Способ охлаждения рулонов стали после отжига

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51) 4 Е 27 0 9/00 С 21 D 9/673

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Щд

" v $

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3760146/22-02 (22) 03.0?.84 (46) 30.04.86. Бюл. У 16 (71) Институт черной металлургии (72) В .И.Кусов, Я.Ю.Сай4аров, В.И.Баранов, В.Г.Забелин, П.М.Михалев и В.В.Воронцов (53) 621.784 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(я 827568, кл. С 21 D 9/673, 1980.

Чертеж Стальпроект И- 631103 ГЧ и 600247, 1983. (54)(57) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РУЛОНОВ

СТАЛИ ПОСЛЕ ОТЖИГА, включающий размещение рулонов в стопу на стенде, установку между ними конвекторных колец с централъныя отверстием, накрытие стоцы колпаком с вентиляторами организацию циркуляции воздуха под колпаком, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса охлаждения и стабильности механических свойств отожженной стали, циркуляцию воздуха под колпаком организуют пу ем пе1 рекрытия центральных отверстий верхнего и чередующихся через одно конвекторных колец.

1 12

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производст»у холоднокатанной стали,и совершенствует процесс охлаждения рулонов после их отжига в колпаковых печах.

Целью изобретения является повышение производительности процесса охлаждения и стабильности механических свойств отожженной стали.

На фиг.1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа, общий вид; на фиг. 2 и 3 — кривые охлаждения стоп рулонов с использованием известного и предлагаемого способов.

Устройство для реализации способа включает стенд 1 с центральным отверстием 2, колпак 3 с вентилятором 4, конвекторные кольца 5 и конвектбрные кольца 6 с центральным отверстием 8, размещенные между рулонами. 7.

Способ охлаждения рулонов стали осуществляют следующим образом.

На стенде 1 формируют отожженную в колпаковой печи стопу, например, из 3-х рулонов 7. Причем после установки нижнего рулона на его верхний торец кладут конвекторное кольцо 5 с центральным отверстием 8. Далее устанавливают средний рулон, а на его верхний торец кладут конвекторное кольцо 6, центральное отверстие которого перекрыто с помощью заглушки 9, после чего устанавливают верхний рулон 7, колпак 3 с вентилятором 4. Одновременно включают дымососы (не показаны) и вентилятор 4. При работе вентилятора .4 основной поток воздуха под избыточным давлением поступает на внутреннюю полость верхнего рулона 7 и по каналам конвекторного кольца 6 двигается вдоль нижнего торца от внутренних витков к наружным в кольцевой зазор между колпаком 3 и стопой рулонов.

3 дальнейшем воздух из кольцевого зазора, а также воздух, поступающий через низ колпака 3 под действием разрежения, создаваемого дымососом по каналам конвекторных колец 5 и 6, этобрав тепло от рулонов, поступает во внутреннюю полость стопы и дальше через центральное отверстие 2 в борова. После охлаждения стопы рулонов, например, до 40-50 С отключают о вентилятор 4 и дымосос, снимают колпак 3 и подают рулоны 7 на дресси ровку, 27927

Повышение производительности процесса охлаждения с использованием предлагаемого способа достигают за счет того, что объем циркулирующего воздуха вдоль торцов "отстающего" по охлаждению верхнего рулона (в результате заглушивания центрального отверстия) увеличивается в 4-4,5 раза, соответственно увеличиваются скорость движения и коэффициент теплоотдачи.

Заглушивание центрального отверстия позволяет снизить сопротивление на выходе воздуха из каналов конвекторных колец во внутреннюю полость, в результате чего повышается расход воздуха, циркулирующего через конвекторные кольца под действием разрежения. Кроме того, благодаря из— менению схемы движения воздуха вдоль торцов верхнего рулона, т.е. благо— даря заглушиванию центрального отверстия в конвекторном кольце под верхним рулоном (воздух движется от внутренних витков к наружным), увеличивается скорость охлаждения верхнего рулона. Количество тепла, отобранное воздухом от рулонов, равно

5О

55 где cu — коэффициент теплоотдачи, ккал/м ° град, соответств енно температура о металла и воздуха, С.

При охлаждении стопы рулонов под муфелем защитный газ циркулирует по каналам конвекторных колец от наружных витков к внутренним. По мере движения газа от периферии к центру

его температура повышается, т.е.

f снижается температурный перепад между металлом и газом, уменьшается количество тепла,отбираемое от рулонов, в результате чего при охлаждении максимум температура металла смещается к внутренним виткам. Поэтому циркуляция воздуха с минимальной температурой от внутренних витков к наружным позволяет интенсифицировать процесс охлаждения верхнего рулона стопы„ так как в этом участке температурный перепад между металлом и газом больше.

