Способ охлаждения движущегося листового проката

 

Изобретение относится к металлургии.- Цель изобретения - повысить интенсивность охлаждения без увеличения материальных и энергетических затрат. Для этого на верхней поверхности движущегося листового проката создают зону охлаждения путем подачи на нее газожидкостных струй, при этом расход жидкости в начале зоны устанавливают превышающим средний расход на 20% с равномерным снижением его S конце этой зоны на 40%, а скорость истечения струй !Ю длине зоны увеличивают на 35-40% с изменением ее обратно пропорционально изменению температуры поверхности по экспоненциальной зависимости. 2 ил., 1 табл.

сОХ>3 сОве гских социдлисти !ес,их

РE ПУВЛ!Лy

Госуддрств е нный ком!лтет по 143ОВРетен!лям !л ОТКРытияч ! lЯ!л ."КНТ CCCP :3Г1 Иг:Ф,1-! И Е И ЗОБ РЕ ЕНИЯ

АВТОР Сг: ) (1л . СВ!.бр1Д1- !-А !э С:ТВУ

f2i) 4736903/02 (22) 28,06.89 (46) 23,02,92. Бюл, К 7 !

7 !) Донецкий научно-исследсвательгкий. институт черной металлургии и Орско-Халиловский металлургическлй комбинат (72) A.B.ÀBðçìåíêo, В.К.Шевцов, АЛ.Остапенко, В.В.!1авло-.;, И.А,Каменский, А.А,Великанов и А,И.Беляев (53) 621.784,6(088,8} (56) Авторское свидетельство СССР 4 1123752, кл. В 21,В 45/02, 986.

Ведь В.В. и др. — Бюллетень института Черметинформация". 1984, % 18, с. 53. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДБКИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ЛИСТОВОГО Г!РОКАТА

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному производству при о:-лаждении движущегося горячего проката, Целью изобретения являегся повышение интенсивности охла>кдения без увели,ения материальных и .энергетических затрат.

На фиг. 1 представлено изменение температуры поверхности проката (t), скорости истечения водовоздушных струй (О>) и расхода жидкости (ц) по длине зоны принуди- тельного охлаждения; на фиг. 2 — изменение температуры поверхности и среднемассовой при охлаждении по известному (п, ц) и предлагаемому (4 — ф способам.

Сущность способа заключается в следующем.

Прокат, перемещаясь по рольгангу, попадает в зону принудительного охлаждения, образованную водовоздушными струями.

Издвух компонентов водовоздушной смеси

s С 21 О 1/62, В 21 В 45/02 (57) Изобретение относится к металлургии;

Цель изобретения — повысить интенсивность охлаждения без увеличения материальных и энергетических затрат. Для этого на верхней поверхности движущегося листового проката создают зону охлаждения путем подачи на нее газожидкостных струй, np!:-; этом расход жидкости в начале зоны устанавливают превышающим средний расход на 20% с равномерным снижением его в конце этой зоны на 40%, а скорость истечения струй !..о длине зоны увеличивают на

35-40% с изменением "=;: — обратно пропорционально изменению температуры поверхности по экспоненциальной зависимос-и. 2 ил., 1 табл, определяющее влияние на интенсивность теплообмена оказывает содержание жидкости в струе, т.е, ее расход. Количество воздуха в струе определяет качество расг!ыления жидкости и скорость подачи ее на охла>кдаемую поверхность, а также равномерность и плотность орошения. В начале зоны охлаждения, где прокат имеет максимальную температуру и свободную от слоя жидкости поверхность, наиболее эффективно используется охлаждающая способность жидкости, а влияние скорости истечения водовоздушной смеси незначительно, Поэтому на этом участке расход жидкости в струе увеличиварт на 20% от среднего значения расхода на всей зоне принудительного охлаждения. Превышение расхода более чем на 20% при оптимальном уровне скоростей истечения 80-110 м/с не рационально, т,к. при этом не достигается необходимая дисперсность жидкости и уве1713947 личения эффективности ее использования н8 промсхОдит. Меньший pBc>:oä жидкОсти в -..fðó8 они>кает общую эффективность использования установки принудительного

Охла>! дения; (корость истечения в начале зоны и ри пуд и гель ного охлаждения минимял!- IB„T.к, увелич8ние расхода воздуха HB этом участке не влияет существенно на инТе;IcveHocTf теплообмена и выбирается. только из условия обеспечения равномерности орошения охлаждаемой поверхности

И ДИСП8РСHOCTL СТРУИ.

