Устройство для ускоренного охлаждения проката

 

Сущность изобретения устройство содержит приемную воронку 1, форсунку 2, камеру 3 охлаждения и камеру сброса отработанного охладителя, выполненную в виде защитного кожуха 4, внутри которого установлено гидравлическое отсекающее сопло Новым в изобретении является то, что на выходном конце камеры 3 охлаждения дополнительно установлен отсекатель, выполненный из планок 5, образующих отверстие для прохода проката, и пластин 6, прикрепленных к боковой поверхности планок 5 под углом, причем планки 5 расположены одной своей частью в полости защитного кожуха 4, а другой - в камере 3 охлаждения с креплением к ее внутренней поверхности, торцы планок 5, обращенные к приемной воронке 1, выполнены с наклоном под острым углом к их продольным ребрам,закрепленным на камере 3 охлаждения. Кроме того, гидравлические отсекающие сопла 7 расположены в соответствии с охлаждаемым профилем проката и установлены с наклоном в сторону форсунки 2 под острым углом к продольной оси устройства 3 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 21 D .1 /02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Ж

C ф

О (л) (21) 4845821/02 (22) 02.07,90 (46) 15.06.92. Бюл. N 22 (71) Западно-Сибирский металлургический комбинат им. 50-летия Великого Октября (72) B.M.Âoðîáüåâ, С.П.Куртуков, И.М,Чернов, В.В,Зиберт, Ю;Е.Трофимов и А.Г.Новоселов (53) 621,783 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N205860,,кл. С 21 D 1/02, 1964. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА (57) Сущность изобретения: устройство содержит приемную воронку 1, форсунку 2, камеру 3 охлаждения и камеру сброса отработанного охладителя, выполненную в виде защитного кожуха 4, внутри которого установленс гидравлическое отсекающее сопло. Ы, Ä 1740437 А1

Новым в изобретении является то, что на выходном конце камеры 3 охлаждения дополнительно установлен отсекатель, выполненный из планок 5, образующих отверстие для прохода проката, и пластин 6, прикрепленных к боковой поверхности планок 5 под углом, причем планки 5 расположены одной своей частью в полости защитного кожуха 4, а другой — в камере 3 охлаждения с креплением к ее внутренней поверхности, торцы планок 5, обращенные к приемной воронке

1, выполнены с наклоном под острым углом к их продольным ребрам, закрепленным на камере 3 охлаждения. Кроме того; гидравлические отсекающие сопла 7 расположены в соответствии с охлаждаемым профилем проката и установлены с наклоном в сторону форсунки 2 под острым углом к продольной оси устройства. 3 ил.

1740437

15

Изобретение относится к ускоренному охлажеднию протока в линии станов горячей прокатки, Известны устройства для охлаждения проката, состоящие из приемной воронки, форсунки, камеры охлаждения и узла отсечения отработанного охладителя, который необходим для сбора охладителя, выходящего из камеры охлаждения, где он формируется в виде потока большой кинетической энергии с повышенным статическим давлением.

Известно устройство для отсекания отработанного охладителя, выполненное разъемным и содержащее кожух с планками, образующими отверстие для прохода проката, причем планки укреплены радиально, а к их боковым поверхностям под углом прикреплены пластины.

Недостатком известного устройства является невозможность полного отсечения отработанного охладителя, так как при установке требуемых минимальных зазоров между охлаждаемым раскатом и отсекающими пластинами в условиях вибрации движущегося раската, отклонений его от прямолинейности возникает опасность его забуривания. Вместе с тем применение данного устройства возможно только при охлаждении профилей, близких к кругу, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для охлаждения, закалки и гидротранспортирования прокатных изделий, состоящее из секций, каждая из которых содержит инжекционную форсунку, направляющую трубу (камеру охлаждения и гидротранспортирования) и камеру сброса отработанного охладителя, выполненную в виде защитного кожуха, внутри которого на конце направляющей трубы установлено гидравлическое отсекающее сопло.

