Устройство для охлаждения проката

 

опислник 14

ИЗО Р ТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

I (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 0906.78 (21) 2627453/22-02 (51)М

3 (23) Приоритет — (32) 11.06. 77

24.05.78 (31) Р 2726473.9 (33) ФРГ

P 2822582.3

Опубликовано 230Ь8).Бюллетень ¹ 19

В 21 В 45/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621,771.2... 02 (088. 8) Дата опубликования описания 2305.81

Иностранцы 1

Ханс Паулич (Австрия) и Константин Влад (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Штальверке Найне- Зальцгиттер АГ (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖЦЕНИЯ ПРОКАТА (.2

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для охлаждения проката в потоке стана, преимущественно пуоволочного. и мелкосортного. ,Известно устройство для охлаждения мелкосортного и проволочного проката, включающее последовательно, с промежутками установленные охватывающие. прокат патрубки с подводами к .нимохладителя (1) .

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность и равномерность закалки, а.также воз. можность заклинивания при транспортировке проката.

Цель изобретения — улучшение механических сврйств проката путем интенсивного охлаждения поверхностного слоя с последующим выравниванием температуры по его сечению, а также повыше,ние надежности транспортирования проката через устройство.

Поставленная цель достигается тем,25 что его последовательно установлен- ные патрубки соединены стержнями, размещенными продольно оси проката я образующими концевую решетку, при-, чем концы стержней со стороны входного по ходу прокатки патрубка расположены по окружности большего диа. метра, чем диаметр окружности, по которой располагаются концы этих стержней со стороны выходного по ходу прокатки патрубка, промежутки между стержнями меньше сечения охлаждаемого проката, а диаметр отверстия на входе в воронку выходного патрубка больше диаметра вписанной окружности, вокруг которой расположены стержни, круглого или эллипсовидного, с большой осью радиально направленной цо отношению к устройству сечения. Устройство может быть снабжено кожухом, образующим кольцевую камеру. между входным и выходным патрубками и герметически соединенным посредством уплотняющих элементов с этими патрубками с возможностью разъема, причем в кожух вмонтированы водопроводящие штуцеры. Кроме того, к патрубку может быть прикреплены соосная ему каме1ка подвода охладителя, образованная двумя следуюшими друг за другом втулками с конусными внутренними отверстиями, соединенными друг с другом отверстиями большего диаметра, причем передняя

833148 по ходу подачи проката втулка снабжена по периметру продольными щелевыми отверстиями и в этой ее части охвачена кольцевой камерой, соединенной с подводом охладителя, а

Г ина ее конической части, по, еньшей мере, не превышает длину .конической части второй по ходу подачи проката втулки, Р

Соотношение длин конических частей втулок, второй и первой по ходу пода- о чи проката, составляет 1-„1 5, а про-, .дольные щелевые в первой по ходу подачи проката втулке выполнены с закругленными краями.

На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения проката, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 — то же, в варианте с сечением стержней в виде эллипса; на

1фиг.4-разрез Б-Б на фиг.1у на фиг.5 часть устройства для подачи охлаждаю- 20 щей жидкости и проката, с кожухом для подвода охлаждающей жидкости в передней зоне, продольный разрезу на фиг.бустройство(в задней зоне)для отвода охлаждающей жидкости в сочетании с 25 формой выполнения устройства с кожухоМ в передней зоне для подвода охлаждающей жидкости, продольный разрез;на фиг. 7 — разрез В-В на фиг. 8; на фиг. 8 — разрез Г-Г на фиг. 7.

Устройство содержит вводный па ру-, З бок 1, вокруг конечного сопла 2 кОторого на делительной окружности 3 расположено произвольное число стержней

4.. Стержни 4 расположены концентрически вокруг продольной оси 5 и сужаются к патрубку б. Свободные расстояния

7 между концами 8 стержней 4 на вводном патрубке на конце конечного сопла 2 самые большие и в этой зоне образуют максимальное свободное сече- 4О ние для быстрого пульсирующего отвода охлаждающей жидкости. Тормозящий эффект охлаждающей жидкости практически равен нулю, поскольку сток вокруг круглых сечений 9 стержней 4 черезвычайно обтекаемый (фиг. 2).

