Способ охлаждения листа

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии производства и термообработки листового проката. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем увеличения его интенсивности и уменьшения расхода охладителя. Способ включает подачу на поверхность движущегося листа чередующихся по его длине полос охладителя. В каждой смежно полосе тип охладителя различный. В одной полосе в качестве охладителя используется вода, а в смежной с ней - водовоздушная смесь. Соотношение удельных расходов воды в водяной и водовоздушных полосах составляет /4 - 6/:1. Соотношение удельных расходов воды в полосе воды и воздуха в водовоздушной полосе - 1:/10 - 15/. Ширина водовоздушной полосы вдоль листа в 2 - 3 раза превышает ширину полосы воды. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 О 1/667, 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4463063/02 (22) 19.07.88 (46) 30.07.91.. Бюл. ¹ 28 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Н.В.Гончаров, К.Н,Савранский, А.И.Егоров, А.П.Парамошин, В.В.Володарский, М.С.Бабицкий, И.В.Сагиров и Л.А.Харченко (53) 621.784.6 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 657883, кл. С 21 0 1/62, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 996466, кл. С 21 D 1/02, 1983. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛИСТА (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к технологии произоводства и термообработки листового проката. Цель изоИзобретение относится к металлургии, а именно к технологии производства и термообработки листового проката.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем увеличения его интенсивности и уменьшения расхода охладителя.

На чертеже представлены графики зависимости изменения температуры листов при охлаждении их чередующимися полосами воды и воздуха (известное решение) и воды и водовоздушной смеси в cooTBBTGTвии с предложенным способом.

В соответствии с предложенным способом на.поверхность движущегося листа подается охладитель чередующимися струями воды и водовоздушной смеси. Удельные расходы воды в водяной струе и водовоз„, Ы„„1666552 A l бретения — повышение эффективности охлаждения путем увеличения его интенсивности и уменьшения расхода охладителя, Способ включает подачу на поверхность движущегося листа чередующихся по его длине полос охладителя. В каждой смежной полосе тип охладителя различный. В одной полосе в качестве охладителя используется вода, а в смежной с ней — водовоздушная смесь. Соотношение удельных расходов воды в водяной и водовоздушных полосах составляет (4 — 6):1. Соотношение удельнЫх расходов воды в полосе воды и воздуха в водовоздушной полосе — 1:(10 — 15). Ширина водовоэдушной полосы вдоль листа в 2 — 3 раза превышает ширину полосы воды. 1 ил., 2 табл. юй душной находятся в соотношении(4...6);1, а ( удельные расходы воды в водяной струе и О воздуха в водовоздушной находятся в соот- О ношении 1:(10...15), при этом полосу из во- у довоздушной струи формируют в 2...3 раза большей по площади полосы из струй воды.

Преимущество предложенного способа заключается в повышении эффективности охлаждения путем повышения его интенсивности и уменьшения расхода охладите- а ля.

При этом удельный расход воды в полосе из струй воды в сравнении с прототипом может быть уменьшен в два раза, а удельный расход воды в охлаждающей полосе из водовоздушных струй в 4...6 раз меньше расхода в охлаждающей полосе из струй воды. Как установлено исследованиями на

1666552 опытном стенде, при этом расходе воды и удельном расходе воздуха, в 10...15 раз превышающем удельный расход воды в полосе из водяных струй, на поверхности листа между охлаждающими полосами создается четкая прямолинейная граница, что обеспечивает равномерное охлаждение листа по ширине. Кроме того, в полосе водяного охлаждения температура поверхности листа снижается до 300.„350"С, à s полосе водовоздушного охлаждения онэ возрастает до

500...550 С. Известно, что интервал температур поверхности 300„,550 С соответствуо ет максимальной интенсивности теплообмена, Увеличение расхода компонентов приводит к нарушению равновесия между полосами на поверхности листа, искривлению границы раздела и, как следствие, неравномерному охлаждению.