Эти два фактора приводят к тому, что скорость охлаждения верхнего рулона находится на одном уровне со скоростью охлаждения нижнего рулона стопы, т.е. повышается производительность процесса охлаждения стопы рулонов в целом.

3 12

В свою очередь, повышение равно— мерности охлаждения приводит к одинаковым скоростям выделения углерода и азота в металле по всей длине (высоте) садки, т.е. приводит к повышению стабильности свойств отожженного

27927 вили двухстороннее конвекторное коль— цо с радиальными циркуляционными каналами и центральным отверстием. Между средним и верхним рулонами установили двухстороннее конвекторное кольцо с заглушенным центральным отверстием в теле дисКа, к которому приварены опорные ребра, образующие циркуляционные каналы. Затем на стопу уста10 новили колпак ускоренного охлаждения с осевым вентилятором в его верхней части, мощностью 4 кВт и проектной производительностью 16 — 18 тыс.М3 /÷.

Включили дымососы, осевой вентилятор и стопу по заложенным в рулонах термопарам охладили до 50 С.

В табл.1 приведены результаты .аэродинамических исследований по

20 Расходу воздуха, циркулирующего вдоль каждого рулона стопы, при использовании известного и предлагае— мого способов охлаждения.

Таблица 1

Расход воздуха, циркулирующего мЗ /ч вдоль торцов рулонов, о

Способ охлаждения

Нижний рулон Средний рулон Верхний рулон

M3/ч g M3/ч мз/, У

7 46,7

Известный

Предлага,емый

7 28,0

Из полученных данных следует, что

40 использование предлагаемого способа позволяет увеличить обьем .воздуха, циркулирующего вдоль торцов верхнего рулона, по сравнению с известным практически в 4,5 раза. Увеличение 45 расхода воздуха, а также изменение схемы циркуляции вдоль торцов верхнего рулона согласно кривым охлаждения, представленным на фиг.2 и 3, привели к увеличению скорости охлаждения с 1,0 до 1,4 град/ч, дли50 тельность охлаждения сократилась в среднем на 24 ч, т.е. производительность процесса .охлаждения стопы рулонов повысилась в среднем на 257..

При этом скорость охлаждения верх55 него и нижнего рулонов стопы находятся практически на одном уровне и составляют 1,4 и 1,5 град./ч.

Верхний рулон стопы

Нижний рулон стопы

Известный способ

Из вест- Пр едланый гаемый способ способ

Предлагаемый способ

26 8

28,0

39 4

41,6

25 8

26,2

39 3 л.

39,6

39 7 л.

39,8

26 0

26,2

39 6 л.

40,2

26 4 т

26,8 металла.

Аналогично предлагаемый способ осуществляют при охлаждении в стопе, например, 4-х рулонов. В этом случае конвекторные кольца с заглушенным центральным ртверстием устанавливают под верхним и над нижним рулонами.

С целью опробования предлагаемого способа для охлаждения рулонов стали в промышленныхусловиях из распакованного после отжига в колпаковой печиметалла стермопарами врулонах сформировали на стенде стопуиз 3-хрулонов из стали 08КП общей массой 75 т с парамет— рами полосы 0,5 ° 1210 мм. Между нижним и средним рулонами стопы устано5 333 3 200

6,5 23,0 13,5 49,0

В табл.2 представлены результаты механических испытаний отожженных и охлажденных полос с использованием известного и предлагаемого способов.

Таблица 2

Механические свойства металла, 6 /

1227927

П р и м е ч а н и е.Числитель — механические свойства металла, испытанного после дрессировки; знаменатель— то же, через 14 дней после дрессировки.

Полученные данные свидетельствуют, что выравнивание скоростей охлаждения нижнего и верхнего рулонов

О 10 Л7 И ФОН

tPue. 2

t Ñ

110 ю

О

g 10 20 30 АХЛЬ Л 72 Й7 90 100 7,чЮ

Дцг,3

Составитель Г.Назарова

Техред М.Ходанич

Редактор Т.Порфенова

Корр ект ор M. Шар оши

Заказ 2795

Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная 4

t,-с

/f0

Я1

1а стопы на участке принудителЬного охлаждения способствует повышению стабильности механических свойств отожженных полос во времени, Техническим преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является повышение интенсивности процесса теплоотдачи конвекци1ð ей от металла к воздуху.