Устройство для охлаждения проката
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для охлаждения катанки, арматуры и другого сортового проката в процессе прокатки. Цель изобретения - увеличение срока службы устройства путем уменьшения износа выступов. Устройство содержит форсунку и камеру охлаждения. В камере охлаждения установлены с возможностью вращения кольцевые вставки с выступами, которые образуют сужения в виде сопла Лаваля. Вставки установлены так, что ось их вращения проходит через центр окружности выступов под углом к продольной оси камеры и вне плоскости, проходящей через эту продольную ось. 5 ил.
СОЮЗ COBE t CKVIX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ЯЖ.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676553/02 (22) 11.04.89 (46) 07.08,91. Бюл, N 29 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.P.Ôàñòûêoâñêèé, В.Н.Кадыков и
А.В,ИС анов (53) 6:.. .784.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
M 1065057, кл. В 21 В 45/02. 1982, Патент ГДР К. 101110, кл, В 21 В 45/02, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ
ПРОКАТА (57) Изобретение о носится к черной металлургии, а именно к прокатному производстИзобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для охлаждения катанки, арматуры и другого сортового проката в процессе прокатки.
Цель изобретения — увеличение срока службы устройства путем уменьшения изно- са выступов, На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 показана схема расположения сил при ударе профиля о неподвижную вставку, установленную перпендикулярно оси устройства (по известному способу); на фиг. 3 — схема расположения сил при ударе профиля о вставку при расположении ее под углом к двум взаимно перпендикулярным поперечным осям устройства; на фиг. 4 — углы, под которыми расположена вставка; на фиг. 5 —.вставки
„„5Ц„„1668420 А1 (я)5 С 21 0 1/62, В 21 В 45/02 ву, «может быть использовано для охлаждения катанки, арматуры и другого сортового проката в процессе прокатки. Цель изобретения — увеличение срака службы устройства путем уменьшения износа выступов.
Устройство содержит форсунку и камеру охлаждения. В камере охлаждения установлены с возможностью вращения кольцевые вставки с выступами, которые образуют сужения в виДе сопла Лаваля. Вставки установлены так, что ось их вращения проходит через центр окружности выступов под углом к продольной оси камеры!и вне плоскости, проходящей через эту продольную ось. 5 ил. при поперечном разрезе камеры охлаждения.
Устройство содержит камеру 1 охлаждения с форсунками 2, расположенными по ее периметру. В канале камеры охлаждения установлены вставки 3 с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через центр окружности выступов под углом к продольной оси камеры, и вне плоскости, проходящей через зту продольную ось. Для размещения вставок 3 с определенным шагом между ними устанавливаются прокладки 4, распирающие наружное кольцо 5 подшипника 6.
Устройство работает следующим образом.
Через камеру 1 охлаждения навстречу движущемуся прокату посредством форсунок, расположенных по периметру камеры, 1668420 подается охладитель. За счет наличия вставок 3, образующих плавные кольцевые сужения в канале, поток охладителя меняет направление движения по периметру и длине камеры, а прокат центрируется по ее оси, В результате такого движения прокат равномерно омывается в продольном и поперечном направлениях, что препятствует образованию паровой рубашки между ним и охладителем и интенсифицирует процесс охлаждения. Кроме того, установка вставок с наклоном к двум взаимно перпендикулярным поперечным осям камеры охлаждения и с возможностью поворота вокруг своей оси позволяет, в отличие от известного устройства, уменьшить износ вставок за счет уменьшения величины составляющей Р>, вызывающей износ.
Возможность достижения поставленной цели в заявляемом устройстве докажем, рассмотрев распределение сил в месте удара охлаждаемого профиля о вставку при расположении выступа, описанного в известном устройстве, и при таком расположении вставки, как в предлагаемом устройстве.
При ударе охлаждаемого профиля о вставку, кольцевое сечение которой перпендикулярно оси охлаждающего устройства, как описано в известном устройстве, сила P раскладывается на две составляющие Р> и Pz. Причем составляющая Р> будет приводить к износу выступа посредством истирания и выкрашивания, а составляющая Рг будет перемещать профиль по касательной к плоскости выступа. Величину составляющей Р1 можно определить из следующего соотношения;
Р =Р +Р ; (2) Р -чР— Р .
В случае же расположения выступа под углом к плоскости, перпендикулярной оси устройства, во время удара профиля о вставку сила Р раскладывается соответственно на три составляющих Р1, Pz, Рз, как и в первом случае, Р> вызывает износ выступа, Рг — перемещение по касательной к повер хности выступа, а Рз создает момент вращения вставки, установленной, например, в подшипники. Причем, составляющие Рг и Рз не приводят к износу выступа, а создают условия для центрирования профиля относительно охлаждающего устройства. В этом случае величину составляющей Р> можно определить из соотношения .
P2 = P1 + P2 + Рз;
15
25
З0 ваются увеличением угла а и равного емуф .
Максимально допустимую величину угла а можно определить из следующих соображений. При установке наклонной вставки в камеру охлаждения образуется элипсное 5 отверстие, через которое проходит охлаж40
Если посмотреть на соотношения 1 и 2, то видно, что при одной и той же величине силы P величина составляющей Р1 во втором случае меньше на величину Рз. Величина составляющей Рз будет зависеть от угла а между плоскостью, проведенной перпендикулярно оси устройства, и плоскостью вставки. Составляющая Р> появляется при углах а больше 0 и увеличивается до максимального значения при а= 90 . Однако при наклоне вставки в одной плоскости будут две точки, при ударе в которые составляющая Рз будет отсутствовать (точки в верхней и нижней частях выступа). Для того, чтобы избежать этот недостаток, необходимо развернуть вставку под углом 3 относительно горизонтальной оси. Для того, чтобы при ударе охлаждаемого профиля в любую точку вставки соотношение ме кду P>, Pz, Рз было одинаковым (и соответственно одинаковый износ выступа), угол Р необходимо принимать равным-углу а.
Минимальный угол наклона плоскости выступа а обусловлен коэффициентом трения в подшипнике вставки. Чем больше коэффициент трения в подшипнике, тем соответственно необходимо приложить больший момент для того, чтобы провернуть вставку и соответственно значение составляющей Рз должно быть больше, чего добидаемый прокат, Причем за счет элипсности высота вставок а и в будет разная и при достаточно больших углах размер а может быть равен нулю, Эти углы, при которых величина а близка к нулю, можно считать максимальными.
Конкретное значение максимального угла в каждом конкретном случае будет свое и зависит от высоты выступов, диаметра внутренне о отверстия камеры охлаждения.
По сравнению с известным устройством применение предложенного устройства позволит увеличить срок его службы за счет уменьшения износа вставок. Причем это увеличение пропорционально уменьшению величины составляющей Р> от силы Р, возникающей при ударе проката о выступ.
Формула изобретения
Устройство для охлаждения проката. содержащее фарсунки и камеру охлаждения с кольцевыми вставками, с выступами. образующими сужения ее поперечного сечения. о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью
1668420 увеличения срока службы устройства путем уменьшения износа выступов, вставки установлены с возможностью вращения вокруг своей оси, при этом плоскость кольца расположена под острым углом к продольной оси камеры и продольной осевой горизонтальной плоскости камеры, проходящей через линию пересечения плоскости кольца.
1668420
1668420
Составитель Г.Максименко
Редактор Е.Савина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни
Заказ 2627 Тираж 3 3 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
