Способ поверхностной обработки проката

 

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к производству фасонных профилей проката на сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения проката. Целью изобретения является предотвращение коробления проката и улучшение условий охлаждения. Формирование газожидкостных струй для обработки осуществляют путем смещения охлаждающей жидкости с пульсирующей на ультразвуковой Частоте газовой струей, причем объем вдуваемого газа составляет 0,12-0,18 объема охлаждающей жидкости. Способ обеспечивает вибрационное воздействие на прокат за счет колебаний газожидкостного потока, а также повьш1ение интенсивности и .равномерности охлаждения, что позволяет получить профили проката улучшенного качества и предотвратить их коробление. 1 табл. а S (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (я) 4 В 21 В 45/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4 1 548 51 /3 1-02 (22) 01. 12. 86 (46) 30.05.88. Бюл, № 20 (?1) Донецкий политехнический институт (72) А.А.Минаев, Е.Н.Смирнов, А.Н.Смирнов, Ю.Е.Бердичевский, Г.А.Сердюк, Л.Н.Левый, В.Ф.Герман, В,Н.Купин и С,Н.Степин (53) 621,771(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 997888, кл. В 21 В 45/02, 1981.. (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ

ПРОКАТА (57) Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к производству фасонных профилей проката на сортовых станах, и мбжет быть использовано для ускоренного охлаждения проката. Целью изобретения является предотвращение коробления проката и улучшение условий охлаждения.

Формирование газожидкостных струй для обработки осуществляют путем смещения охлаждающей жидкости с пульсирующей на ультразвуковой частоте газовой струей, причем объем вдуваемого газа составляет О, 12-0, 18 объема охлаждающей жидкости. Способ обеспечивает вибрационное воздействие на прокат за счет колебаний газожидкостного потока, а также повьппение интенсивности и,равномерности охлаждения, что позволяет получить профили прока- с та улучшенного качества и предотвратить их коробление. 1 табл.

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к производс.тву фасонных профилей проката на сортовых станах, и может быть исполь- „зовано для ускоренного охлаждения проката, Цель изобретения — предотвращение коробления проката и улучшение условий охлаждения. 10

Способ предусматривает охлаждение

Iïpîêàòà газожидкостной струей, формируемой путем смешивания охлаждающей жидкости с пульсирующей ультразвуковой частотой газовой струей, l5 причем объем вдуваемого газа. составляет О, 12-0, 18 объема. охлаждающей жидкости.

Ультразвуковые колебания газовой струи через сформированную газожид- 20 костную струю передаются обрабатываемому прокату и снижают в нем уровень остаточных напряжений, которые в большинстве случаев являютсп причи-ной коробления проката на xone одильни-25 ке. Варьируя ультразвуковой частотой колебания газовой струи, можно добиться минимальной кривизны проката, Использование газожидкостного по.тока для охлаждения проката рационально, так как обеспечивает повышение

Интенсивности охлаждения (без увеличения расхода охладителя) эа счет интенсификации процесса. парообразова1 5

Ния„ являющегося более теплоемким, чем просто нагрев охладителя, а также обеспечивает более эффективное управление процессом охлаждения за счет использования дополнительного управ- щ0 ляющего фактора — соотношения между объемом охладителя и объемом газа в потоке, что повышает к:ачество формируемого проката.

Использование газожидкостного потока,, натекающего на обрабатываемый прокат, обеспечивает дополнительное зибрационное воздействие за счет ко лебаний газожидкостного потока, возникновение которых объясняется кали50 чием возмущающей сипы (реакции поверхности проката) и широкими возможностями газожидкостного потока к упругим деформациям. Собственная частота колебаний газожидкостного потока определяется его характеристиками

,скоростью движения, сечением, долей газа и т.д.)., но применительно к поверхностной обработке движущегося про ката обычно соответствует низкочастотным звуковым колебаниям. Дополнительное возмущающее воздействие оказывает также процесс "кавитационного кипения", т.е. процесс захлопывания" пузырька пара при его взаимодействии с потоком охладителя. Вибрационное воздействие на обрабатываемый прокат обеспечивает дробление зон сжимающих и растягивающих остаточных напряжений, что в значительной мере способствует. уменьшению коробления проката в процессе окончательного охлаждения на холодильнике.

