Устройство для охлаждения проката

 

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для ускоренного охлаждения проката в потоке станов горячей прокатки или при его термообработке. Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем регулирования интенсивности охлаждения за счет изменения длины волны волнообразно движущегося потока охладителя, а также центрирования проката в камере охлаждения. Устройство состоит из камеры охлаждения 2 с входной воронкой 1 и установленной соосно с ней в корпусе 3 на перегородке 6 проводковой втулки 5. Конусная поверхность входного конца этой втулки образует с конусной поверхностью выходного отверстия камеры охлаждения щелевое сопло. Между перегородкой 6 и более удаленной от камеры охлаждения 2 торцовой стенкой корпуса 3 симметрично относительно продольной горизонтальной оси устройства размещены пружины сжатия 10, которые взаимодействуют с торцовой стенкой корпуса через ввернутые в нее регулировочные винты 11. Перегородка 6 и поперечное сечение корпуса 3 выполнены прямоугольными. Горизонтальные ребра перегородки выполнены с цилиндрическими утолщениями. Профиль верхней и нижней внутренних поверхностей корпуса в продольном вертикальном сечении выполнен по радиусу, центр которого для верхней поверхности находится на расстояниях от нижней поверхности корпуса и его торцовой стенки со стороны камеры охлаждения, равных радиусу цилиндрического утолщения перегородки, а для нижней поверхности - симметрично центру радиуса верхней поверхности относительно продольной оси устройства. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4311363/31-02 (22) 01 .. 10.87 (46) 30,06.90, Бюл. Р 24 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) И.П.Видишев, N.Â.Ãîí÷àðoâ, В.С.Радзинский, Б.Ю,Волевач, Л.Г.Панфилов, В.M.Лаврищев, С.П,Лукичев, С,M.Âîëîñêîâ и Н,Ю.Гончарова (53) 621.784.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 582021, кл. В 21 В 45/02, 1977, Авторское свидетельство СССР

Р 1044371, кл. В 21 В 45/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА (57) Изобретение отгосится к прокатному производству и предназначено для ускоренного охлаждения проката

„„SU„„1574645 А 1 щ)у С 21 D 1/02, В 21 В 45/02

2 в потоке станов горячей прокатки или гри его термообработке. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем регулирования интенсивности охлаждения за счет изменения длины волны волнообразно движущегося потока охладителя, а также центрирования проката в камере охлаждения. Устройство состоит из камеры 2 охлаждения с входной воронкой 1 и установленной соосно с ней в корпусе 3 на перегородке 6 проводковой втулки 5. Конусная поверхность входного конца этой втулки .образует с конусной поверхностью выходного отверстия камеры охлаждения щелевое сопло. Между перегородкой

6 и более удаленной от камеры 2 охлаждения торцовой стенкой корпуса 3 симметрично относительно продольной

1574645

20

30

40

55 горизонтальной оси устройства размещены пружины 10 сжатия, которые взаимодействуют с торцовой стенкой корпуса через ввернутые в нее регулировочные винты 11, Перегородка 6 и поперечное сечение корпуса 3 выполнены прямоугольными, Горизонтальные ребра перегородки выполнены с цилиндрическими утолщениями, Профиль верхней и нижней внутрецних поверхностей корпуса в продольном вертиI

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для ускоренного охлаждения проката в потоке станов горячей прокатки или при его термообработке,.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем регулирования интенсивности охлаждения за счет изменения длины волны волнообразно движущегося потока охладителя, а также центрирования проката в камере охлаждения, На фиг, 1 показано устройство, общий вид, в исходном положении; на фиг, 2 — то же.при работе; на фиг.3разрез А-А на фиг, 2; на фиг. 4разрез Б.-Б на фиг, 1.

Устройство состоит из установленных соосно входной воронки 1, камеры 2 охлаждения и корпуса 3. узла подачи охладителя с патрубком 4 для подвода воды высокого давления и проводки 5. Проводка 5 установлена на перегородке 6 прямоугольной формы с . цилиндрическими утолщениями А и Б на нижнем и верхнем ребрах.