При перемещении проката в зоне принудительного охлаждения на его поверхности образуется слой неиспарившейся жидкостл. отделенный от горячего металла пленкой, препятствующей взаимодействию струи с поверхностью и резко снижающей интенсивность теплообмена. По мере -охлаждения прокатом зоны принудительного охлаждения усиливается влияние энергетических характеристик струи (ее скорости) и снижается влияние расхода жидкости ввиду наличия паровой пленки на поверхности металла. Зто обуславливает необходимость увеличения скорости истечения струи, определяемой расходом воздуха, до величины., достаточной для разрушения паровой пленк«на:,говерхности проката, Водовоздушные струи с повышенной скоростьк> турбулизиоуют слой жиДкости на поверхноgòè металла, вовлекая ее в теплообмен.

При Достижении прокатом конца зоны принудительного охлаждения поверхность металла подвепгается воздействию водовоздушных струй, истекающих из сопл со скоростью на 35-40;4 больше скорости исТ8 гения в начале зоны охлаждения. Увеличение скорости истечения более чем на 40 практически не влияет на условия теплообмена, в то же время при этом значительно возрастают энергетические затраты на обеспечение требуемого расхода и давления компрессорного воздуха. В конце зонгя принудительного охлаждения толщина слоя жид ости на поверхности движущегося проката достигает максимального значения (до

10-15 мм в зависимости от общей длины зоны), поэтому увеличение скорости истечения водовоздушных струй менее чем на 35 Д не обеспечивает достаточной турбулизации жидкости, что снижает эффективность теп" лообмена. Расход жидкости в струе на этом участке на 20 g, меньше среднего значения расхода на зону в целом или на 40$ меньша расхода жидкости в начале зоны охлаждения. Превышение расхода более указанного значения приводит к повышению общего

РаСХОДа На ОХЛажДЕНИЕ, Что ЭКОНОМИЧЕСКИ нецелесообразно, тем более, что на охлажI даемой поверхности на данном участке находится значительное количество жидкости, Расход жидкости в струе менее 20% среднего значения приводит к такому уменьшени.о

5 массы струи, при котором даже при высоких скоростях истечения энергии струи недоста-точно для разрушения паровой пленки на охлаждаемой поверхности.

Изменение расхода жидкости по дллне

10 зоны принудительного охлаждения производят по линейной зависимости, а скорость истечения водовоздушных струй увеличива.от в зависимости от изменения температуры поверхности проката, полученной

15 расчетным путем для наиболее характерного сортамента прокатываемого металла. Изменение толщины и теплофизических характеристик сталей в пределах сортамента незначительно влияет нг изменение ха20 рактера кривой температуры поверхности.

Изменение скорости истечения водовоздушных струй llo экспоненциальной зависи-, мости, обратной изменению температуры охлаждаемой поверхности, позволяет ком25 пенсировать уменьшение теплового потока по длине зоны принудительного охлаждения, образующегося за счет значительного снижения температуры поверхности flp« практически постоянном коэффициенте

30 теплоотдачи в интервале температур 1000о

600 С, Это происходит в результате увеличения кинетичес" îé энергии струй, что позволяет дополнительно турбулизировать и вовлечь в теплообмен слой жидкости на охлаждаемой поверхности, разрушая при этом паровую пленку.

Преимущества предлагаемого способа охлаждения движущегося полосового проката по сравнению с известным заключается в перераспределении жидкости в струе по длине зоны принудительного охлаждения с.увеличением расхода жидкости в начале зоны, где ее воздействие наиболее эфФективно, за счет соответственного снижения расхода жидкости в конце зоны. При этом суммарный расход жидкости остается неизменным. Кроме того, за счет увеличения скорости истечения водовоздушных струй по длине зоны принудительного охлаждения пропорционально изменению температуры поверхности проката достигается улучшение условий теплообмена, что пивышает величину коэффициента теплоотдачи и увеличивает количество отведенного тепла От горячего проката.

На фиг. 2 показано изменение температуры поверхности и среднемассовой температуры при Охлаждении по известному и предлагаемому способам. 8 последнем случае снижение среднемассовой температуры

" 1>Г>С5-I 1 » 5, 1

; »

>, . ° >C>P

:> n.! С Т "- P"> >

> 5

": 5")О" Л 5,!ЧО;, /

5 °,4 5--.

