Устройство для охлаждения проката

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при подаче охлаждающей жидкости на поверхность проката в межклетевых промежутках чистовой группы клетей непрерывного широкополосового стана горячей прокатки.Цель изобретения - повьппение качества проката за счет увеличения интенсивности и равномерности охлаждения по ширине проката. В устройстве охлаждающая жидкость из источника 2 по трубопроводу 1 поступает в полость водонапорного бака 3, установленного на верхней выводной проводке 4 клети,откуда через 3-5 щелевых сопел 5, расположенных вдоль дна бака с шагом, равным (7-8)Ъ/соБ о((Ъ ширина сопла, с( - угол наклона осей сопел к поверхности дна бака), и отверстия 6 в верхней выводной проводке, соответствующие размерам и направлению сопел бака, подается на прокатьшаемую полосу 7 под углом 90 к направлению прокатки . Равномерное охлаждение по ширине проката обеспечивается за счет того, что в продольном сечении каждое щелевое сопло имеет форму равнобедренной трапеции с углом у ее него основания jb 30-60°, обращенной меньшим основанием в полость бака , причем длина большего основания меньше ширины прокатьшаемой полосы, то есть рабочей части проводки. 3 ил. 2 табл. i Г а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1411070 д1 (51) 4 В 21 В 45/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4)37667j31 -02 (22) 25.07,87 (46) 23.07.88. Бюл. У 27 (71) Московский институт стали и сплавов и Череповецкий металлургический комбинат им, 50-летия СССР (72) В.Н.Хлопонин, А.А.Меденков, И,Ю.Захаров, Ю.M.Êàðàêèí, В.К.Потемкин и В.А.Орлов (53 ) 621.771.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1080892, кл. В 21 В 27/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА .(57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при подаче охлаждающей жидкости на поверхность проката в межклетевых промежутках чистовой группы клетей непрерывного широкополосового стана горячей прокатки. Цель изобретения — повышение качества проката за счет увеличения интенсивности и равномерности охлаждения по ширине проката. В устройстве охлаждающая жидкость из источника 2 по трубопрбводу 1 поступает в полость водонапорного бака 3, установленного на верхней выводной проводке 4 клети,откуда через 3-5 щелевых сопел 5„ расположенных вдоль дна бака с шагом, равным (7-8}b/cos o((b — ширина сопла, — угол наклона осей сопел к по" верхности дна бака), и отверстия 6 в верхней выводной проводке, соответствующие размерам и направлению сопел бака, подается на прокатываемую полосу 7 под углом 90 к направлению прокатки. Равномерное охлаждение по ширине проката обеспечивается за счет того, что в продольном сечении каждое щелевое сопло имеет форму равнобедренной трапеции с углом у ее нижнего основания f3 30-60, обращенной меньшим основанием в полость бака, причем длина большего основания меньше ширины прокатываемой полосы, то есть рабочей части проводки. 3 ил., 2 табл.

1411070

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при подаче охлаждающей жидкости на поверхность проката в межкле5 тевых промежутках чистовой группы клетей непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.

Цель изобретения — повышение пройзводительности и качества проката 10

9а счет увеличения интенсивности и

Ьавномерности охлаждения.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — водонапорный ак, продольное (а) и поперечное (б) ечения; на фиг. 3 — зависимость дельного теплового потока q от растояния H от оси единичной струи шифиной Ь = 20 мм.

Устройство содержит сообщенный посредством трубопровода 1 с источником

2 охлаждающей жидкости водонапорный бак 3, установленный на верхней вы одной проводке 4, наклоненной к 25 плоскости прокатки под углом 30 ° В

Цне бака выполнены параллельно расположенные с шагом, равным (7-8) Ь/cosa, ять щелевых сопел 5 под острым угом а к поверхности дна бака,, а в

ыводной проводке выполнены отверсия б,соответствующие размерам и напавлению сопел бака, Кроме того, поазаны прокатываемая полоса 7 и вали 8. В продольном сечении (фиг.2а)

35 аждое щелевое сопло имеет форму равобедренной трапеции с углом у ее нижнего основания р= 60, обращена ой меньшим основанием в полость бак а, причем длина большего основания иа величину

c1= 2V cos pi

- V> sing где h — расстояние от выходной час-. ти щелевого сопла до плоскОсти прокатки

Ч. - скорость охлаждающей жидкосо 50 ти на выходе из щелевого сопла; ц — ускорение свободного падения, меньше ширины прокатываемой полосы.

Кроме того, наполнительный бак вы55 полнен из нержавеющей стали„ а также

ННхННМ дном бака является верхняя выводная проводка. Сумма углов наклона проводки и сопел бака составляет

Устройство работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость иэ источника 2 через трубопровод поступает в полость водонапорного бака 3, откуда через щелевые сопла 5 и отверстия в верхней выводной проводке 6 подается на прокатываемую полосу 7 под углом

90 к направлению прокатки.