Для работы указанного устройства требуется большой расход воды высокого давления на отсекающее сопло (до 50 — 70% от количества, поступающего в камеру охлаждения). Интенсивное одностороннее воздействие отсекающего потока на движущийся раскат, особенно на его передний конец, является причиной высокой опасности бокового отклонения и забуривания раската в охлаждающем устройстве. Изза отсутствия ограничений наклона отсекающего сопла в данном устройстве не исключается расположение сопла под острым углом к направлению прокатки, что неприемлемо вследствие выбросов воды за устройство через отверстие для выхода проката. Вместе с тем конструкция камеры сброса с одним отсекающим соплом не обеспечивает отсечение отработанного ох20

50 ладителя при охлаждении фасонного проката, Цель изобретения — повышение выхода годного, экономия энергоресурсов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ускоренного охлаждения проката, содержащее приемную воронку, камеру охлаждения и установленные на ее противоположных торцах форсунку и камеру сброса отработанного охладителя, выполненную в виде защитного кожуха с установленными внутри него гидравлическими отсекающими соплами, снабжено дополнительным отсекателем, установленным на торце камеры охлаждения, примыкающем к камере сброса отработанного охладителя, и выполненным из планок, образующих контур проходного отверстия и прикрепленных под углом к боковой поверхности планок пластин, при этом торцы планок, обращенные к приемной воронке, выполнены под острым углом к оси устройства, а гидравлические отсекающие сопла установлены с наклоном в сторону форсунки под острым углом к продольной оси устройства.

Выходящий из камеры охлаждения отработанный охладитель отсекается в два этапа: сначала отсекатель отводит часть потока охладителя в стороны, дробит оставшийся поток и снижает его энергию, затем отсечение завершается струями, выходящими под напором из гидравлических сопел, причем отсекающий поток распределен по всему контуру охлаждаемого профиля. Устранение одностороннего воздействия отсекающего потока на прокат, а также использование отсекателя только для предварительного отсечения отработанного охладителя при увеличенных зазорах для прохода проката позволяет исключит его забурирание в охлаждающем устройстве. Использование гидравлических сопел для завершения отсечения отработанного охладителя позволяет значительно снизить расход жидкости высокого давления (например, воды) на укаэанные сопла при исключении выбросов охладителя за пределы охлаждающего устройства. Выполнение торцов планок отсекателя, обращенных к приемной воронке, с наклоном под острым углом к их продольным ребрам, закрепленным на камере охлаждения, а также уменьшение интенсивности отсекающего потока и распределение его по контуру охлаждаемого профиля позволяют добиться эффективного отсечения отработанного охладителя независимо.от сложности профиля и, таким образом, использовать предлагаемое устройство для охлаждения как сортового, так и фасонного проката.

1740437

На фиг.1 схематически представлено устройство, общий вид, п родольный разрез; на фиг.2 — разрезы А — А на фиг.1; на фиг.3— разрез Б — Б на фиг,1.

Устройство для.ускоренного охлаждения проката (фиг.1) содержит приемную воронку 1, форсунку 2, камеру З.охлаждения, На,торце камеры 3 охлаждения, противоположном расположению форсунки 2-, установлена камера сброса отработанного охладителя, состоящая из защитного кожуха 4, отсекателя с направляющими планками 5 и пластинами 6 (фиг.2), гидравлических отсекающих сопел 7 с подводами 8.(фиг,3) для подачи отсекающей среды (например, воды высокого давления), Планки 5 образуют контур проходного отверстия, Торцы планок 5, обращенные к приемной воронке

1, выполнены под острым углом с к оси устройства. Пластины 6 прикреплены под углом к боковой поверхности планок 5. Отсекающие сопла 7 наклонены в сторону форсунки 2 под острым углом Р к продольной оси устройства, Кроме того, отсекающие сопла 7 могут располагаться рядами, образуя секции 10, Устройство для ускоренного охлаждения проката работает следующим образом.

После выхода из чистовой клети раскат

9 через приемную: воронку 1 поступает в камеру 3 охлаждения, где. форсункой 2 создается движущийся поток охладителя (например, воды) с избыточным статическим давлением. 3а счет омывания раската 9 охладителем с избыточным статическим давленим происходит высокоскоростное охлаждение раската 9 до заданной температуры, После выхода из камеры 3 охлаждения раскат 9 и отработанный охладитель, имеющий высокую кинетическую энергию, поступает в отсекатель, где основная часть потока охладителя (до 60 — 80 4) проходит в зазоры между боковыми поверхностями направляющих планок 5, отводится в стороны наклонно укрепленными в зазорах пластинами 6, отражается от стенок защитного кожуха 4 и стекает вниз. Другая часть потока охладителя проходит вместе с раскатом

9 через отверстие, образуемое внутренними краями направляющих планок 5, за отсекатель, где отсечение отработанного охладителя завершается струями, выходящими под напором из гидравлических отсекающих сопел 7, в которые отсекающая среда (например, вода) вводится через подводы 8, Отработанный охладитель и отсекающая среда стекают вниз и далее попадают в сливное отверстие или желоб. В случае, когда одного ряда отсекающих сопел 7 недостаточно и имеются выбросы отработанного охладителя за пределы охлаждающего устройства через отверстие для выхода раската, указанные сопла устанавливают в

5 несколько рядов, объединяя в секции 10.

