Сопловый брус для охлаждения или удаления окалины с полученных непрерывной разливкой металлических заготовок
Изобретение относится к области обработки непрерывнолитых металлических заготовок в процессе их прокатки. Задача изобретения - обеспечение возможности охлаждения самого обрабатывающего устройства во время паузы в его работе. Сопловый брус для удаления окалины или охлаждения полученных непрерывной разливкой металлических заготовок, в частности прокатываемого материала, снабжен средствами притока жидкости для обработки продукта и дополнительными средствами притока жидкости для охлаждения устройства, а также стоком жидкости для охлаждения устройства и взаимодействующим с этим стоком переключающим органом для открывания и закрывания стока жидкости для охлаждения устройства. Для того чтобы на время отключения жидкости для обработки продукта при прохождении полученного непрерывной разливкой продукта поддержать необходимое охлаждение самого охлаждающего устройства, переключающий орган выполнен с возможностью автоматического включения посредством управляющего рабочим состоянием давления жидкости для охлаждения устройства. Изобретение обеспечивает возможность охлаждения самого обрабатывающего устройства в случае, когда прокатываемый материал не требует охлаждения. 9 з.п.ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к сопловым брусьям для удаления окалины или охлаждения полученных непрерывной разливкой металлических заготовок, в частности прокатываемого материала, содержащим соответственно подвод жидкости для обработки продукта и дополнительный подвод жидкости для охлаждения устройства, а также сток жидкости для охлаждения устройства и взаимодействующий с этим стоком переключающий орган для открывания и закрывания стока жидкости для охлаждения устройства.
Известен сток охлаждающей воды в устройстве для создания водяной завесы для охлаждения движущихся сквозь водяную завесу листов и лент (DE-OS 3433712), содержащий водяной бак с щелевым соплом, проходящим поперек направления движения листов и лент по ширине материала. При этом для отвода непрерывно подаваемой охлаждающей воды сбоку рядом с щелевым соплом предусмотрена труба с сифоном, приточное отверстие которой расположено под входным отверстием щелевого сопла, а сифон и сливное отверстие - под выходным отверстием щелевого сопла. Устройству такого типа присущ недостаток, заключающийся в том, что охлаждающая вода проходит еще через сопловый брус, и прокатываемый материал смачивается и охлаждается, даже если нужно только охлаждать, т.е. защищать само охлаждающее устройство, а прокатываемый материал не требует больше охлаждения.
До сих пор для функций "обработка продукта" и "охлаждение устройства" требовались две отдельные камеры или, по меньшей мере, один переключающий орган с отдельным энергоподводом, например при электроуправлении, и соответствующее генерирование сигналов.
Охлаждающая вода обычно требуется для защиты самого "неработающего" охлаждающего устройства от чрезмерного нагрева и возникающих в результате этого повреждений. Для смены между "неработающим" и "работающим" состояниями требуется упомянутый переключающий орган с соответствующей управляющей командой, с тем чтобы отключать или включать необходимую для охлаждающего устройства охлаждающую воду.
В основе изобретения лежит задача поддержания необходимого охлаждения самого обрабатывающего устройства, например охлаждающего, на время отключения жидкости для обработки продукта при прохождении полученного непрерывной разливкой продукта.
Поставленная задача решается у описанного выше соплового бруса согласно изобретению за счет того, что переключающий орган выполнен с возможностью автоматического включения посредством управляющего рабочим состоянием давления жидкости для охлаждения устройства. За счет этого из-за изменяющегося в этом рабочем состоянии давления обрабатывающей жидкости сток обрабатывающей жидкости автоматически закрывается или позднее снова открывается. Само устройство на любой рабочей стадии защищено, несмотря на тепловое излучение заготовки. При этом в упрощенной конструкции имеется только одна камера для обрабатывающей жидкости.
Благодаря этой основной идее согласно одному выполнению возможно, чтобы переключающий орган отключал необходимое для охлаждения устройства количество жидкости посредством повышенного давления охлаждающей жидкости.
Другое усовершенствование изобретения предусматривает, что в зоне стока жидкости для охлаждения устройства в корпусе установлен затвор, нагружаемый на пути потока жидкостью для охлаждения устройства. За счет этого в самой тесной части соплового бруса создан переключающий орган с названными свойствами. В то же время обеспечена компактность соплового бруса, так что дополнительное пространство не требуется.
Предпочтительным образом затвор состоит из конического или шарового тела, установленного в корпусе обоими концами посредством направляющих отрезков. Как коническое, так и шаровое тело может легко омываться жидкостью.
В соответствии с другими признаками затвор установлен с возможностью перемещения против усилия пружины сжатия, коаксиально охватывающей передний направляющий отрезок. За счет этого затвор удерживается возвратным усилием против закрывания в открытом положении.
Возвратное усилие затвора может также происходить от его собственной массы (отдельно или в комбинации с пружиной сжатия).
