхности горячего

Зо проката свинца, а также повышение эффективности вследствие использования тепловой энергии пылегазового потока спутной струи для ускорения эжектирующего газа и возможности использования его дополнительно

35 в качестве транспортирующего Рабочего rela.

Фиг. 2

Составитель А. Юдахин

Техред А.Ач Корректор А. Ильин

Редактор Л. Авраменко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9685/5 . . Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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