Патрубок б снабжен держателем 10 для обеспечения. регулируемого крепления устройства для подачи охлаждающей жидкости на участке охлаждения. При этом в патрубок 6 входят концы 11 стержней 4.

Делительная окружность 12 стержней 4 равна максимальному диаметру, направляющей воронки 13, так что примерно половина сечения 9 стержней заходит в направляющую воронку 13, за счет чего значительно облегчается вход проката 14 в наконечник б,а так" же обеспечивается свободное прохождение проката без потерь на тре- Щ ние через охлаждающее устройство.

Для достижения лучшей обтекаемости охлаждающей жидкости предлагается применение стержней 4 овального или эллипсовИдного сечения 15. Свободное у расстояние 7 между стержнями 4, тем самым, оптимально увеличивается для отвода охлаждающей жидкости, не ухудшая условий транспортирования проката.

ОбтекаЕмое расположение стержней

4 достигается тогда, когда удлиненные оси эллипсовидных сечений 15 направлены радиально к продольной оси 5.

С целью подвода охлаждающей жидкости устройство снабжено кожухом

16 (фиг. 5),который снабжен подводящими трубопроводами 17 для охлаждающей жидкости и выполнен с трубчатыми концами 18, которые. перемещаются по вводному патрубку 1 и патрубку б и уплотиены посредством уплотняющих элементов 19, например, колец круглого сечения, устанавливаемых в проточках

20. Тем самым достигается оптимальная, обтекаемая подача охлаждающей жидкости на прокат 14. Ввод охлаждающей жидкости при этом осуществляется тангенциально, благодаря чему достигается вращение охлаждающей жидкости относительно проката и улучшается передача тепла за счет большей турбулентности охлаждающей жидкости.

Устройство для охлаждения проката в передней зоне путем простого смещения кожуха 16 становится идентичным устройству в задней зоне (фиг. 6) . Тем самым представляется возможным благодаря такой единой конструкции создавать любое количество коротких участков импульсного охлаждения проката для закалки сортовой стали с равномерными механическими свойствами, чтобы в определенных зонах достичь более интенсивйого импульсного охлаждения.

Служащая для подачи охлаждающей жидкости изображенная на фиг. 7 и 8 зона устройства имеет корпус 21 соп- ла, который имеет вводный трубопровод 22 для подвода охлаждающей жидкости. В корпус 21 сопла вмонтированы .две вставки 23 и 24, причем вставка

23 на своем проходящем в корпусе 21 сопла участке образует с внутренними стенками .корпуса сопла кольцевую камеру 25 для подачи охлаждающей жидкости, к которой подведен трубопровод 22. Направление подачи проката обозначено стрелкой 26. Таким обраsoM, вставка 23 находится с перецней стороны устройства. Во вставке 23 имеется входная воронка 27 для проката, которая конически сужается до минимального сечения в зоне 28. К цилиндрической зоне 28 с минимальным диаметром примыкает на внутренних стенках вставки 23 участок сопла 29, конически сужающийся в направлении подачи проката. Этот передний конический участок сопла 29 снабжен распределенными по его периметру прорезями 30 для входа охлаждающей жид833148 кости, которые в своем сечении на-. правлены вдоль продольной оси.

Непосредственно в точке примыкания к переднему коническому участку сопла 29 во вставке 24 образуется следующий конический участок сопла . 31. Этот участок сопла 31 по направлению к участку сопла 29 имеет максимальный диаметр и сужается в направлении подачи проката 26 до цилиндрического участка 32, где он имеет минимальное сечение. Таким образом, внутри корпуса 21 сопла с его вставками 23 и 24 образуются два следующих друг за другом, обращенных друг к другу своими максимальными сечениями соосных участка сопла 29 15 и 31. К вставке 24 с цилиндрическим участком 32 примыкает направляющий канал 33 с другой вставкой 34. В этой вставке 34 удерживаются стержни следующей эоны для отвода охлаждающей Щ жидкости с концами 35 .