Кроме того, температура поверхности листа принимает значения ниже 300 С, что обусловливает снижение теплового потока от охлаждаемого металла и может быть причикой переохлаждения поверхностных слоев. Уменьшение расхода компонентов ниже обозначенных пределов приводит к нарушению прямолинейности границы со стороны полосы водяных струй, а в полосе водовоздушного охлаждения из-за снижения интенсивности теплообмена, температура поверхности листа восстанавливается за счет тепла внутренних слоев до значений, превосходящих 550 С, Это приводит к резкому снижению интенсивности как в полосе водовоздушного охлаждения, так и в последующей полосе водяного охлаждения, Результаты стендовых исследований приведены в табл.1, 1

Пример. Охлаждали лист из стали 20 толщиной 40 мм и шириной 2500 мм с начал ьной температурой 1080 С. Основные технологические параметры охлаждения приведены в табл.2.

Значения коэффициентов теплоотдачи приняты по литературным данным, а для воздушного охлаждения — по данным экспериментальных исследований, По условиям прототипа соотношение между расходами воздуха и воды должно быть от 100;1 до

400:1, т.е, при принятых в прототипе удельных расходах и соотношении 100:1 только

10 g поверхности будет охлаждаться струями воды„остальная — воздухом. В предлагаемом решении 25...33 поверхности охлаждается струями воды. При охлаждении листа

2-мя полосами воды и воздуха (воздуховоз5 душной) смеси ширина полос соответственно составит: для прототипа 300 и 2700 мм; для предлагаемого решения — 1000 и 2000 мм. Расход воды для условий прототипа

720 (0,15 2,5) 2 = 540 м /ч; для предлага10 емого решения 360 (0,5 .2,5)", 2+ 70 ° (1,0х х2,5) 2 = 1250 м /ч, Расход воздуха; для условий прототипа 8000(1,35 2,5) 2 =

= 54000 м /ч

15 для предлагаемого решения 4000 (1,0х х2.5) 2 = 20000 м /ч, На графике представлено изменение температуры опытных раскатов (тл1, tcp1 температура поверхности и среднемассовая температура для условий известного

20 способа; тп2, Kcp2 — предложенного способа).

Охлаждение раската производят при его движении через зону охлаждения длиной 6 м, разделенной на указанные выше полосы.

Данными снижения температуры поло25 сы, приведенными на графике, подтверждается существенное увеличение интенсивности охлаждения по предлагаемому способу, Суммарное снижение среднемассовой температуры за весь цикл

30 охлаждения 310 С, в то время как для условий прототипа 200 С, Формула изобретения

Способ охлаждения листа, включающий

35 подачу вдоль поверхности движущегося листа охладителя чередующимися полосами струй с двумя видами охладителя в смежных струях, одним из которых является вода, о тличающийся тем,что,сцельюповыше40 ния эффективности охлаждения путем увеличения его интенсивности и уменьшения расхода охлэдителя, вторым охладителем является водовоздушная смесь, при этом соотношение удельных расходов воды в во45 дяной и водовоздушных струях (4 — 6):1, соотношение удельных расходов воды в водяной струе и воздуха в водовоздушной 1:(10-15), а ширина полосы водовоздушной струи вдоль листа в 2 — 3 раза превышает ширину

50 водяной струи.

1666552

Таблица 1

Сравнительные показатели стендовых исследований

Нарушение прямолинейности границ полос

Чвод. в.в.

Чвоз. в.в. увоз. вод.

SB.â.

8вод. о тпод.вод, C о апов в.в., С

-условные обозначения:

VBop., VBop -УДельные РасхоДы воДы в охлэжДаюЩих полосах из стРУй воДы и воДовоздушных струй соответственно:

VB()g -удельный расход воздуха в охлаждающей полосе из водовоздушных струй;

SB.B., SBop, ширина водовоздушных и водяных полос соответственно;

4IoB.вод., ifloB.B.B. òåìïåðàòóðà поверхности листа на участке водяных и водовоздушных струй.

Таблица 2

Параметры охлаждения листа по известному и предлагаемому способам

4

4

6

6

4

4

3

7

5

16

2

3

2

3

2

1

3

2

3

330

410

1666552

) og

1000

100 о

2 3 4 5 6fc

Составитель Г,Максименко

Редактор Е.Зубиетова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

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

Заказ 2499 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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