Другое выполнение предусматривает, что в направлении пути потока жидкости для охлаждения устройства к переднему направляющему отрезку, окруженному камерой для жидкости, перед и за затвором присоединена сливная труба для охлаждающей жидкости. В случае включения охлаждения заготовки или удаления окалины за счет повышения давления жидкости в сопловом брусе и связанного с этим повышения скорости потока создается падение давления в зоне омываемого затвора, которое преодолевает возвратное усилие и перемещает затвор в положение запирания.
Надежное запирание вызвано также за счет того, что для затвора в виде конического тела в корпусе на входе камеры для жидкости для охлаждения устройства расположено кольцо-седло с запорной кромкой. Кольцо-седло с запорной кромкой может быть выполнено цилиндрическим или коническим. В случае шарика или шарового сегмента в качестве затвора обеспечивается та же функция. На случай отключения жидкости для обработки продукта уменьшенное давление в сопловом брусе позволяет возвратному усилию приподнять затвор от кольца-седла и снова открыть сток.
Расположение стока обрабатывающей жидкости следует выбирать на геодезической высоте его максимального уровня так, чтобы затвор и свободный сток были расположены ниже геодезического уровня жидкости для обработки продукта и переливных труб для нее. За счет этого сопловый брус остается в нижней части заполненным жидкостью для охлаждения устройства, тогда как лежащий выше перелив для жидкости для обработки продукта не достигается, и тем самым заготовка при отключенной подаче жидкости для обработки продукта не смачивается жидкостью для охлаждения устройства.
Жидкость для охлаждения устройства подается через предвключенный регулировочный орган и/или обратный клапан в определенном количестве, которое соответствует конструктивной величине стока для охлаждающей жидкости, необходимому количеству охлаждающей жидкости, узлу и функции затвора. Таким образом, можно отбирать жидкость для охлаждения устройства из источника снабжения жидкостью для обработки продукта, обходя закрытый подающий трубопровод жидкости для обработки продукта. Такая компоновка не требует обратного клапана. Если жидкость для охлаждения устройства отбирается из отдельного источника снабжения с низким давлением, то, как правило, обратный клапан установлен, с тем чтобы при включенной рабочей среде блокировать слив в систему снабжения жидкостью для охлаждения устройства.
Ниже более подробно поясняются примеры выполнения изобретения с помощью чертежа, на котором:
На фиг.1 показан сопловой брус в зоне стока жидкости для охлаждения устройства в частичном разрезе;
фиг.2 - сопловой брус в зоне подвода жидкости для обработки продукта с обходом этого подвода через трубу с дополнительным регулированием количества жидкости для охлаждения устройства, в частичном разрезе;
фиг.3 - сопловой брус в зоне, как на фиг.2, однако с подачей жидкости для охлаждения устройства из отдельного источника снабжения, в частичном разрезе.
На фиг.1 сопловый брус 1 состоит из проточной трубы 2 и содержит сток 4 жидкости для охлаждения устройства. Сопла соплового бруса 1 могут состоять из сопловых трубок, как показано, шлицев или иных отверстий. На фиг.2 и 3 виден подвод 3 жидкости 9а для обработки продукта. Со сторон стока 4 жидкости для охлаждения устройства расположен переключающий орган 5 для жидкости 9b для охлаждения устройства. Переключающий орган 5 включается давлением, которое управляет рабочим состоянием. В качестве примера выполнения предусмотрено, что переключающий орган 5 отключается повышенным давлением. В зоне стока 4 жидкости для охлаждения устройства плотно прифланцован корпус 6, в котором на пути 8 потока охлаждающей жидкости 9b установлен нагружаемый ею затвор 7. Затвор 7 содержит центральное коническое тело 10, и на обоих концах присоединены направляющие отрезки 10а, 10b. Направляющие отрезки 10а, 10b установлены в корпусе 6 с возможностью скольжения. Вместо конического тела 10 может быть использовано также шаровое тело или шаровой сегмент. Затвор 7 установлен с возможностью перемещения против усилия пружины 11 сжатия, надетой на передний направляющий отрезок 10а, с прилеганием к уступу расточки корпуса 6 и к уступу переднего направляющего отрезка 10а. Вместо пружины 11 сжатия или в комбинации с ней возвратное усилие вертикально расположенного затвора 7 может также происходить от его собственной массы. На пути 8 потока жидкости 9b для охлаждения устройства перед затвором 7 вокруг переднего направляющего отрезка 10а образована камера 12 для охлаждающей жидкости, к которой присоединена сливная труба 13 для охлаждающей жидкости. Путь 8 потока ведет между (коническим) кольцом-седлом 14 с запорной кромкой, вставленным для затвора 7 в виде конического тела 10 в корпус 6 на выходе камеры 12 для охлаждающей жидкости, и коническим телом 10.