Формирование газожидкостной струи целесообразно осуществлять посредством смешения жидкости с пульсирующей на ультразвуковой частоте газовой струей, что обеспечивает как высокое диспергирование в потоке охладителя, так и подвод ультразвуковых колебаний непосредственно к обрабатываемому прокату, Диспергирование газожидкостной струи обеспечивает равномерность гаэожидкостной струи по сечению, что способствует равномерному охлаждению проката по всей площади взаимодействия струй с прокатом и создает благоприятные условия для возбуждения колебаний внутри газожидкостной струи, Объем вдуваемого газа, составляющий 0.12-0 18 объема охлаждающей жидкости, оптимален, так как обеспечивает повышение охлаждающей способ- ности струи без увеличения расхода охладителя. При этом истечение газожидкостной струи близко к истечению жидкостной струи, а.возбуждение колебаний за счет ее лтругого сжатия наиболее эффективно. Уменьшение объема вдуваемого газа менее 0,12 объема охлаждающей жидкости нецелесообразно, так как при этом эффективность виброобработки уменьшается вследствие снижения ее интенсивности при снижении амплитуды упругих деформаций струи, что увеличивает уровень остаточных напряжений в обрабатываемом прокате и, соответственно, кризвизну проката.

Увеличение об.ьема вдуваемого газа свыше 0,18 об".ьема охлаждающей жидкости нецелесообразно, так как при этом нарушается сплошность струи в силу ее диспер ирования газом. При этом снижается охлаждающая способность струи., так как охлаждение происходит

Показатели

Режим обработки

Объем вдувае мого

KCU-.70

Лж/см2 в э

ИПа

Темпера тура на грена отходя щей воо ды, С

Структура проката в ривизна полок, мм/м газа, доли от объ евой правой центре полки9 балл ферритно-перлитной ема охлаждающей жидкости смеси

Известный (1)

Запредельные величины (2)

Предлагаемый

5 7 380 260 25 210 21

3,8 2,5

5,0 4,0

0,09 5-6 470 300 26

125 18

231920

0,12 8-10 595 495 20 140

О, 15 9-10 600 500 21

195 25 1,0

1,0

0,18 7-9 620 510 29 210 24 1,5 1,О

Запредельные величины

154 19 40 7 О

125 17 6 О 7 5

195 22 3,8 3,0

0,20 5-7 360 254

0,25 5 — 6 358 248

25

Базовый (8) 6-7 495 400

3

13989 каплями охладителя при их кипении без интенсивного теплоотвода. Кроме того, увеличивается кривизна проката, обусловленная уменьшением интенсив5 ности виброобработки вследствие снижения упругих свойств газожидкостной струи, что также уменьшает интенсивность ультразвукового воздействия, передача которого через газовую сре- 10 ду крайне неэффективна.

Пример, На среднесортовом литейном стане прокатывали угловой профиль N- 5 из стали 3 пс. Принудительное охлаждение готового проката от температуры, конца прокатки, равной 1030 С, проводили до среднемассовой температуры 610 С.

В качестве охладителя использовао ли воду с начальной температурой 30 С.20

Пульсации газовой среды осуществляли с частотой 70 кГц посредством спе1

42

4 циального газового канала, установленного в предсопловбй зоне форсунки.

Контроль интенсивности обработки осуществляли по температуре отходящей воды при заданном ее расходе, а контроль равномерности охлаждения фасонноL го проката — путем проведения механических испытаний образцов, отобранных от "головной" и "хвостовой" частей. раскатов, а также по определению балла зерна ферритно-перлитной смеси в центре полки уголка.

Контроль за прямолинейностью проката осуществляли после порезки раскатов на холодильнике путем замера кривизны левой и правой полок углового профиля.

Результаты обработки проКата по предлагаемому способу приведены в таблице.

1398942 ности охлаждения позволяет уменьшить долю проката, подвергаемого механической правке, на 60-807.

Формула из обре те ния

Составитель М.Реутова

Редактор М.Петрова Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2619/9 Тираж 467 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

Режим обработки. "1 — известный

2, б, 7 — за пределами заявленных величин, 3, 4, 5 — соответствующие заявленному техническому решению; 8 по базовой технологии., Улучп1ение равномерности охлаждения проката за счет повьппения равномерности газожидкостных струй по сечению позволяет повысить уровень 10 свойств готового проката.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить интенсивность поверхностной обработки проката за счет роста темпа охлаждения при од- 15 новременном снижении расхода среды на

10-15Х. Предотвращение коробления фасонного проката в процессе его окончательного охлаждения на холодильнике за счет повьш ения равномерСпособ поверхностной обработки ! проката, включающий формирование газожидкостной струи и подачу ее на поверхность проката, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью предотвращения коробления проката и улучшения условий охлаждения, газож щкостную струю формируют путем смешивания струи охлаждающей жидкости с пульсирующей на ультразвуковой частоте газовой струей, при этом объем газа составляет 0,12-0,18 объема жидкости,