Способ охлаждения листового проката и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к технологии охлаждения металла после горячей листовой прокатки. Цель изобретения - дестабилизация паровой пленки и этим путем интенсификация охлаждения и снижение расхода охладителя. Для этого на поверхность раздела фаз паржидкость воздействуют импульсной подачей охладителя в определённом режиме, обеспечивающем разрушение паровой пленки. Последнее достигается расположением источников динамического воздействия на расстоянии длины стоячей волны, возбуждаемой в охладителе. Разрушение паровой пленки обеспечивает выступ к охлаждаемой поверхности новых порций охладителя, что интенсифицирует охлаждение. 2 с.п.ф-лы, 10 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

».

»

»Г (21) 4050228/02 (22) 08.04.86 (46) 30,09.92. Бюл. ¹ 36 (71) Вологодский политехнический институт и Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) А.Н.Шичков, Ю.В.Коновалов, С.Б.Ябко, Ю,M.×óìàíoB, B.Ñ.Ñîëòóñ, Е.А.Будкин, В,А.Петринчик, С.М.Щекин, А.В,Третьяков, К.Н,Савранский, А.П.Парамошин, В.Я.Тишков, И.М.Хребтов и В.Н.Карлов (56) Заявка Японии

¹ 58 — 42718, кл. С 21 D 1/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 774653, кл. В 21 В 45/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 544490, кл. В 21 В 45/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N - 997888,,кл. В 21 В 45/02. 1981, Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии охлаждения металла после горячей листовой прокатки.

Цель изобретения — дестабилизация паровой пленки и этим путем интенсификация охлаждения и снижение расхода охладителя, Изобретения поясняются чертежами, где на фиг,1 — фиг.10 изображены схемы; фиг.1 — воздействия на поверхность раздела фаз воздушными струями; фиг.2 — деформированного состояния поверхности раздела фаз; фиг.3 — состояний поверхности раздела фаз от длины волны:

„„Я „„1764729 А1 (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЛИСТОВОГО

ПРОКАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к технологии охлаждения металла после горячей листовой прокатки, Цель изобретения — дестабилизация паровой пленки и этим путем интенсификация охлаждения и снижение расхода охладителя.

Для этого на поверхность раздела фаз паржидкость воздействуют импульсной подачей охладителя в определенном режиме, обеспечивающем разрушение паровой пленки, Последнее достигается расположением источников динамического воздействия на расстоянии длины стоячей волны, возбуждаемой в охладителе. Разрушение паровой пленки обеспечивает выступ к охлаждаемой поверхности новых порций охладителя, что интенсифицирует охлаждение, 2 с.п.ф-лы, 10 ил, фиг.4 — неустойчивого состоя ния поверхности раздела фаз; фиг,5 — воздействия на лист вибрационными колебаниями; фиг.6 — устройства для охлаждения листа с кассетой тел вращения; фиг.7 — деформи рован ного состоя ния паровой пленки по оси кассеты; фиг,8 — деформированного состояния паровой пленки в направлении движения листа; фиг.9 — устройство для охлаждения листа воздушными струями; фиг.10 — зоны воздействия воздушных струй на поверхность разреза фаз.

1764729

Способ охлаждения листового проката осуществляют следующим образом.

На поверхности листа 1 (фиг,1) формируют локальную зону жидкого охладителя 2.

На поверхность раздела 3 фаз пар-жид- 5 кость, которая разделяет паровую прослойку 4 и охладитель 2, подают воздушные струи 5, расстояния между которыми выбирают в диапазоне

9 — Р) g(P — Р)

При этом поверхность раздела 3 фаз переводит в новое состояние 6 (фиг.2), с длиной волны колебаний, равной L.

Выбор длины волны колебаний поверхности раздела фаз по (1) обусловлен наличием зоны ее неустойчивого состояния (фиг.3).

На фиг.3 показана зависимость приведен- 20

Г\ ной круговой частоты а от длины волны колебаний поверхности раздела пар-жидкость.

В зоне неустойчивого состояния поверхности раздела фаз пар-жидкость соответ- 25 ствует длина волны L L„,ãäå

9(Р— Р)

При выборе L = б, паровая р обо* — р) пленка сохраняет устойчивое положение, не позволяя охладителю достиг- 50 нуть к поверхности листа, При выборе ) шается незначительно, что не приводит к увеличению интенсивности охлаждения.

При переводе поверхности раздела фаз в колебательное состояние с длиной волны

L, выбираемой по (1), поверхность раздела

Lz=2m 3

g(p* — р)

Увеличение длины волны более Lz npv охлаждении листового проката нецелесообразно, т.к, снижается надежность перевода поверхности раздела фаз в неустойчивое состояние.

По нашим данным для условий охлажде- 40 ния листового проката (охладитель — вода и наличие движения листа) наиболее целесообразен выбор числовых коэффициентов при расчете L1 и L2, равными соответственно 6 и 10, как это приведено в (1). 45 переходит в неустойчивое состояние 7 (фиг,4).