На фиг.2 изображены подвод 3 жидкости 9а для обработки продукта и приток 18 жидкости для охлаждения устройства. Затвор 7 (фиг.1) расположен ниже геодезического уровня 15 и под переливными трубами 16 для жидкости 9а для обработки продукта. За счет этого сток 4 жидкости для охлаждения устройства выбран на геодезической высоте своей наивысшей точки, так что сопловый брус 1 в нижней части остается заполненным жидкостью 9b для охлаждения устройства, причем, однако, лежащие выше переливные трубы 16 для жидкости 9b для охлаждения устройства не достигаются, и тем самым полученный непрерывной разливкой продукт (прокатываемый материал, например лента) при отключенной жидкости 9а для обработки продукта не смачивается.
Приток 18 жидкости для охлаждения устройства подает от подвода 3 жидкости для обработки продукта определенное количество жидкости, соответствующее конструктивной величине стока 4 жидкости для охлаждения устройства, необходимому количеству охлаждающей жидкости (в единицу времени), узлу и функции затвора 7, причем количество жидкости 9b для охлаждения устройства подается в байпасе через предвключенный регулировочный орган 17, например дроссель 17а.
На фиг.3 изображена альтернативная форма выполнения. Жидкость 9b для охлаждения устройства подается из отдельного источника 20 снабжения с низким давлением. Не имеет значения, из какого контура отбирается жидкость 9b для охлаждения устройства. Для удаления окалины в горячей зоне используется, как правило, обычная вода при повышенном давлении (например, 100-200 бар, до 400 бар) в соответствующем количестве. При этом, как правило, предусматривается обратный клапан 19 для того, чтобы при включенной жидкости 9b для обработки продукта блокировать слив в источник 20 снабжения жидкостью для охлаждения устройства.
Перечень ссылочных позиций
1 - сопловый брус
2 - проточная труба
3 - подвод жидкости для обработки продукта
4 - сток жидкости для охлаждения устройства
5 - переключающий орган
6 - корпус
7 - затвор
8 - путь потока
9а - жидкость для обработки продукта
9b - жидкость для охлаждения устройства
10 - коническое тело
10а - передний направляющий отрезок
10b - задний направляющий отрезок
11 - пружина сжатия
12 - камера для охлаждающей жидкости
13 - сливная труба для охлаждающей жидкости
14 - кольцо-седло с запорной кромкой
15 - геодезический уровень
16 - переливная труба
17 - предвключенный регулировочный орган
17а - дроссель
18 - приток жидкости для охлаждения устройства
19 - обратный клапан
20 - отдельный источник снабжения охлаждающей жидкостью
21 - задняя камера для жидкости для охлаждения устройства.
1. Сопловый брус для охлаждения или удаления окалины с полученных непрерывной разливкой металлических заготовок, в частности прокатываемого материала, содержащий соответственно подвод жидкости для обработки продукта и дополнительный подвод жидкости для охлаждения устройства, а также сток жидкости для охлаждения устройства и взаимодействующий с этим стоком переключающий орган для открывания и закрывания стока жидкости для охлаждения устройства, отличающийся тем, что переключающий орган (5) выполнен с возможностью автоматического включения посредством управляющего рабочим состоянием давления жидкости для охлаждения устройства.
2. Брус по п.1, отличающийся тем, что посредством переключающего органа (5) необходимое для охлаждения устройства количество жидкости отключается повышенным давлением охлаждающей жидкости.
3. Брус по п.1 или 2, отличающийся тем, что в зоне стока (4) жидкости для охлаждения устройства в корпусе (6) установлен затвор (7), нагружаемый на пути (8) потока жидкостью (9b) для охлаждения устройства.
4. Брус по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что затвор (7) состоит из конического (10) или шарового тела, установленного в корпусе (6) обоими концами посредством направляющих отрезков (10а, 10b).
5. Брус по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что затвор (7) установлен с возможностью перемещения против усилия пружины (11) сжатия, коаксиально охватывающей передний направляющий отрезок (10а).
6. Брус по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что возвратное усилие затвора (7) может происходить от его собственной массы.
7. Брус по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в направлении пути (8) потока жидкости (9b) для охлаждения устройства к переднему направляющему отрезку (10а), окруженному камерой (12) для жидкости, перед и за затвором (7) присоединена сливная труба (13) для охлаждающей жидкости.
8. Брус по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что для затвора (7) в виде конического тела (10) в корпусе (6) на входе камеры (12) для жидкости для охлаждения устройства расположено кольцо-седло (14) с запорной кромкой.
9. Брус по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что затвор (7) и свободный сток (4) расположены ниже геодезического уровня (15) жидкости (9а) для обработки продукта и переливных труб (16) для нее.
10. Брус по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что жидкость (9b) для охлаждения устройства подается через предвключенный регулировочный орган (17) и/или обратный клапан (19) в определенном количестве, которое соответствует конструктивной величине стока (4) для охлаждающей жидкости, необходимому количеству охлаждающей жидкости, конструкции узла и функции затвора (7).