Перегородка 6 установлена с возможностью перемещения по поверхностям 7 и 8 корпуса 3, Перегородка 6 с внутренней стороны корпуса 3 герметизирована с помощью эластичного элемента 9, обеспечивающего подвижность перегородки 6 в шарнирном узле. -С внешней стороны шарнирного уз-. ла перегородку 6 подпирают установленные на равном удалении.от горизонтальной оси устройства пружины 10, усилие которых регулируется винтами

11 и 12.

В шарнирном узле перегородки 6 и корпуса 3 прямоугольной формы образующие поверхностей 7 и 8 выполнены

Г, кальном сечении выполнен по радиусу, центр которого для верхней поверхности находится на расстояниях от нижней поверхности корпуса и его торцовой стенки со стороны камеры охлаждения, равных радиусу цилиндрического утолщения перегородки, а для нижней поверхности — симметрично центру радиуса верхней поверхности относительно продольной оси устройства. 4 ил. по радиусу К, равному расстоянию между поверхностью 7 или 8 и центром противоположного цилиндрическогЬ с утолщения Б или А на.ребре перегородки 6 соответственно, когда перегородка 6 занимает исходное положение (вертикальное) . В этом случае перегородка 6 с проводкой 5 может отклоняться от исходного положения, соответствующего вертикальной оси Х-Х (фиг. 1), в рабочее положение, например ось Х-Х, (фиг. 2), причем изменение положения перегородки 6, являющейся подвижной частью шарнира, происходит в результате поворота относительно своего центра цилиндрического утолщения А или Б на ребре перегородки 6 и скольжения противолежащего ребра перегородки по образующей 7 или 8, являющейся неподвижной частью шарнира, в зависимости от предварительной регулировки усилия сжатия пружины 10.

Выполнение шарнирного узла с радиусом R образующих поверхностей 7 и 8 обеспечивает исходное. положе ние, соответствующее вертикальному,положению перегородки 6, так как одно ребро .перегородки 6 постоянно находится на вертикальной оси Х-Х, соответствующей исходному положению перегородки, а противоположное отклоняется только в одну сторону с возможностью возврата в исходное положение. При наличии избыточного давления в корпусе 3 ребро с утолщением Б перегородки 6 фиксируется в положении, соответствующем оси Х-Х, пружиной 10 и винтом 12,а ребро с утолщением А, прижатое с меньшим усилием пружиной 1 Ои винтом 11, перемещается по образующей 7 до момента, при ко5 157 тором усилие сжатия пружин уравнивается (положение, соответствующее .

Х-Х ) ° При уменьшении давления в кор. пусе 3 под воздействием пружины 10 перегородка 6 возвращается в исходное вертикальное положение.

Устройство работает в двух режимах, Первый. режим работы, В устройстве предусмотрена возможность изменения положения проводки 5 относительно камеры 2 охлаждения.

Это достигается тем, что ослабляют один винт 11 или 12. Проводка 5 смещается относительно камеры 2, при этом регулируется угол подачи воды в камеру охлаждения, что дает воэможность при одном и том же расходе воды высокого давления .изменить интенсивность охлаждения, изменяя зазор А или эксцентриситет сопла, Вода в этом случае поступает в камеру 2 охлаждения по. следующему пути: через патрубок 4 вода поступает в корпус 3 форсунки и из нее через щелевое кольцевое сопло, образо. ванное проводкой 5 и камерой 2 охлаждения, поступает под углом, определяемым величиной с., в камеру охлаждения ° Количество воды и угол подачи ее по,периметру сопла различны и определяются зазором а в конкретном месте периметра сопла, что определяет колебательный процесс потока воды по длине камеры охлаждения.

Чем больше о(, тем больше частота колебаний потока воды в камере 2 охлаждения и тем интенсивнее обтекается водой прокат в камере охлаждения и, соответственно, охлаждается.

