Устройство для экранирования горячего металла на рольганге полосового стана

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к установкам для снижения потерь тепла металлом на рольгангах широкополосовых станов горячей прокатки. Цель изобретения - стабилизация экранирующих свойств и интенсификация отвода тепла. Согласно изобретению устройство для экранирования металла состоит из ряда идентичных секций, которые установлены над роликами 1 стана. Каждая секция содержит каркас 2 с приводом 3 для их подъема. На каркасе закреплены корпуса 4, в которые вставляются панели. Каждая панель состоит из теплового отражателя, набранного из нескольких полированных пластин, и дополнительного отражателя, состоящего из одной или двух оребренных пластин с максимально возможной степенью черноты. Полированные пластины между собой по контуру соединяются герметично. Соединение же оребренных пластин между собой и с тепловым отражателем осуществляется либо герметично (при малом расстоянии между ними), либо с периодическими зазорами (при большом расстоянии). В корпусе предусмотрена полость для принудительного охлаждения теплового отражателя водой. Высокая эффективность и работоспособность конструкции достигается наличием многослойных отражателей с высокой защищенностью их от загрязнений и устойчивостью против коробления панелей. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1585044

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГНИТ СССР (21) 4602618/31-02 (22) 19.09.88 (46) 15.08.90. Бюл. М 30 (71) Московский институт стали и сплавов (72) В.Н.Хлопонин, A.Н.Корышев, В.С.Савченко и О.И.Крючкова (53) 621.771.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 419702, кл. F 27 D 7/00, 1974.

Черная металлургия. — Обзорная информация. Сер. Прокатное производство. M. 1986, вып. 3, 1- 2 7, с. 5-7, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗКРАНИРОВАНИЯ

ГОРЯЧЕГО t1KTAJIJIA НА РОЛЬГАНГЕ ПОЛОСОВОГО СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к установкам для снижения потерь тепла металлом на рольгангах широкополосовых станов горячей прокатки. Цель изобретения — стабилизация экранирующих свойств и интенсификация отвода тепла. Согласно изобретению устройство для экранирования металла состоит из ряда идентичных секций, которые (gI)g В 21 В 39/14, F 28 F 9/20

2 установлены над роликами 1 стана, Каждая секция содержит каркас 2 с приводом 3 для их подъема. На каркасе закреплены корпуса 4, в которые встав ляются панели, Каждая панель состоит из теплового отражателя, набранного из нескольких полированных пластин, и дополнительного отражателя, состоящего из одной или двух оребренных пластин с максимально возможной степенью черноты. Полированные пластины между собой по контуру соединяются герметично. Соединение же оребренных пластин между собой и с тепловым отражателем осуществляется либо герметично (при малом расстоянии между ними), либо с периодическими зазорами (при большом расстоянии). В корпусе предусмотрена полость для принудительного охлаждения теплового отражателя водой. Высокая эффективность и работоспособность конструкции достигается наличием многослойных отражателей с высокой защищенностью их от загрязнений и устойчивостью против коробления панелей. 4 з.п, ф-лы, 8 ил.

1585044

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к установкам для снижения потерь тепла металлом на рольгангах широкополосовых станов горячей прокатки °

Целью изобретения является стабилизация экранирующих свойств, интенI сификация отвода тепла.

На фиг.1 показана секция установки 10 экранирования горячего металла на рольганге полосового стана, общий вид, на фиг.2 и 3 — несущий корпус с закреплением на нем панели путем сварки (фиг.2) и сбалчивания (фиг.3), 15 поперечный разрез; на фиг.4 — скрепленные тепловой и дополнительный от( ражатели в виде панели, общий вид; !

