Установка для закалки шаров

 

1.УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЛКИ ШАРОВ, содержащая загрузочное устройство с приспособлением для подетуживания, камеру охлалздения, выполненную в виде трубы с расположенными под углом соплами, отличающаяся тем, что, с целью повышения интенсивности и равномерности охлаждения, загрузочное устройство выполнено в ввде поярусно расположенных и направленных навстречу друг другу лотков, изогнутых под углом в горизонтальной плоскости, труба расположена вертикально, а сопла направлены вверх и установлены под углом 15-30° к оси трубы и 70-80 к поперечному ее сечению. i 2. Установка по п.1, о т л и чающаяся тем, что лотки изогел нуты под углом 40-50 .

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,;Я0„„120133

rsg 4 С 21 0 9/36, I/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3649109/22-02 (22) 05.10.83 (46) 30 ° 12 ° 85сБюл. В 48 (7l) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (72) Д.К.Нестеров, Ж.В.Башкатова, Х.М.Сапрыгин, А.Н. Клименко и В.И.Удовиков (53) 621.784.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 597732, кл. С 21 0 9/36,1978.

Авторское свидетельство СССР

В 592853; кл. С 21 0 1/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

9. 916561, кл. С 21 D 9/36, 1980.

-, (54) (57) 1.УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЛКИ ШАРОВ, . содержащая загрузочное устройство с приспособлением для подстуживания, камеру охлаждения, выполненную в виде трубы с расположенными под углом соплами, отличающаяся тем, что, с целью повьппения интенсивности и равномерности охлаждения, загрузочное устройство выполнено в виде поярусно расположенных н направленных навстречу друг другу лотков, изогнутых под углом в горизонтальной плоскости, труба расположена вертикально, а сопла направлены вверх и установлео ны под углом 15-30 к оси трубы и

70-80 к поперечному ее сечению.

Ф

2. Установка по п.l, о т л и — 9 ч а ю щ а я с я тем1 что лотки изогнуты под углом 40-50

1 1

Изобретение относится к термической обработке прокатных изделий, в частности к закалке мелющих тел, и может быть использовано для охлаждения мелющих шаров при их терми :ческой обработке.

Цель изобретения — повышение интенсивности и равномерности охлаждения.

На фиг,1 показана установка для закалки шаров, общий вид; на фиг.2— загрузочное устройство с приспособлением для подстуживания шаров, вид сверху; на фиг.3 — расположение патрубков для подачи охладителя в камере охлаждения.

Установка для закалки шаров,. содержащая загрузочное устройство, выполненное в виде отдельно расположенных ноярусно и направленных навстречу друг другу лотков 1 и 2, О изогнутых под углом 40-50 в горизонтальной плоскости, приспособление для подстуживания, состоящее из коллекторов 3 и 4 с соплами 5, расположенных над лотками 1 и 2, и трубопроводов 6 для подачи охладителя. Коллекторы 3 и 4 выполне1 ны но всей протяженности лотков и о изогнуты на угол 40-50, что увеличивает равномерность и продолжительность подстуживания. Кроме того при этом появляется возможность регулирования интенсивности и продолжительности подстуживания путем подачи через приспособление воды или водовоздушной смеси.

Установка также содержит камеру охлаждения, включающую вертикально установленную трубу 7, кольцевой коллектор 8 с патрубками 9 и соплами 10 для распыления охладителя, через которое осуществляется подача воды в охлаждаемую камеру. Выходной конец трубы 7 опущен в закалочный бак 11, где расположен выдающий шары из охлаждающей камеры наклонный конвейер 12. Система регулирования подачи охладителя состоит из фильтра 13, при помощи которого осуществляется очистка воды от окалины и др взвешенных частиц, насоса 14, водовода 15, регулирующего клапана 16, управляющего устройства 17, дающего команду регулирующему клапану на изменение расхода воды, поступающей в вертикальный коллектор 18. Над охлаждающей камерой расположен криволинеййый

201333 2 отражатель 19, предотвращающий выброс воды и обратно направляющий ее в камеру охлаждения, а также усиливающий вращение шаров в момент падения их в охлаждающую камеру, что обеспечивает равномерность закалки, и дополнительный зонд 20, отражающий охладитель в эакалочный бак 11. На дне бака 11 установлен отбойник 2), служащий в качестве амортизатора.

Установка для закалки шаров ра ботает следующим образом.