«1,",;! С!<1>!. о .>1ЯНН05 "1 С 1>5iЯЕ ИЗ!5 >QHБНИЕ ОЯCХQ

;,-, ; «1ДК050: „; l! 5CKQI>?QCT:.: 1,;СТЕ>!8;--1К>Д Ст>1:.:

i,I > P .\ - 7

>, !«1> ° 0 5ЫТ< В >. ПQ .ЗЫВЯЕТ 50ВЫБ!ЕНИ8

P-5>

:с..»- :- . -.Р::1Я КГ 8НИЛ 005>LB8CTii>;q ГО-Г И 1118!- С5 :, : Б"." > f ОХЭ«!НОГО 1;>3558HP> B ВОЗIPу 15ЫЫХ "5.,5 >I=:" ГI .>Г; .;15! 5>Г;-Рi- ОБЛ;« .;Q. 1> PQ З<ЬК 5; "! j>!P; Воаоаотае > По<1 УВЕ>;}rj

»: ->1-. . >.. » - ".-> - 3. -18 .Е -5И 1. ! >И5 3 > O!4 >>B<.Г! ИЧБ НИЗ

> ,",-. и lHB;H-,-;;=,=.51 1115 не:.:,03цпх<ч "от!5 по\

>1>;5 >:. 551<> «Р, <1Р,"л.5.; I, < -5-8>ч«-5>1>Ч HP qQ О> j.>g11«дт

Ьы? ь ::;::::Ользозя! 0 !я ус =""ûQB <ах 00 с ед г, .<1:5Ы . 1С. -: 5",,5<ОЗОСТИ ИСТБЧ81-:ИЛ С 5 01>!". 00Л88

П.>>0,>СХО55>ИТ,.! ОПОЯ НИТ8Л ЬНОЕ C!5>ÈÆßHË8 ТЕНГ! 8 >:> Е . > 0 Ь! > . О Л 0 C Ы f50 П Ь! . Ы 9- 1 1 ! i 0 и Б О Э 0 а; ТЯ1 . =; -:; 0i p "-ом, п00-,.:,-енные исг;ыта—. 0 -В = .-> .- Б П ", Е Д fl Я Г а 5 :vi 0 Г Q Г 05 Q Г Q б а ,:т:;,>Н5-,:0 - ИНТ8>ОВЯ51> H?Ц-"НВНИЩ О-,СХО55а

:.<ОСТI! >;I С ;0ÎÎ<Ò11 ИСТЕ ЧЕН 1>Я СТО>"/й, - 1О 0»"15 > PP„ Л . 5>13 О 0 г > " 8 H И и

=ПГ! 00; yf!BÆÄ8H 4Ë ДВИЖ5><ЦВГОСЯ Jl!1C";"О>-: Го .. ;1>1."<Я i а., ВКЛ1ОЧЯ10 Li!;i СОЗДЯНИ:" ЗОНЫ

Р .:К5 ° л:.LI> П55ТЕв,- j>0+85 И ГЯЗО 1<11РКОСТНЫХ

Ст>Ъ .1 На ЕГО ВЕЗХ iQ!O ПОВ8ОХНОС > Ь> 0 Т Л иДО> 55 Я К5 i,5 И;,1 С Б ТЕ!И ЧтО C Ц8ЛЬ10 ПОВЫЩЕНИЦ интенс .. Вности Охла;кдениг5 без,:"--ел! .ченил

Il а> пиальных и BнерГетических Зятоят, пяс"

<О i»:i<Ì .!IBB!QT

ПГ - Aj-ILI!Bj<;Lji!4g! Со>ЗДНИИ pdC QB, на 20, С

Р> ."54 . >ЯВНО! >8:HL:!!i! СНИ >КЕН! 18М 6ГО Б KQ >-!558 ЗТОЙ

301-5ы 1!" 4О 4, а скОоость истечения cTp)fé по д11!5!Н> "„-1оыы уреличиаа1от на 35-4О /, с изме>5>>!1;. 5- "i GP- i!00> THQ i! Q IQPLIÈ011 "551Ь>>>1 I«>> 5»18

1-:i? HÈ1<1Ò:Е "1ПЕPBT IPBI ПОВЕОХНОСТИ Гlо

) (»7«g j

СГ

7 7

1 ?

bo (»

1.—.»., .(4 4

"-Е 1

4,? 4 г

I (г ««(7

4 (» (сГ } ".4

С .7 С.г

I! 4 .Р с C.: (Г«)!» !.(44,7 (t

}- }

Е-}

} 4 (.(«7 (. 7 (:.7

7

4

1 (Ъ ()

t

7

i

6

О (()

О (U (с

4 4 —.