Предлагаемое устройство испытывалось в условиях среднесортного цеха Западно-Сибирского металлургического комбината при охлаждении швеллера N. 16. Выходящий из

10 чистовой клети стана 450 раскат 9 попадал в прямоточную камеру 3 охлаждения. В камере 3 охлаждения форсункой 2 создавался поток охладителя (воды) с избыточным статическим давлением 1,8 ати (О,18 МПа). В

15 этом потоке происходило охлаждение раската 9 с температуры конца прокатки 1050—

1070 С до температуры самоотпуска

640 — 660 С в течение 0,6 — 0,8 с. После выхода из камеры 3 охлаждения раскат 9 и поток

20 отработанного охладителя поступали в отсекатель. Направляющие планки 5 отсекателя крепились передним концом непосредственно к краю камеры 3 охлаждения, а задним концом к боковине, которая в

25 свою очередь крепилась к защитному кожуху 4 с помощью специальных стоек. Отработанный охладитель иэ камеры 3 охлаждения, проходил в зазоры между планками 5 (25 — 40 мм), отводился в стороны

30 наклонно(а=50 )укрепленнымивзазорах пластинами 6. 3а отсекателем на расстоянии 0,4 м по ходу прокатки были установлены четыре (верхняя, нижняя и две боковых) секции 10 гидравлических отсекающих со35 пел 7, которые содержали по 3 ряда сопел 7, имеющих выходные отверстия в виде щели.

Выходные отверстия щелевых сопел 7 располагались поперек оси прокатки, а сами сопла 7 имели наклоны P = 45 навстречу

40 потоку в камере 3 охлаждения. Ширина выходных отверстий щелевых сопел 7 составляла 4,0 мм, а длина определялась протяженностью (шириной) соответствующего элемента охлажденного профиля, т.е.

45 для швеллера N 16 по ГОСТ 8240-89, который имеет высоту профиля 160 мм и ширину полос 64 мм, длина выходного отверстия верхнего сопла с учетом горизонтального положения профиля при охлаждении (фиг,3)

5 0 составила 160 мм, а боковых сопел — 65 мм.

Расстояние от сопел 7 до раската 9 составляло; для верхней и боковых секций — по 30 мм, для нижней секции — по 20 мм до каждой грани раската 9 изнутри,. Использованная форма выходных отверстий сопел 7 обеспе55 чила для данного профиля наиболее простыми технологическими средствами, высокую равномерность отсекающего потока. При ускоренном охлаждении раскатов 9 по ука1740437 б-б

45

Составитель Л.Ганина

Редактор Т,Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 2052 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 занному режиму общий расход воды высокого давления на охлаждающее устройство составил 0,44 м /с (1600 м /ч). Расход воды з на гидравлические отсекающие сопла составил 0,056 м /с (200 мз/ч) при давлении в подводах 8 1,2 ати (0,12 МПа). Вынос воды из устройства на холодильник отсутствовал, При этом были получены механические .свойства швеллера из стали марки СтЗпс по классу прочности 440 в соответствии с требованиями на термомеханически упрочненный прокат по ТУ 14-15-146-85, Формула изобретения

Устройство для ускоренного охлаждения проката, содержащее приемную воронку, камеру охлаждения и установленные на ее противоположных торцах форсунку, камеру сброса отработанного охладителя, выполненную в виде защитного кожуха с установленными внутри него гидравлическими отсекающими соплами, о т л и ч а ю щ е е с я

5 тем, что, с целью повышения выхода годного, экономии энергоресурсов, оно снабжено дополнительным отсекателем, установленным на выходном конце камеры охлаждения и выполненным из планок, образующих кон10 тур проходного отверстия и прикрепленных под углом к боковой поверхности планок пластин, при этом торцы планок, обращенные к приемной воронке, выполнены под острым углом к оси устройства, при этом

15 гидравлические отсекающие сопла установлены с наклоном в сторону форсунки под острым углом к продольной оси устройства,