4 на фиг.5 — часть панели из скрепленных между собой по контуру пластин теплового отражателя, поперечный разрез; на фиг,6 — панель иэ скрепленных между собой по контуру теплового от— ражателя и дополнительного отражателя иэ пластины с ребрами жесткости, по- 25 перечный разрез; на фиг.7 — то же, с дополнительным отражателем из двух пластин с ребрами жесткости, выгнутыми в одном направлении и в сторону теплового отражателя, на фиг.8 — то же, с ребрами жесткости, выгнутыми навстречу друг другу, Устройство для экранирования металла состоит из ряда идентичных секций, которые установлены над роликами

1 рольганга полосового стана горячей

35 прокатки, Каждая секция содержит каркас 2 с приводом 3 перевода установки к и от рольганга. На каркасе закреплены с возможностью быстрой замены ряд идентичных корпусов 4, к которым предусмотрен подвод воды по шлангу 5 и отвод ее (указано стрелками) на шейки 6 роликов 1. Корпус 4 содержит несущий корпус 7 и панель 8. Соедине- 45 ние несущего корпуса 7 и панели 8 выполнено герметично по контуру сваркой 9 или с помощью болтов 10,. В последнем случае между несущим корпусом

7 и панелью 8 проложена прокладка 11 из влагопоглощающего теплоизолятора, Между несущим корпусом 7 и панелью 8 имеется полость 12, в которую предусмотрен подвод воды через отверстия

13 и ее отвод через отверстие 14.

Панель 8 состоит из теплового отражателя 15 и дополнительного отражателя 16, сваренных между собой по контуру. Тепловой отражатель (5 состоит иэ ряда (не менее двух) полированных пластин 17, например, нержавеющей стали, сваренных между собой по контуру герметично швом 18. При этом за исключением наружных пластин 17 теплового отражателя 15, которые обязательно изготовлены из нержавеющей стали, внутренние пластины 17 могут бьггь применены из углеродистой . полированной стали. Кроме того, наружная пластина 17, контактирующая с несущим корпусом 7, имеет повышенную толщину (порядка 2-3 мм) ° Противоположная ей наружная пластина отражателя 15 имеет тол цику порядка 0,5-

2,0 мм. Внутренние пластины 17 теплового отражателя 15 могут иметь толщину О, 5 мм и ниже, вплоть до такой, сварка которой в пакете возможна.

Дополнительный отражатель 16 содержит одну (фиг.6) или две (фиг.7 и 8) пластины 19 (более двух нецелесообразно), Эти пластины изготовлены из жаростойкого сплава, выдерживающего в течение длительного времени температуру на уровне 1000-1150 С.

Степень черноты пластин 19, максимальйо возможная в любом случае, выше в сравнении с пластинами 17. Толщина пластины 19, минимально возможная иэ условий сохранения прочности при указанной температуре, например, 0,5 мм и меньше. Пластины 19 имеют ребра жесткости для компенсации их линейного расширения и повьш ение жесткости. Ребра жесткости выгнуты в сторону теплового отражателя 15. Ребра жесткости на дополнительных отражатечях 16 могут быть продольные или поперечные либо те и другие, Это зависит от соотношения размеров панели в длину и ширину.

При изготовлении дополнительного отражателя 16 из одной пластины 19 скрепление его с тепловым отражателем

15 выгголнено прерывистой сваркой по контуру, т,е. с периодическими зазорами 21 (фиг.4 и 6), При изготовлении дополнительного отражателя 16 из двух пластик 19 (фиг.7 и 8) последние могут быть наложены ребрами жесткости, выгнутыми в одном направлении (фиг.7), в этом случае они сварены между собой герметично швом 20, а с тепловым отражателем — прерывистым швом 21 с периодическими зазорами 22. Эти пластины могут быть также наложены ребрами

1585044 жесткости, выгнутыми на встр ечу друг другу (фиг.8), в этом случае они сварены между собой прерывистым швом 21 с периодическими зазорами 22, а с тепловым отражателем — герметично швом 23.

Все герметичные сварные швы 18, 20 и 23 теплового отражателя 15, дополнительного отражатепя 16 и соединения теплового и дополнительного ототражателей получаются при свободном наложении друг на друга свариваемых

IIJIQcTHH> так что в зазоре между сваренными таким образом пластинами присутствует определенное, но минимальное количество воздуха, Устройство для экранирования горячего металла 24 на рольганге полосового стана содержит также продольный брус 25.