E (Р

1

4

1

6» с» — (.}» (Г» «43 «С4 О

СЭ }4"» (О 7(4

СЗ .. - СО «0 (Е: 4 .(f4 4 О (. Г«л асосо О« («(с.

»-4 Сл,(О

«(.

Х

СР с .» с»

О» }.Х г

4.— 4

»«4 ((» г."". ("

С".4»4«4

4 — « 4 (Л } (г, 3

3

1

1 ф

1

1 .1

3 (1

3

1

О ъ ".)

Г»3 И г (3

И г

С2 СЭ («л (, ?(С ;(i « ((Р, г«»«4 -.- « - «7 С«.

ОЗ (- О (Х) (О (I cгО Ос 1

С С» L(I

О ».4 G»

3.

3

3

1

1

Я

74

1Я г»

X ()) г

3.3

О о (z

) 1

34 >Б

- » О .?

СК; 03

Э О

Q. т и ra

t: (Л .З «Г»

-:Г }.Г» «,(О» О О«г с> (-. »

ЕХ» - ("

О» О»

-" С." Е(« "4 ь3 4 « 3 t««Г

4»

I

1 с);Т 1

» 1 Q;" 4

) (:) 1 L» " " i

t t

)

1 У.г(Е ) (1 4«4}

1 . i

1 )

t »С;

) .() ГГ

1 1 р ..ам

1 с; Ж

Ы 1 Ст((» 43 1 >)

1 7» 1 )

r 4

Я 1 ).«;

«

Х

1 t — I1

i 1 О

Щ t Q.

Z Е О Х

4 1

1 1 i -г- » 1

1 ,?,о Г)

Ц: 1

1 t al t t

1 7 1

3 .а

7 3 T. ) с 1 лГ

=Г 1 Q

y (с3((ЕЕ =«>, () 11»«

Я 1 % 3

1 ) 1 Z

7 t 4 i О

Ф 1 5 Е

Е Я 1 O.»(»

Х 1 О У..

Сл I.. (»4

С") ГЪ С «л С,; с.» («) С«» С 4» 4 С«4 L «4

Г- . Г t t- . Г- Г--. (7

С4 С(.. С» 4 СЛ

}гл Ц„,:Г }(4»4, (с«} с 7;«4 « i Г««!

t» (» } 1 . i«w с.ъ сЪ СО (л («) с„ъ

СЗ 4- ..— С.

С. 4 i t LC». С? (. ((4»

") - () }4 . - -- " (1«О» О » О» «t«О» сз () с}О с=(О«ОЭ CG Г, Г.

4-Г;; — C3 (.О L(4

«О (» -«Д Г«) „. ? .4 О » } «О (.»

«Ct (Л и ("(}4 л — с-, (С"} С С- Г-..-.—: ("7 C) г .г С3 СО7

С(- Å 14; г:В («) с («4} }с«4 Г«)

I N ."".. Г t

С::(GCI С..((») -3 (") „,л

4"

}(4» О \ С.(4 }.О( ((«(Г» «О« 4-4 (»с - ю о

4 4«4«Л

«3 » (» ?О Г.- Г(»

Г СО СО СО СГ«

)О

Яоодояфение та дица

1713о4 У

1, ; P R l X 04 B O q jjj

I Расход

НСЗД:>"XB

Гк востjj истецения т!

I.. I т секция

I,П секция !

Г) j -./« . g«jjj,jjO Р /Ц

Ш секция сум .зрный на усг joвкУ /.

Е

/ d

88 0

9136

«3/;) о/1 jj ./ . /

n/!.," 8 :-3

99 i 2 jj 108

)00 )25 110

10j2 )27 112

102 127 113

103 . 129 115

Составитель Г..максименко

Техред М.Моргента// Корректор О. Кравцова

/«едактор Н. /)иола

}/Н) Ийй ГосУдарственногo комитета j|o изоо г:-енивм и откоь тивм jlovi ГКНТ (СР

) I3035, Москва., Ж"35, Рау1иская наб., 4//5

Производственно-издательский комбинат "Па ент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 7

*

-290

2,)0 . т

, ) >/

?37,О

66 . 8

7 / 1 1

88>, q2n

"9

80 ;00 а/

99

1 0/0 0о

10". i 00

) (l ij

1 0Ij

7р

79

93

97 ч8

100 80

94 75

99 79

116 100

)21 105

122 107

)00

9Ц

9О

)2

1 /1

134

137,5

1/0

141

11 Ц