Закаливаемые шары 22 после выхода иэ валков прокатного стана 23 попадают в загрузочное устройство, где нары перемещаются по лоткам 1 и 2 с вращением их вокруг разных осей во время поступательно-враща2О тельного движения по лоткам. При по0 вороте шара на угол / меньше 40 водовоздушная смесь при подстуживании попадает на незначительную часть поверхности шара, а,при угле больше 50 на определенную часть о поверхности шара водовоздушная смесь непосредственно не понааает. Угол

1 = 40-50 обеспечивает смену оси вращения шара при его движении на

40-50 . За счет этого повышается о равномерность подстуживания по всему объему шара, что улучшает качество закалки вследствие достижения оптимальной ее температуры. Во время перемещения по лоткам 1 и 2 шары 22

З5 подстуживаются с помощью коллекторов 3 и 4 соплами 5, к которым через трубопроводы 6 подводится охладитель (вода или воздушная смесь, подающиеся из системы водоснабжения

40 и трубопровода сжатого воздуха).

При работе камеры охладитель подается под давлением в охлаждающую трубу 7 через кольцевой коллектор 8, патрубки 9 и сопла 10 для распыления

45 охладителя и за счет угла их разворота получает поступательно-вращательное движение навстречу перемещения шаров в камере. Поступательно-вращательное движение шаров, а также ско О рость их перемещения в охлаждающей камере обеспечивается последователь.ным расположением кольцевых коллекторов с патрубками вдоль охлаждаю . щей камеры. Выполнение камеры ох55 лаждения в виде вертикальной трубы исключает прямой контакт закаливаемых шаров с ее стенкой, а также обеспечивает полное удаление пара

1201333 через ее верхнюю часть, что приводит к улучшению качества закалки.

Шары не контактируют со стенками трубы, так как поток охладителя, поступающий в трубу, создает поступательна-вращательное движение шаров к центру камеры за счет расположения сопел кольцевого коллектора.

Установка кольцевых коллекторов с соплами, направленными вверх и расположенными под углом 15-30 к оси о и 70-80 к поперечному сечению трубы, позволяет регулировать время нахождения шаров в камере, а также создать противоток и вращающийся поток охлаждающей среды, за счет . чего увеличиваются интенсивность и равномерность закалки шаров.

Поток охладителя, поступающий ,в камеру охлаждения навстречу движению шаров, совершает наряду с поступательным вращательное движение за счет расположения сопел под углом к поперечному сечению камеры. Шары, поддерживаемые поступательным потоком, совершают также вращательное движение. Вращение потока охладителя, исключающее контакт шаров со стенкой трубы, способствует интенсификации процесса закалки и равномерности охлаждения по сечению шаров.

Оптимальные значения расположео ния сопел под углом 15-30 к оси охлаждающей камеры выбраны следующим образом. Установка сопел под о углом к оси камеры менее 15 не создает равномерного потока охладителя в камере, который регулирует скорость поступательного движения шаров и изолирует шары от стенки камеры, так как струя воды будет бить только вверх. Установка сопел о под углом более 30 приводит к повьппению давления охладителя, т.е. энергозатрат.

Установка сопел под углом 70Э

80 к поперечному сечению охлаждающей камеры также способствует интенсификации и равномерности закалки шаров. Выполнение угла менее 70

P приводит к необходимости повышать давление воды с целью обеспечения поддержания шаров (поступательного перемещения их в камере), что вызы5 !

15 камере осуществляется с помощью

50 вает дополнительный расход воды и электроэнергии. При значениях угла больше 80 наблюдаются уменьшение вращательного движения охладителя внутри камеры, т.е. уменьшение вращательного движения шаров, что понижает интенсивность и равномерность охлаждения их.

Шары,.перемещаясь и охлаждаясь, попадают в закалочный бак ll и по наклонному транспортеру. 12 подаются на самоотпуск. Изменение интенсивности охлаждения и скорости перемещения шаров в охлаждающей системы регулирования подачи охладителя. В системе вода через фильтр 13, водовод 15 и регулирующий клапан

16 насосом 14 подается в вертикальный коллектор !8, а затем распределяется по кольцевым коллекторам 8 с патрубками 9 и соплами 10. Изменением положения регулирующего клапана 16 с помощью управляющего устройства 17 регулируются расход и давление охладителя в зависимости от размера шаров и марок стали.

В процессе закалки происходит выделение из охлаждающей камеры пара, значительная часть которого конденсируется водой, выбивающейся иэ камеры и отражающейся обратно отражателем 19 в закалочный бак 11.

При этом вся вода, выбиваясь из камеры и отражаясь от зонта 20, возвращается в закалочный бак 11.

Предложенное устройство позволяет регулировать начальную темпе ратуру закалки, что повьппает механические свойства шаров; исключает контакт эакаливаемых шаров со стенками охлаждающего устройства, что способствует повышению интенсивности и равномерности охлаждения при закалке, а также устраняет пятнистую закалку; обеспечивает полное удаление пара из камеры охлаждения, что способствует повьппению интенсивности и равномерности ох- лаждения шаров при их закалке; позволяет регулировать скорость охлаждения шаров при закалке; улучшается конструкция и повьппается надежность в эксплуатации.

1201333 .7

Фиг.5

ВНИИПИ Заказ 7963/24 Тираж 552 Подписное

Филиал IIIII1 "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4