Способ струйного охлаждения непрерывно движущейся металлической полосы

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

tn>996466

Сею з Сеевтскк»

Сецттвектнчаскк»

Республик (от ) Дояолннтелъное н авт. сввп-ву (и)М. Кл. (22) Заявлено 24. 12; 80 (21) 3222687/22-02

С 21 0 1/02, с ярксоедкненнеж заявке М

Гевуаэратеиай кеиятет

-СССР-яв аелам язебретшнтй н Вт»Рытнй (23) П рнорнтет

I (5З) ЯК 621.

-784.6 (088-.8)

Опублкковано15.02.83. Бюллетень М 6

Дата овублнковання опнсання 18. 02-.83

Р-;

Г. Г. Траянов, Л. Б..Петрова М. И Огинский, В.1 .Аптерман,.

В.Д.. Никитин и А 1т.»фишер..

„1- . ..т

Всесоюзный научно-исследо тельчкий. институт..;,:(72) Авторы изобретения металлургической теплотех ики,,Государственйый союзный В институт по проек тировани6агщ,гатств"аФалеплавильного

"«а«« и прокатного производства для чернои йетжюуфгии ."Стальп оект" и Челябинский металл гический заво (71) Заявители (54) СПОСОБ СТРУЙНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

НЕПРЕРЫВНО ДВИЖУЦЕЙСЯ

NFTAJNWECK0A ПОЛОСЫ

1 ,Изобретение относится к терми ческой обработке йроката, особейно тонкой стальной полосы, и может быть использовано в закалочных агрегатах непрерывного действия при охлаждении полосы за протяжными печами.

Для сталей различных классов требуются различные режимы термической обработки. Например, закалка аустенитно-мартенситных сталей возможна

-лишь в воде, при атом обеспечиваются большие. скорости охлаждения и высокая производительность агрегатов, но при закалке тонкой полосы необходимо обеспечивать равномерность охлаждения по ширине пожц:ы на всем протяпении зоны охлаждения, а также:необходимо обеспечивать регулирование процесса охлаждения при изменении сортамента металла или производительности ат регата.

Известен спюсоб для равномерного

1 охлаждения за счет организации -прямо линейной грайицы зоны орошения, для2 чего применяются вращающиеся металлические щетки (1 ).

Недостатком этого способа явля" ется то, что для регулирования величины охлаждаемой площади нужно применять между каждой парой водяных, коллекторов две пары подвижных щеток, которые перемещаются вдоль уст- . ройства - ближе или дальше от водяной,струи (водяного коллектора), что усложняет конструкцию. Кроме того, . применение пары противоположно вращающихся щеток для каждой группы водяных струй требует исключения из рабочей длины охлаждающего устройства значительных участков (в которых отсутствует принудительное охлаждение), что:приводит к увеличени»Г габаритов устройства, а также к увеличению энергозатрат и капвложений.

Известен сйособ охлаждения, где для улучшения равномерности водяного охлаждения применяются воздушные

Ф 30

О©

3 9 струи, которые располагаются на входе и выходе из устройства 1 2 1.

В известном способе воздушные, струи используются лишь для того, чтобы охлаждающая вода не растекалась по изделию за пределы камеры охлаждения, и не используются для регулирования интенсивности и равномерности охлаждения.

Известен способ охлаждения полосы осуществляемый при помощи плоских щеткообразных струй воздуха и воды, Вода на охлаждаемое изделие подается плоской щеткообразной струей, кото.рая очерчивает на изделии четкую непрерывную линию закалки. Сбоку от ли нии закалки со стороны источника теп ла (печи) направляют под углом 20-4 к поверхности обрабатываемого иэделия защитный газ, который ограничивает распространение воды в сторону печи и очерчивает на изделии линию предельного растекания охлаждающего газа или жидкости рядом с линией закалки. Соответствующие линии могут совпадать или быть на небольшом расстоянии друг от друга и практически они параллельны друг другу. Это создает газовую или жидкостную защиту, препятствующую попадания частиц закалочной жидкости, отразившихся от поверхности металла (3 ).

Применение этого способа позволяет улучшить равномерность охлаждения в начальной части охлаждающего устройства, однако нарушение течения жидкого охладителя вдоль полосы в направлении ее движения приводит к нарушению равномерности охлаждения по длине устройства. Этот способ охлаждения имеет также ограничение, связанное с невозможностью регулиро. вания интенсивности охлаждения, так как предполагает использование только одной пары водяных и воздушных сопел.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ, осуществляемый при гюмощи устройства для охлаждения проката, содержащего камеру с соплами и трубопровод для подачи охладителя. Ох-1 лаждение производится чередующимися гюлосами воды и воздуха 4 .

