Устройство для получения обрабатывающей среды

 

(11)

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсних

Социалистичесних

Реслублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.02.80 (21) 2883710/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 21 В 45/02

1есударстееииык камитет ло делам иэебретеиий и открытий

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.81 (53) УДК 621 771 .2. 02 (088.8) Ю. С. Чернобривенко, Г. П. Борисенко, С. Л. Голасинский, В. В. Лисицкий и А. А. Горбанев (72) Авторы изобретения

Институт черной металлургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ

СРЕДЫ

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к производству катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения металла и одновременного нанесения на его поверхность различных защитных покрытий как на существующих, так и на вновь сооружаемых станах, а также при выпуске других видов проката.

Известны станы и способы ускоренного охлаждения движушегося горячего проката с помощью воды, распыленной в скоростном потоке воздуха, что позволяет значительно форсировать теплоотдачу и снижать расход охлаждающей воды (1).

Однако интенсивность охлаждения мелкодисперсным скоростным водяным тума- 15 ном зависит от давления воздуха, соотношения массы воды и воздуха в смеси, скорости последней и других факторов. Потери металла в окалину составляют 2 — 10 кг/т.

Наличие окалины на поверхности проката приводит к необходимости иметь в метизных цехах специальные травильные агрегаты и дорогостоящие очистные установки.

Известны также способы обработки поверхности проката, согласно которым горячую катанку после выхода из последней клети орошают пересыщенным раствором полимерных веществ, осаждающихся на поверхности металла при высоких температурах и исключающих окалинообразование (2) .

Однако, к устройствам для осуществления этих способов необходимо подвести подготовленную заранее обрабатывающую среду, представляющую собой двух- или трехкомпонентную газожидкостную смесь.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для получения обрабатывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкостной смеси, содержащее корпус с тангенциально установленным подводящим патрубком и коническим насадком, выполненным в виде сопла Лаваля, полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель (3).

Однако известное устройство недостаточно эффективно при использовании его для получения обрабатывающей среды. Та863044 ким образом, недостатками его являются некачественное смещение компонентов в связи с прямоточным истечением центрального потока (жидкого компонента), потери кинетической энергии потока в связи с обратными токами, возникающими в приосевой зоне.

Цель изобретения — — повышение эффективности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что, в устройстве для получения обрабатывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкостной смеси, содержащем корпус с тангенциально установленным подводящим патрубком и коническим насадком, выполненным в виде сопла Лаваля, полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель, в стенке полой вставки выполнено тангенциальное щелевидное отверстие.

При этом полая вставка снабжена калиброванным центральным соплом, площадь 2О сечения которого равна 0,1 — -0,4 площади сечения тангенциального щелевидного отверстия.

Такое решение позволяет повысить эффективность работы устройства и повысить качество смещения компонентов как за счет лучшей гомогенизации потока перед зоной сжатия, т. е. повышения степени его однородности, так и за счет увеличения коэффициента эжекции и исключения потерь с обратными то<ами в приосевой области.

На фиг. схематически показано устрой-. ство для получения обрабатывающей среды, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. l, Устройство для получения обрабатывающей среды состоит из корпуса с танген- у циально установленным патрубком 2, служащим для подвода газового компонента, конического насадка 3, выполненного в виде сопла Лаваля, полой вставки 4, установленной коаксиально в корпусе 1 и образующей с ним кольцевую щель 5, причем в стенке 4в полой вставки выполнено тангенциальное щелевидное отверстие б, а в ее переднем торце — калиброванное центральное сопло 7, площадь сечения которого составляет 0,1—

0,4 от площади сечения тангенциального ще- 4> левидного отверстия 6. Кроме того, уст-ройство включает фиксирующую гайку 8 и патрубок 9, предназначенный для отвода полученной обрабатывающей среды. Положение полой вставки 4 относительно корпуса 1 может регулироваться. 50

Устройство работает следующим образом

Через центральный канал 10 полой вставки 4 под давлением подается жидкий компонент обрабатывающей среды (пассивный поток), например вода, пересыщенный раствор полимерных веществ и др. Одновременно через тангенциально установленный патру бок 2 во внутренчюю полость корпуса 1 подается под давлением газообразный ком. понент (активный поток), например сжатый воздух, пар, азот и другие. где наряду с поступательным движением происходит его закручиваньа Истечение жидкого компонента из канала 10 происходит двумя потоками: основным тангенциальным — -через щелевидное отверстие 6 и дополнительным осевым (прямоточным) — через центральное калиброванное сопло 7, При истечении основного потока жидкого компонента происходит его закручивание и смешение с вращающимся потоком газообразного компонента. В результате взаимодействия двух вращающихся потоков интенсифицируется процесс их смешения. Далее смешаный поток поступает в сужающуюся часть сопла

Лаваля и, пройдя критическое сечение сопла, формируется, поступая в натрубок 9 в виде расширяющейся струи. !

1редварительное смешение двух вращающихся потоков позволяет повысить степень однородности смешанного потока (обрабатывающей среды), до ввода его в сопло Лаваля. Повышение же степени однородности потока перед зоной сжатия являет ся одним из путей увеличения экономичности устройства.

Выполнение плошали поперечного сечения калиброванного центрального сопла, равной О,l — 0;4 площади сечения тангенциального щелевидного отверстия, позволяет оптимизировать интенсификацию процесса смесеобразования и практически устранить возможность возникновения обратных токов в приосевой зоне.

Увеличение верхнего предела больше 0,4 приводит к сни кению степени однородности полученной обрабатывающей среды, а уменьшение нижнего предела меньше О, l — к понижению эжекционной способности дополнительного осевого потока.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить. эффективность процесса поверх-. ностной обработки движущегося горячего металла за счет повышении качества обрабатывающей среды и уменьшения затрат на ее. получение и транспортивание.

Формула изобретения

l. Устройство для получения обрабатывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкостной смеси, содержащее корпус с тангенциально установленным подводящим патрубком и коническим насадком, выполненным в виде сопла Лаваля, полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устрой-.

863044

Составитель Г, Ростов

Редактор Л. Тюрина Техред А. Бойкас Корректор Н.йвыдкая

Заказ 7641/10 Тирам 891 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113036, Москва, 7К вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/Ь

Филиал ППП «Патент», r Ужгород, ул. Проектная, 4 ства в стенке полой вставки выполнено таигенциальное щелевидное отверстие.

2. Устройство по и, 1, отличающееся тем, что полая вст.".вка снабжена калиброванным центральным соплом, площадь сечения которого равна 0,1 — 0,4 площади сече иия тангенциального щелевидного отвер стия.

Источники информации, ппинятые во внимание при экспертизе

1 Дрозд В. Г., Лямин Г. Н., Хорьков В, Б.

Оборудование и процессы ускоренного охлаждения проката. Металлургическое оборудование. Обзор НИИинформтяжмаш, 1977, 1 — 77 — 32, 2, ПатентБельгии № 754367, кл. В 21 В, опублик. 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2811538/02, кл. В 21 В 45/ОЙ, 1979.