В этом случае возможен непосредственный контакт охладителя 2 с поверхностью листа 1, что повышает интенсивность охлаждения, Так как нестабильное состояние поверхности раздела фаз реализуют на расстоянии L, выбираемом по (1), то возможно создавать неравномерное охлаждение по поверхности листового проката.

Кроме того, на лист 1 (фиг.5) с помощью вибратора 8 накладывают вибрационные колебания с частотой, обеспечивающей перевод поверхности раздела 3 фаз в состояние 6 (фиг.2) и далее в состояние 7 (фиг,4).

Устройство для реализации способа охлаждения листового проката содержит (фиг.6) лист 1, ролики 9, коллектор 10, сопла

11, кассету 12, тела вращения 13, средства приведения кассеты в контакт с поверхностью листа 14.

При контакте тел вращения 13 с листом

1 (фиг.7) паровая прослойка 4 растекается между телами вращения. 1 з — расстояние между соседними телами вращения в направлении оси кассеты, При контакте тел вращения 13 с поверхностью 1 (фиг.8) паровая прослойка 4 располагается между соседними рядами тел вращения кассеты, расстояние между которыми — 1 4.

Устройство для охлаждения листового проката воздушными струями (фиг.9) состоит из коллектора 10, сопел 11, через которые охладитель 2 подают на поверхность листа

1, создавая локальную зону охлаждения 15.

Лист 1 расположен на роликах 9 и перемещается со скоростью V. Воздух подается в зону охлаждения (фиг,10) по воздуховоду 16 через форсунки 17. При воздействии струи воздуха поверхность раздела 3 деформируют до положения 18.

Работу устройства для реализации способа охлаждения листового проката осуществляют следующим образом.

В локальной зоне охлаждения на листе

1 (фиг.6) в которую подают охладитель 2 через коллектор 10 и сопла 11, располагают кассету 12 тел вращения 13. Кассету с помощью средства 14 приводят в контакт с поверхностью листа 1. При этом расстояние между телами вращения .з и соседними рядами тел вращения кассеты 4 выбирают в диапазоне (1), Тела вращения 13 (фиг,8) деформируют поверхность раздела паровой пленки и охладителя 3, формируя на ней вынужденные колебания с длиной волны з по оси кассеты и L4 по направлению движения листа. Поверхность раздела 3 с таки1764729 ми колебаниями приходит в прямоугольнике Q — L4 в нестабильное состояние, приводящее к доступу охладителя 6 к поверхности

1, тем самым увеличивают интенсивность охлаждения. 5

Пример. При охлаждении листового проката 1 (фиг.9) толщиной 20 мм на стане

2800от850 Сдо250 Ссоздают10 — 12локальных зон охлаждения 15 шириной 150 мм со средним расходом охладителя 1700 м /час. 10

Время охлаждения листа составляет

3 мин.20 сек.

При размещении в зоне охлаждения ряда воздушных форсунок 17 расстояние меж- 15 ду которыми L = 23 мм, а количество — 8, с расходом воздуха 7800 м /час, давлением з на выходе 2,3 атм, за такое же время охлаждения расход охладителя снижается до

1250 м /час. 20

При распределении воздушных сопел друг относительно друга менее L> =

= 6 . (выбираем расстояние L„= 25

g(p — р )

= 11 мм) расход охладителя остается на уровне 1580 м /час, а при увеличении расз стояния между воздушными соплами более

Lz = 10, (выбиралось расстояg р* — р) ние 45 мм) расход охладителя снижался до

1630 м /час, При положении на лист обратную со стороны зоны охлаждения листа сторону вибрационных колебаний с частотой 20 Гц при скорости движения листа 0,4 м/с, за указанное выше время охлаждения расход охладителя снижается до 1370 м /час, Использование предлагаемого способа охлаждения листового проката позволяет повысить интенсивность охлаждения (коэффициент теплоотдачи) в 1,5 — 2 раза и снизить расход охладителя в 1,3 — 1,7 раэ.

Формула изобретения

1, Способ охлаждения листового проката, включающий подачу и формирование на охлаждаемой поверхности слоя жидкого охладителя и динамическую деформацию поверхности раздела фаз пар-жидкость, при взаимном перемещении зон динамической деформации и охлаждаемой жидкости, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью дестабилизации паровой пленки и за счет этого интенсификации охлаждения и снижения расхода охладителя, динамическую деформацию осуществляют путем формирования, по меньшей мере, двух источников вынужденных колебаний, которые располагают в зоне раздела фаз пар-жидкость в узлах стоячей волны, возбуждаемой в охладителе.

2, Устройство для охлаждения листового проката, содержащее по меньшей мере два ряда сопл, направленных навстречу друг другу и под углом к поверхности охлаждения, подключенных к коллекторам, средства для транспортирования листового проката, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленной между соседними рядами сопл, направленных навстречу друг другу, кассетой, содержащей по меньшей мере два ряда тел вращения, оси которых параллельны охлаждаемой поверхности, причем кассета снабжена средствами ввода тел вращения в контакт с охлаждаемой поверхностью, 1764729

1764729

1764729

1764729

1В

glue. 10

Составитель Б,Бейнфест

Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Т.Егорова

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

У /

Заказ 3331 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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