Второй режим работы включает в себя первый режим. Но при этом усилие прижатия пружин 10 регулируется при определенном давлении воды, подаваемой через патрубок 4 в корпус форсунки, таким образом, чтобы при отсутствии проката в камере 2 охлаждения перед входом в проводку 5 эта проводка располагалась концентрично с камерой 2 охлаждения и ось пластины 6 совпадала с осью Х-Х, Пример. В корпусе 3 в исходном состоянии (проката нет. в камере охлаждения) давление воды равно 5 атм и давление иа перегородку

6 равно 20 кг. При этом на пружины

10 под винтами 11 и 12 действуют усилия по 10 кг, так как они расположе 645 6 ны симметрично. Если винтами 11 н 12 установить усилие сжатия пружины на каждой больше половины усилия, дейст5 вующего на перегородку 6 то переЭ городка 6 плотно прижата в шарнирном узле, При этом проводка 5 расположена концентрично с камерой 2 охлаждения, Если в камере охлаждения условия прохождения потока воды ухудшаются (при входе проката в камеру охлаждения), статическое давление в полости корпуса 3 возрастает до

6 атм (давление на перегородку возрастает до 28 кг), но так как пружины 10 под винтами 11 и 12 сжаты с одинаковым усилием, а также из-эа формы образующих поверхностей 7 и 8 шарнира перекоса проводки 5 относи20 тельно камеры 2 не происходит, Если установить усйлие сжатия пружины 10 под винтом 11 меньше, чем под винтом

12, причем под винтом 11 например, 10 кг, а под винтом 12, например, 25 15 кг, то в этом случае перегородка

6 после входа. в"камеру охлаждения проката принимает положение Х Х» реализуя первый режим.

В этом случае передняя часть про30 ката проходит камеру 2 охлажпения и входит в проводку 5 без риска "бурежки", Однако как только прокат войдет. в проводку 5, изменяется гидродинамическое сопротивление канала камеры 2 охлаждения. за счет снижения ее проходного сечения, так как в ней движется прокат. При этом увеличивается статическое давление в канале щелевого сопла и в корпусе 3

40 форсунки. Это статическое давление преодолевает сопротивление пружины

10 с наименьшей силой прижатия, определяемой регулировкой винта 11, и проводка 5 принимает положение, по45 казанное на фиг, 2, обеспечивая интенсивное охлаждение проката волнообразным потоком и практически без риска "забуривания" передней части проката в эксцентричном сопле между камерой 2 охлаждения и проводкой 5 °

Это происходит потому, что передняя часть полосы проката входит в проводку 5 при положении проводки 5, когда вертикальная ось перегородки .6 совпадает с Х-Х, В случае, если необходимо снизу на прокат подавать через сопла большое количество воды, расход воды в наибольшем сечении определяется по формуле g = V F

7 t5 где Я - расход воды, мз/ч; Ч - ско-рость потока воды, м/ч; F — площадь сечения., м .

Таким образом усилие, создаваемое потоком воды в щелевом сопле снизу, будет наибольшим. Это усилие, преодолевая вес охлаждаемого проката, поддерживает прокат в центре камеры 2 охлаждения, создавая усилие для равномерного охлаждения по сечению, например, круглого проката.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет центрировать прокат в камере охпаждения, осуществлять регулирование интенсивности охлаждения при постоянном расходе изменением частоты (длины волны) колебаний охлаждающего потока в камере охлаждения, а также обеспечивать прохождение проката через охлаждающее устройство практически без "бурежек",,Формула, из обретения

Устройство для охлаждения проката, содержащее камеру охлаждения с

74б45 входной воронкой и установленную соосно с ней в корпусе на подпружиненной перегородке проводковую втулку, 5 конусная поверхность входного конца которой образует с конусной поверхностью выходного отверстия камеры охлаждения целевое сопло, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем регулирования интенсивности охлаждения за счет изменения длины волны волнообразно движущегося . потока охладителя, а также центрирования проката в камере охлаждения, перегородка и корпус в поперечном сечении выполнены прямоугольными, узел подпружиннвания перегородки выполнен в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной оси между перегородкой и торцовой стенкой корпуса пружин сжатия, взаимодействующих с регулировочными винтами, а перегородка выполнена с циу5 линдрическими утолщениями, контактирующими с внутренней поверхностью корпуса.,1574645

Составитель Г.Максименко

Техред M.Äèäüèñ Корректор Т.Малец

Редактор А.Огар

Тираж 522

Заказ 1758

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

tt3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!

ФиР 3

/1рпНГ7/П