Устройство для охлаждения проката

 

Изобретение относится к металлургии и может использоваться при производстве проката и его термообработке. Целью изобретения является повышение равномерности охлаждения. Устройство содержит корпус 1 с соплом Лаваля 2, в котором выполнены каналы для подвода воды и на котором закреплены камера 3 для подвода воды и штуцер 5 для подвода воздуха. Посредством резьбы вдоль оси корпуса установлен регулировочный шток 7, содержащий коническую головную часть 8, причем угол наклона конуса головной части штока равен углу наклона входной части 10 сопла Лаваля. Этот угол α находится в интервале, определяемом по зависимости, приведенной в тексте описания. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦЙАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 1/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4409527/31-02 (22) 1 2.04.88 (46) 15.06.90. Бюл. Н - 22 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.М.Иващенко, Р,В.Прилепский, Е.А.Голабочанский, Ю.И. Чуманов, М.Г.Эрлих, А.В.Блохин, А.С.Федоров, А.Д.Морозов, В.С.Сапелкин, О.И.Босько и N.Â.Ãàâðèëåíêî (53) 62! ° 784.6(088.8) (56) Металлургическое оборудование.

НИИИНФОРМТЯЖМАШ 1977, Р 32, с. 23.

Авторское свидетельство СССР

11 1199808, кл. С 21 D 1/62, 1983. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к метал„„Я0„„1571О84 А 1 лургии и может использоваться при производстве проката и его термообработке, Целью изобретения является повышение равномерности охлаждения, Устройство содержит корпус 1 с сопJIoM Лаваля 2, в котором выполнены каналы для подвода воды и на котором закреплены камера 3 для подвода воды и штуцер 5 для подвода воздуха. Посредством резьбы вдось оси корпуса установлен регулировочный шток 7, содержащий коническую головную часть

8, причем угол наклона конуса головной части штока равен углу наклона входной части 10 сопла Лаваля. Этот угол e(находится в интервале, определяемом по зависимости, приведенной в тексте описания, 1 табл,, 1 йл.

) 571084

Изобретение относится к области металлургии и может использоваться при производстве проката и его термооб раб отке.

Целью изобретения является повышение равномерности охлаждения. . На чертеже показан общий вид устройства.

Устройство состоит из корпуса 1 с соплом Лаваля 2, закрепленных на нем посредством резьбы камеры 3 со штуцером 4 для подвода воды, штуце ра 5 для подвода воздуха, переходной втулки 6, удерживающей во внутренней резьбе вдоль оси корпуса регулировоч" ный шток 7 с конической головной частью

8. В сопле Лаваля выполнены каналы 9 для подвода воды из камеры 3 в выходной конус сопла Лаваля 2. Угол наклона конуса головной части 8 штока 7 к оси корпуса равен углу наклона входной части 10 сопла Лаваля и определяется иэ соотношения

D+d D+d 25 (arctg -- — 8 ) (g (arctg L 2Ь

Устройство работает следующим образом.

Через штуцер 5 в корпус 1 подает- 30 ся под давлением воздух, который saтем через зазор, образованный конической головной частью 8 штока 7 и стенкой корпуса (входной частью IO сопла), попадает в выходной конус сопла Лаваля 2, где происходит смешение воздушного и водяных потоков, поступающих туда же через штуцер 4, камеру 3 и каналы 9.

Наличие направленного зазора пред- 0 определяет пересечение воздушных потоков, что повышает их турбулентность и дисперсность водяного тумана, и формирование водовоздушного факела с максимальной плотностью на периферии, что повышает равномерность охлаждения по сечению факела.

При движении полосового или листового проката теплоотбор с поверхности в направлении, перпендикуляр 5 ном направлению его перемещения, более однороден, чем при максималь" ной плотности водовоэдушного потока в центре факела, т.е. повышается равномерность охлаждения, В резуль55 тате применения предлагаемого устройства для охлаждения проката снижается его коробление и уменьшаются остаточные напряжения.

Потеря соосности движения проката с осью водовоэдушного факела практически не повлияет на однородность охлаждения по ширине полосы (листа), а это, в свою очередь, улучшит геометрию (линейность) ускоренно охлажденного проката.