Устройство для экранирования горя,чего металла на рольганге полосовог о стана работает следующим образом.

С помощью привода 3 (фиг.1) каркас

2 с корпусом 4 опускается максимально близко к роликам 1 рольганга, по которым транспортируется горячий полосовой металл 24, Продольный брус 25 при этом предотвращает разрушение панелей 8 приподнятыми концевыми частями транспортируемого металла.

Тепло от горячего металла 24 попадает на дополнительный отражатель 16 (фиг.4), который быстро разогревается и излучает тепло на тепловой отражатель 15. Быстрый разогрев дополнительного отражателя 16 происходит вследствие его весьма малой массовой теплоемкости, высокой степени черноты, а также экранирования его тепловым отражателем 15. 3а счет исполнения теплового отражателя 15 многослойным его экранирующие способности возраСтают, так как плотность потока результирующего излучения при использовании и экранов, установленных на пути движения лучистой энергии, уменьшается в n+1 раз. Как результат этого, дополнительный отражатель 16 быстро разогревается с 20-30 до 900о

1000 С и выше при относительно малых потерях тепла горячим (1050-1100 С) металлом 24. Имеет место низкая инерционность системы экранирования при применении .панели 8, что существенно снижает число штук горячего металла

24, проходящих под установкой, необходимое и достаточное для выхода сис10

TpMbl экранирования на устойчивый режим работы. Тем самым усиливается эффект экранирования °

Однако панель 8 имела бы низкую работоспособность, если не предусмотреть герметичную сварку пластин 17 теплового отражателя 15 по контуру швом 18 и не реализовать охлаждение теплового отражателя 15. Низкая работоспособность панели 8 при этом быпа бы обусловлена быстрой потерей отражательной способности пластин 17 теплового отражателя 15 из-за загрязнений из окружающего воздуха в металлургическом цехе, l также из-за разогрева пластин 17 и частичного их окисления. Герметичной сваркой швом 18 по контуру пластин 17 исключают контакт отражательных поверхностей теплового отражателя 15 с окружающей средой, а охлаждением теплового отражателя проточной водой, подаваемой по шлангу 5 через отверстия 13 в полость

12 и отводимой через отверстия 14, предотвращают существенный разогрев пластин 17 теплового отражателя 15, а также несущего корпуса 7 и конструкции установки.

В процессе работы панели 8 имеет место разогрев пластин 17 теплового отражателя 15, ближних к дополнительному отражателю 16. Благодаря разогреву воздух в зазоре между пластинами 17 увеличивается в объеме, тем самым обеспечивается гарантированный зазор между пластинами 17 теплового отражателя 15. В то же время количество воздуха между пластинами 17 достаточно малое, чтобы исключить раздутие этих пластин и разрушение сварного шва 18. Аналогичная ситуация имеет место в зазоре между тепловым отражателем 15 и дополнительным отражателем 16 при их сварке по контуру герметичным швом 23 (фиг.8),а также между пластинами 19 дополнительного отражателя 16 при их сварке по контуру герметичным сварным швом 21 (фиг.7). Отличие состоит лишь в том, что воздух в зазорах между этими пластинами сильнее разогревается и больше увеличивается в объеме.

В устройстве предусмотрено также изготовление панели дополнительного отражателя 16 из двух пластин 19 (фиг.7 и 8). Этим повышают работоспособность панели, так как при разрушении одной из пластин 19, ближней в

1585044 процессе работы к горячему металлу

24, практически сохраняются рабочие показатели панели. Однако число плас гин 19 не увеличивают более двух, так как с ростом их числа пропорционально возрастает массовая теплоемкость дополнительного отражателя 16.

Достоинством компоновки пластин

19 дополнительного теплового отража10 т еля 16 согласно фиг.8 является сохранение всеми поверхностями пластин

17.теплового отражателя 15 своих отажательных способностей (благодаря герметичным швам 18 и 23 на фиг.8).

Достоинством компоновки пластин

19 дополнительного теплового отража" еля 16 согласно фиг. 7 является комактность дополнительного отражателя.