Недостатком этого способа является то, что он предназначен для охлаждения изделий небольшой ширины и не предотвращает смещение потоков

96466 4 воды и воздуха за счет разделения камеры охлаждения на отдельные секции, Целью изобретения является обеспечение интенсивного и равномерного охлаждения по ширине полосы.

Указанная цель достигается тем, что в способе струйного охлаждения " непрерывно-движущейся металлической полосы, включающем подачу чередующихся струй воды и воздуха постоянной ширины с прямолинейными границами, скорость истечения воздушной струи в 3-15 раз больше скорости истечения водяной струи, а расход воздуха в

100"400 раз превышает по объему расход воды.

Обеспечение определенного соотношения между расходами и скоростями истечения воды и вЬздуха приводит к образованию чередующихся полос воды и воздуха на поверхности изделия, а это обеспечивает равномерное охлаждение.

При расходе воздуха, в 100 раз превышающем расход воды, и скорости ивтечения воздуха, в 3 раза превосходящей скорость истечения воды, не обеспечивается сдув воды с охлажда емой поверхности, что приводит к неравномерному охлаждению полосы.

При расходе воздуха, более чем в

400 раз превышающем расход воды, и скорости истечения воздушных струй, 35 более чем в 15 раз превосходящем скорость истечения водяных струй, увеличиваются энергетические затраты, связанные с подачей воздуха. Это невыгодно с экономической точки зрения. Кроме того, при этом уменьшается зона водяного орошения и уменьшается эффективность использования воды.

Регулирование интенсивности охлаж:дения происходит за счет изменения

45 количества подаваемых воздуха и воды в пределах, укаэанных выше.

На поверхности охлаждаемого изделия (полосы) образуются чередующиеся полоски воды и воздуха. Воздушные

5Е струи, взаимодействуя с водяными, формируют на поверхности охлаждаемого изделия прямолинейные полосы воды и воздуха. Воздушные струи как бы поджимают с обеих сторон водяные.

55 Эвакуация воды из полоски происходит от центра изделия к краям. Растечка же воды вправо или влево от водяной полоски отсутствует.

Составитель Н. Денисова !

Редактор Л. Повхан Техред О.Веце Корректор М. Демчик

Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 846/38

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 996466 С

Пример. Металлическую полосу. улучшения качества производимой: npo" толщиной 2 мм и шириной 1500 мм от дукции, а именно обеспечения регулиначальной температуры поверхности руемого охлаждения по длине устройст600 С охлаждают чередующимися плос" ва, отсутствия коробления, обеспечекими струями воды и воздуха íà участ- 5 ния однородных свойств металлической ке длиной 750$ мм. Удельный расход полосы по ширине, воздуха 4000 м /м; .ч, удельный расход воды 360,0 м З/м -ч. Соотношение меж. ду расходами воздуха и воды 100:1. Формула изобретения

Скорость истечения воздуха 75 м/с, а скорость истечения воды -18, 1 м/с Способ струйного..охлаждения непрб- при давлении 2 кгс/см2. Воздух подают рывно движущейся металлической пьлосЫ, через плоские щелевые насадки, а во- включающий подачу чередующихся струй ду - через плоскоструйные форсунки. воды и воздуха постоянной ширины с

Соотношение между скоростью истече" 1> прямолинейными границами, о т л иния воздуха и воды 4:1. При таких ч а ю шийся тем,. что, с целью условиях подачи воды и воздуха поло- повышения интенсивности и равномерса охлаждается до конечной темпера- ности охлаждения по ширине полосы, туры, равной 80 С,планшетность лис- скорость истечения воздушной струи та удовлетворительная. З1 в 3- 15 раз больше скорости истечения

Результаты обработки данных стен" водяной, а расход воздуха в 100- дового исследования по равномерности 400 раз превышает по объему расход охлаждения полосы по предлагаемому воды. способу и при одном водяном форсу" . Источники информации, ночном охлаждении показывают, что . И принятые во внимание при экспертизе при комбинированном водовоздушном 1. Авторское свидетельство СССР

:охлаждении по предлагаемому способу Р. 378269 кл. В 21 В 45/02, 1973. равномерность выше. 2. Патент Англии М 1253134, кл. С 21 0 1/62, опублик. 10.11.71.

Применение предложенного способа зр 3. Патент США И 3208742,, охлаждения, достаточно простого в кл. 266-4, опублик. 28.09.65. эксплуатации, дает возможность полу- 4. Авторское свидетельство СССР чать экономический эффект за счет И 657883, кл. С 21 0 1/62, 1979.