Повышение турбулентности движения воздушных потоков в результате их пересечений и диспергирование водяных частиц увеличит долю испарительного эффекта, а следовательно, наряду с повышением равномерности сохраняется и высокая интенсивность охлаждения при одинаковых расходах охлаждающей воды.

Проверку осуществляют в условиях стана, где смонтирована установка, содержащая 15 охлаждающих устройств водоводшуного типа для охлаждения полосы сверху и 15 устройств снизу.

Расстояние между устройствами О, 1 5 м.

Устройства выполняют с различными углами наклона конуса головной части штока и входной части сопла.

Геометрические параметры выходного конуса сопла Лаваля во всех случаях постоянны и составляют: D

29 мм,, 6 = 11 мм, L = 30 мм, ) + Д о

arctg — — — = 34

2L

Температура полосы ?5 4 мм перед охлаждением 1010...1020 С. Эффективность охлаждения оценивают по температуре полосы на холодильнике стана, которую измеряют контактной термопарой сразу по окончании продольного движения раската.

Конструкция установки позволяет изменять ось водовоэдушного факела по отношению к оси проката и тем самым оценивать равномерность охлаждения проката по сечению водовоэдушного факела. В опыте осуществляют два варианта охлаждения: ось факела соответствует оси полосы и ось факела находится на уровне торца полосы.

Для точности оценки давление воды и воздуха поддерживают постоянным и составляет соответственно 0,1 и

0,3 МПа. Кроме того, проводят охлаждение аналогичной полосы с использованием устройства по прототипу.

Геометрические параметры и полученные температуры полосы на холодильнике приведены в таблице.

1571084

Угол коТемпература полосы на холодильн. стана, о нуса штока 4 град пп

При соосн. водовоэд. факела и полосы

При соосности водав оэдушн. факела и .торца полосы

1 22

2 26

3 30

4 34

5 38

770

8)0

775

780

770

775

775

775

830

835

6 (про- Шток тотип)отсутствует

Формула из обре тения

775

850

D+d o D+d (arctic - - — -8 ) c с1 < arctic L 2L ти штока, град, D — диаметр выходного отверстия сопла Лаваля, м;

Й вЂ” диаметр горловины (наиболее узкой части) сопла Лаваля, м;

L — длина выходного конуса сопла

Лаваля, м.

Составитель Г. Максименко

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М. Максимишинец

Редактор О. Спесивых

Заказ 1488 Тираж 519 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинаг "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Как следует из приведенных в таблице результатов, положительный эффект достигается в указанных соотношениях (опыты N - 2...4) и отсутствует за его пределами (опыты У 1 и 5).

Так, при угле о/ меньше указанного соотношения (опыт 11 - 1) возрастает плотность водовоздушной смеси в центре факела, что приводит к резкому снижению равномерности и интенсивности охлаждения проката при потере

его соосности с центром факела. При угле больше указанного предела (опыт 5), сохраняется равномерность охлаждения проката по его ширине, однако общая эффективность существенно снижается ввиду эалипания части водяных капель на стенках выходной воронки сопла Лаваля, укрупнения, их и срыва воздушным потоком. В результате крупные капли воды не позволяют достаточно полно использовать пароиспарнтельный эффект, чем снижа ется общая интенсивность охлаждения проката.

По сравнению с прототипом достига5 ется цель — увеличивается равномер" ность при сохранении высокой эффективности охлаждения проката.

Использование предлагаемого технического решения позволит повысить равномерность свойств по длине раската за счет резкого снижения влияния потери соосности факела и полосы.

Кроме того, при высокой однородности охЛаждения по ширине раската появляется возможность предъявлять менее жесткие требования к центрированию движущейся полосы, что повысит технологичность процесса и снизит поте20 ри от неизбежных аварийных остановок ("эабуривания раската), 25 Устройство для охлаждения проката, содержащее корпус с соплом

Лаваля с каналами подвода воды и штуцером для подвода воздуха, о т л ич ающе е с я тем, что, с целью

30 повышения равномерности охлаждения, оно снабжено штоком с реэьбовым хвостовиком, размещенным в корпусе по продольной оси сопла, при этом головная часть штока выполнена конической и размещена во входной части сопла

Лаваля, а угол конуса ее равен углу конуса этой части сопла и составляет

40 где a(— угол конуса входной части сопла Лаваля и головной час