Как видно из графика, удельный тепловой поток практически постоянен до величины R = 70-80 мм или R = (3,5-4)Ь. Исходя иэ этой зависимости, для обеспечения интенсивного охлаждения расстояние между щелевыми соплами должно составлять Ь (7— — 8}/cosd, При шаге между соплами менее 7Ь/cos А уменьшается площадь эффективного теплоотвода, а при увеличении свыше 8Ь/cosо увеличиваются размеры водонапорного бака, удельный тепловой поток же остается практически неизменным.

В табл.1 приведена зависимость теплового потока q от количества щелевых сопел при постоянном расходе воды. Оптимальным является количество щелевых сопел, равное 3-5, так как при двух щелевых соплах величина удельного теплового потока уменьшается на 10-177 по сравнению с величиной, обеспечивающей 3-5 соплами, а увеличение количества сопел свыше пяти не целесообразно, .так как увеличиваются трудозатраты при изготовлении устройства, а величина удельного теплового потока практически не изменяется.

Для обеспечения равномерного охлаждения проката по ширине каждое щелевое сопло в продольном сечении имеет форму равнобедренной трапеции с углом

30-60 у ее большего основания, При угле р меньше 30 не происходит формирования сплошного когерентного потока охлаждающей жидкости из"за отрыва ее от стенок, образующих щелевое сопло, а при угле р больше 60 имеется значительная турбулентность ,струи, что приводит к неравномерности охлаждения и, следовательно, механических свойств по ширине проката..

В табл.2 приведены значения уровня механических свойств и их разброса, полученных при прокатке полосы 5 х

-1411070

4= 27, Сов f3 Х вЂ” V0 sinl5

h = V sing+ gt /2;

J /2 = V t.cosp, 4 ) 2 V< cosp x

Таблица l

Количество сопел 1 2 3 4 5 б

Удельный тепловой поток, ИВт/м

10,0 12,7 14,0 14,5 15,0 15,2 х 1850 мм из стали. Наименьший разброс механических свойств по ширине полосы обеспечивается углом /3 в диапазоне 30-60 . Кроме того, в связи с о тем, что каждое щелевое сопло в продольном сечении имеет форму равнобедренной трапеции, обращенной большим основанием к прокатываемой полосе, для обеспечения равномерного охлаждения по ширине проката длина выходной части каждого щелевого сопла меньше ширины прокатываемой полосы, т.е. рабочей части проводки, на величину

Уравнение получено иэ решения системы уравнений первое из которых выражает перемещение частиц охлаждающей жидкости в вертикальном направлении, второе— в горизонтальном.

Если

J (27 ° cos p . х

- Vo sin/3 х

Я

Э то не весь поток охлаждающей жидкости попадает на полосу, в результате чего охладитель используется нерационально. При

Р g -Vî sing х

К поток охлаждающей жидкости не попадает на кромочные участки полосы,что приводит к неравномерному охлаждению прокатываемой полосы по ее ширине, а следовательно, и ухудшению ее качества.

Наполнительный бак выполнен из нержавеющей стали, не подвергающейся коррозии, что позволяет повысить

5 эксплуатационную надежность устройства и, следовательно, равномерность охлаждения. Кроме того, нижней стенкой бака является верхняя выводная проводка, что упрощает и облегчает

10 конструкцию устройства и его монтаж.

К преимуществам устройства можно отнести высокую эксплуатационную надежность и возможность осуществления посредством его равномерного и интен15 сивного охлаждения горячего проката в межклетевых промежутках чистовой группы клетей непрерывного широкополосового стана и эа счет этого повысить производительность стана и каче20 ство проката.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения проката, содержащее выводную проводку с поперечными щелевыми отверстиями, водонапорный бак, установленный на участке проводки с щелевыми отверстиями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 30 с целью повышения производительности и качества проката за сче- увеличения интенсивности и равномерности охлаждения, количество отверстий устанавливают не менее трех и не более

З5 пяти, размещают их с шагом, равным (7-8)ЬсоЫ, где Ь вЂ” ширина отверсI тия, о(— угол наклона выводной проводки к горизонтали, при этом щелевые отверстия в продольном сече40 нии выполнены в виде равнобедренной трапеции с углом у большего основания, равным 30-60, обращенной меньшим основанием в полость водонапорного бака, а длина большего основа45 ния меньше ширины рабочей части выводной проводки.

1411О70

Таблица2

Разброс механических свойств по ширине полосы поперечным

ИПа

Ьт, 1"1Па

Угол ,град

Середина Край Середина Край

Сере- Край дина ф

Место отбора проб для механических испытаний по ширине полосы; середина полосы и на расстоянии 10-20 мм от края.

25 350-360 350"390 440-460 430-480

30 350-360 370-380 440-460 450-470

50 350-360 370-380 440-460 450-470

60 350-360 370-380 440-460 450-470

65 350-360 350"390 440-460 440-480

3 l -33

31-33

31-33

3I-33

31-33

28-32

30"32

30-32

30-32

28-31

14110? 0

0 и ФО N N ЯЮ 120 Я, )чи фиа3

Составитель М,Козина

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Сердюкова Корректор M.Василье а

° МВ аМ

3axas 3513/11

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