Во всех случаях, когда увеличиватся изначальный объем воздуха между вариваемыми по контуру пластинами: а фиг.6 между пластинами 19 и теповым отражателем 15, на фиг.7 — то е, на фиг.8 — между пластинами 19 25 ополнительного отражателя 16,сварку (ho контуру осуществляют прерывистым швом 20 (на этих фигурах), тем самым немеют по контуру между пластинами периодические зазоры 21. Таким испол- 30 некием панели 8 создают условия для свободного истечения воздуха в про, цессе егo расшире п я при разогреве ,пластин, чем исключают раздутие плас,тин и разрушение конструкции в целом. 35

Панель 8 из теплового 15 и дополнительного 16 отражателей может быть приварена к несущуму корпусу 7 по контуру герметичным швом 9. В этом случае несущий корпус 7 и панель 8 при выходе из строя отражающей системы подлежит полной замене. Скреплением несущего корпуса 7 и панели 8 с помощью болтов 10 создают условия для многократного использования несу- 45 щего корпуса 7. В этом случае. герметичное соединение несущего корпуса 7 и панели 8 осуществляют через прокладку из теплоизолятора 11, который поглощает воду (например, асбест), При таком исполнении несущий корпус 7 сохраняет работоспособность и не разогревается втечение определенного времени даже при отключении подачи воды в полость 12. Водопоглощающие свойства теплоизолятору 11 необходимы для предотвращения протекания воды из полости 12 на горячий металл 24 при работе устройства, В конструкции корпуса 4 предусмотрено исполнение в несущем корпусе 7 отверстий 14 с одной стороны,.обращенной при работе корпуса 4 к шейкам

6 роликов 1, при числе отверстий 14, равном числу роликов 1, перекрываемых корпусом 4 при его закреплении на каркасе 2, Тем самым предусматривают охлаждение концевых частей роликов 1 при работе системы экранирования, чем исключают разогрев и выход иэ строя подшипниковых узлов роликов

1. При переводе приводом 3 секции экранирования из рабочего (близкое расположение к роликам 1) в нерабочее (отведено от роликов 1) состояние подачу охлаждающей воды в полость 12 прекращают.

Применение устройства для экранирования горячего металла на рольганге полосового стана позволяет усилить эффект экранирования, а также повысить работоспособность панелей. Тем самым становится возможным снижение нагрева металла в печах, уменьшение. температурного клина на входе в чистовую группу, снижение разнотолщинности прокатываемых полос, повышение массы прокатываемых слябов, Формула изобретения

1, Устройство для экранирования горячего металла на рольганге цолосового стана, содержащее корпус с приводом перемещения и закрепленные на нем тепловой и дополнительный отражатели в виде пластин, последний из которых имеет большую степень черноты по сравнению с первым, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации экранирующих свойств, пластины теплового и дополнитЕльного отражателей скреплены между собой по контуру с образованием панели, при этом тепловой отражатель выполнен в виде пакета пластин, герметично скрепленных между собой по контуру, а дополнительный отражатель выполнен с ребрами жесткости, 2, Устройство по п,1, о т, и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный отражатель выполнен в виде пластины с ребрами жесткости, направленными к тепловому отражателю, которая скреплена с ним с образованием периодических зазоров, 1585044

1О

3, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный отражатель выполнен в виде двух пластин с ребрами жесткости, направленными к тепловому отражателю и скрепленными между собой по контуру герметично, а с тепловым отражателем — с образованием периодических зазоров.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный отражатель выполнен в виде двух пластин с ребрами жесткости, расположенными во встречном направлении и скрепленными между собой с обра зова нием периодических заз оров, а с тепловым отражателем — герметично.

5. Устройство по пп.1-4, о т л и чающе ес я тем, что, с целью интенсификации отвода тепла путем использования воды, панель закреплена на корпусе с образованием между ними полости с отверстиями.

1585044

77

2/

17

Составитель В.Павленко

Редактор,Т.Лазоренко Техред Л.Сердшкова Корректор М.Кучерявая

Заказ 2290 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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