Конические участки сопла 29 и 31 выполнены таким образом, что следующий в направлении подачи проката конический участок. сопла 31 имеет длину нес-2Б колько большую, чем передний конический участок 29, давление охлаждающей жидкости на входном отверстии 28 переднего конического участка 29 больше давления охлаждающей жидкости на выходном отверстии 32 следующего конического участка 31. Соотношение длины переднего конического участка сопла 29 к длине последующего конического участка сопла 31 приближенно составляет 1: 1,5. Края входных отверстий 30 в камере 35 могут быть закругленными.

За счет выполнения внутреннего пространства сопла в виде двойного конуса 29 и 31 образуется вокруг 40 прокатываемого материала пространство для приема охлаждаюшей жидкости, которое обеспечивает интенсивную подачу охлаждающей жидкости на поверхность проката. При этом описанная 45 конструкция входных отверстий 30 для охлаждающей жидкости обеспечивает постоянно направленную на продольную ось прокатываемого материала интенсивную подачу охлаждающей жидкости.

Достигается желаемое целенаправ-. ленное уменьшение давления в направлении подачи проката, необходимое для процесса отрыва потока охлаждающей жидкости. . 55

ПредлагаЕмое изобретение обеспечивает возможность интенсивного охлаждения поверхностных слоев проката, быстрый отвод охладителя от проката и последующее выравнивание тем- () пературы по всему сечению проката за . счет тепла его внутренних слоев.

Осуществляемый в устройстве режим охлаждения резкими импульсами дает возможность получить предельно интен- g5 сивную закалку поверхности проката и большие перепады температур между поверхностью и сердцевиной,что на некоторых марках стали обеспечивает получение мартенситного поверхностного слоя определенной толщины и мелкозернистого перлита в сердцевине. Кроме того, в устройстве обеспечивается транспортирование проката с незначительным .трением и исключается его заклинивание в процессе транспортирования, приводящее к потере производительности и браку металла.

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения проката, преимущественно проволоки и мелкосортного профиля, включающее последовательно, с промежутками установленные охватывающие прокат патрубки с подводами охладителя, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения механических свойств проката путем интенсивного охлаждения поверхностного слоя проката с последующим выравниванием температуры по его сечению, а также повышение надежности транспортирования проката. через устройство,его последовательно установленные патрубки соединены стержнями, размещенными продольнс оси проката и образующими кольцевую решетку, причем концы стержней со стороны входного по ходу проката патрубка расположены по окружности большего диаметра, чем диаметр окружности, по которой располагаются концы этих стержней со стороны выходного по ходу проката патрубка, промежутки между . стержнями меньше сечения охлаждаемого проката, а диаметр отверстия на входе в воронку выходного патрубка больше диаметра вписанной окружности, вокруг которой расположены стержни.

2. Устройство по п. 1, о т л ич,а ю щ е е с я тем, что стержни имеют круглое сечение.

3. Устройство по п. j., о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стержни

Имеют эллипсовидное, сечение, большая ось которого расположена радиально по отношению к устройству.

4. Устройство по пп. 1 - 3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено кожухом, образующим кольце вую камеру между входным и выходным патрубками и герметически соединенным посредством уплотняющих элементов с этими патрубками с возможностью разъеМа, причем в кожух вмонтированы водоподводящие штуцеры.

5. Устройство по пп. 1 - 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем,.что патрубку прикреплена соосная ему камера подвода охладителя, образованная двумя следующими друг за другом втулками с конусными внутренними отверстиями, 833148

Фиг.Z

1 соециненными друг с другом отверстия° ми большего диаметра, причем передняя по ходу подача проката втулка снабжена по периметру продольными щелевыми отверстиями и в этой ее части охвачена кольцево@ камерой, соединенной с подводом охладителя, а длина ее конической части по меньшей мере не превышает длину конической части второй по ходу подачи проката втулки.

6. Устройство по и. 5, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что соотношение длин конических частей втулок, второй и первой по ходу подачи проката, сос- тавляет 1 — 1,5.

7. Устройство по п. 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что продольные щелевые отверстия в первой по ходу подачи проката втулке выполнены с закругленными краями.

Приоритет по пунктам:

11.06.77 по пп.1-4;

24.05.78 по пп. 5-7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 170027, кл. В 21 В 45/02, 1962.

833148

Г-Г

29

28

Составитель A. Маслов

Редактор Т.Киселева ТехредЖ. Кастелевич Корректор Г. Наз арова

Заказ 3648/65 Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4