Устройство для охлаждения поверхности прокатных валков

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D4 8 21 В 27 10

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ..(1

В ъЪ

Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3753833/22-02 (22) 14 ° 06.84 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (71) Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате (72) В.С. Ежов, О.Н. Сосковец, А.Г. Свичинский и И.H. Чепелян (53) 621.771.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1005966, кл, В 21 В 27/10, 1984. (54)(» ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

ПОВЕРХНОСТИ IIPOKATHbK ВАЛКОВ, содержащее систему трубопроводов и два коаксиально установленных коллектора с соосными соплами, снабженные упругими элементами, причем сопла наружного коллектора выполнены в

„„SU„„3256828 A1 виде сопел Лаваля, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и снижения расхода охладителя, наружный коллектор снабжен камерами смещения, соединенными с соплами Лаваля, сопла внутреннего коллектора выполнены коническими и установлены сужающейся частью внутри камер смешения, при этом на цилиндрической поверхности внешнего коллектора выполнено отверстие, в которое через уплотнитель пропущен трубопровод внутреннего коллектора, а упругие элементы размещены между цилиндри- . ческими поверхностями наружного и внутреннего коллекторов.

1256828

Изобр тение относится к черной металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано для охлаждения и смазки поверхности прокатных валков газожид- g костной смесью.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и снижение расхода охладителя.

На фиг. 1 изображено устройство 10 в разрезе, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит наружный коллектор 1 охладителя, по длине которого установлены смесительные каме- 15 ры 2, соединенные с соплами Лаваля 3.

В коллекторе 1 установлены упругие элементы, например пружины 4, которые соединены с коллектором 5, снабженным коническими сходящимися насад- 20 ками 6, расположенными соосно соплам коллектора 1, и соединенным через трубу ввода с газовой магистралью гибким трубопроводом, например резиновым шлангом. Коллектор 1 снабжен 25 фланцем 7, расположенным параллельно оси сопел 6 и 3, через который пропущен трубопровод 8 ввода газа, жестко соединенный с коллектором 5 газа, который может свободно перемещаться 30 в направлении, соосном соплам 6 и 3, вверх и вниз относительно жестко установленного коллектора 1. Сальник

9 и прижимная втулка 10 служат для, герметизации узла трубопровода 8 ввода газа.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух с давлением, превосходящим давление жидкости, поступает через трубу 8 ввода во внутренний коллектор 5 к соплам 6, представляющим собой конические сходящиеся насадки.

Одновременно через трубу 11 ввода в коллектор 1 подается охлаждающая жидкость. В процессе истечения газа через конический сходящийся насадок

6 давление его на выходе из насадка падает, а скорость резко возрастает, в результате чего в кольцевой щели > 50 между насадком 6 и смесительной камерой 2 возникает разрежение,.жидкость увлекается в смесительную камеру 2, смешивается с газом, дробится на мелкие частицы, превращаясь в газожидкостную эмульсию, которая постукает в сопло Лаваля 3, где происходит расширение струи, снижение температу2 ры частиц охладителя, некоторое падение скорости и повышение давления струи, поступающей затем на поверхность валка. При этом интенсифицируется процесс охлаждения поверхности валка за счет высокой дисперсности и скорости движения частиц жидкости.

Площадь критического сечения между соплом 6 и камерой 2 смешения устанавливается на минимальный расход охладителя и газа натяжением пружин

4. Изменение площади критического сечения происходит автоматически за счет изменения количества подаваемого газа, струя которого, вытекающая из сопла 6, создает реактивную силу, равную R=mv, где R — реактивная сила;

m — масса вытекающей струи;

v — скорость истечения струи, и направленную в сторону, противоположную вектору скорости движения струи.

При увеличении подачи газа увеличивается значение реактивной силы струй, вытекающих из сопел 6, под действием которой коллектор 5 газа поднимается, растягивая пружины 4 и увеличивая площадь кольцевого сечения между соплом 6 и смесительной камерой 2 (критическое сечение).При увеличении площади критического сечения увеличивается количество эасасываемой жидкости в камеру 2 смешения и ее расход на поверхность прокатываемых валков, в результате чего предлагаемое устройство обеспечивает улучшение регулировки теплового профиля валков при различных режимах прокатки. При уменьшении подачи газа значение реактивной силы струй, вытекающих из сопел 6, уменьшается, коллектор 5 под действием натяжения пружин 4 перемещается вниз, уменьшая площадь критического сечения. .При уменьшении площади критического сечения уменьшается коли. чество засасываемой жидкости в камеру 2 смешения и ее расход на поверхность прокатных валков, в результате .чего предлагаемое устройство обеспечивает экономию смазки и охладителя. При этом на всех режимах работы предлагаемое устройство обеспечивает постоянное соотношение газа и жидкости в оптимальных пределах.

На стане "1700" было проведено экспериментальное сравнение эффекУстройство

Параметры известное предлагаемое

° Ширина прокатываемого листа, мм

Усредненная температура охлаждаемой поверхности бочки валка(С):

890 i050 1250 890 1050 1250

85 90 94 81 83 90 центр валка

92 79 82 88 у края проката 80 85

Давление воды перед коллектором, атм 3,0 3,0

Давление воздуха перед коллектором, атм

Расход воды на охлаждение > M /ч

3,0 3,0 3,0 . 3,0

40 45 50 40 45 $0

350 350 350 320 340 350

3 1 тивносги охлаждения и регулировки теплового профиля прокатных валков известным устройством и предлагаемым. Испытания проводили при одинаковых расходах охлаждающей воды и воздуха для известного и предлагаемого устройства на валках чистовой клети. Расход воздуха изменяли в зависимости от изменения сортамента проката и регистрировали показаниями манометра перед коллектором. Расход воды изменялся автоматически в зависимости от изменения расхода воздуха. В известном устройстве площадь критического сечения между соплами

rasa и охладителя устанавливали при изготовлении устройства, в предлагаемом — в процессе эксплуатации автоматически, в зависимости от изменения расхода воздуха. Результаты эксперимента приведены в таблице.

Результаты сравнительных испытаний показывают, что предлагаемое устройство по сравнению"с известным

256828 4 обеспечивает более эффективное охлаждение ьалков (температура валка при охлаждении предлагаемым устройством на 3-5 С меньше температуры валка при охлаждении известным устройством), более эффективную регулировку теплового профиля валка (разность температур з .центре валка и у края проката в зоне охлаждения при ис1О польэовании.предлагаемого устройства на 2-3 С меньше чем при использовании известного устройства).

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет значительно уменьшить

15 расхЬд охлаждающей воды, не снимая при этом интенсивность охлаждения прокатных валков (предлагаемое устройство о сравнению с известным обеспечивает уменьшение расхода ох2О лаждающей воды на 10-30 м /ч), что можно объяснить постояннж оптимальным соотношением количества охламдаемой воды и газа и достаточной дисперсностью частиц воды на всех реми-

25 мах работы устройства.

1 256828

Составитель M. Реутова

Редактор Л. Повхан Техред М.Ходанич КорректоР С. Некмар

Заказ 4861/7 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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