Устройство для поверхностной обработки движущегося проката

 

Г.П. Борисенко, С.Л. Голосинскии,, В.В, ЛисИцки

A.A. Горбанев, Е.Е. Бердичевский:.E.À. Демидович; и ЛП. Ильин, - " - ; .:, / "-"Ъ

I ;,-.. —: /

Институт черной металлургии изобретения (7! ) Заявитель (9 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ

ОБРАБОТКИ ДВИНУВШЕГОСЯ ПРОКАТА

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к пройзводству катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения проката и одновременного нанесения íà его поверхность различных защитных покрытий как на действующих, так и на вновь сооружаемых проволочных и сортовых станах, и в дальнейшем распространено на станы, выпускающие другие виды. проката.

Р

В настоящее время в прокатном производстве применяется ряд систем и способов ускоренного охлаждения проката °

Наибольшее распространение получили способы ускоренного охлаждения проката потоком воды, воздуха, водяными или аэрозольными струями путем погружения проката в резервуары с водой, а также различными комбинациями этих способов 1 .

Известно устройство для ускоренно. . го охлаждения катанки, которое состоит из выполненных совместно охлаждающей и отсекающей форсунок 2 1

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту.к предлагаемому является уст,ройство для контролируемого охлаждения катанки фирмы ибсЫоешап", coto .держащее рабочую камеру, вводную цилиндрическую проводку с конической входной зоной, размещенную своей выходной частью в рабочей камере, которая снабжена патрубком для подвода обрабатывающей среды и перфорированным насадком для ее отвода f3).

Недостатком известного способа является низкая эффективность поверх" ностной обработки проката, связан в ная с наличием обратных токов и застойных зон в рабочей камере, расположенных вблизи отрабатываемой по, верхности, а также связанная со сло,евым режимом движения обрабатывающей ходной части проводки 1 выполнена конической и образует с входным коническим участком рабочей камеры 3 сужающееся кольцевое сопло 4.

Рабочая камера 3 заканчивается патрубком 5 с перфорированным насадкам 6 цилиндрической формы, предназначенным для отвода среды. Проводка 1 и насадок 6 выполнены съемными.

Проводка 1 цилиндрической частью сое-. динена резьбой с патрубком 2. Резьбовые соединения зафиксированы и уплотнены с помощью контргаек 7 и 8.

Насадок 6 заключен по всей длине в камеру 9 с отводом 10 на котором установлен клапан-пульсатор 11 (например, пневматический), Для усиления эффекта пульсации в устройстве целесообразно устанавливать клапанпульсатор по возможности ближе к камере 9, на расстоянии 5-15 диаметров отвода 10.

Устройство работает следующим образом.

Горячий прокат после выхода из последней клети стана поступает с высокой скоростью в устройство через вводную проводку 1. Одновременно в устройство через патрубок 2 вводится обрабатывающая среда, в качестве которой могут быть использованы охлаждающая вода, растворы, пар, сжатые газы,их сочетания и др, Обрабатывающая среда, например, вода под давлением 5-25 ати (практически используемое давление на проволочных станах) подается в рабочую камеру 3 с высокой скоростью после истечения через кольцевое сопло 4. В рабочей камере 3 происходит поверхностная обработка проката, например, его охлаждение путем высокоскоростного взаимодействия потока воды с поверхностью горячего проката.

После прохождения камеры 3 отработанная среда поступает в перфорированный насадок 6, откуда попадает .через отверстия в стенке насадка 6 в камеру 9, а оттуда удаляется через отвод 10 и клапан-пульсатор 11. При включении клапана-пульсатора 11 в устройстве устанавливается прерывисто-пульсационный режим обработки за счет периодической смены режима движения обрабатывающей среды.

Непрерывное чередование скоростного движения потока обрабатывающей среды с внезапным торможением приводит к резкой турбулизации потока, 3 : 99646 среды. Кроме того, подсасываемый в устройство воздух приводит к появле» нию."воздушной подушки" между прокатом и средой. Подсос воздуха происходит со стороны входа в устройство за счет эжекционного действия проката, движущегося с высокой скоростью, высокоскоростного истечения обрабатывающей среды через сопло в рабочую камеру устройства. Застойные зоны, 1в слоевой режим движения и неоднородность обрабатывающей среды ухудшают тепломассообмен в процессе обработки и снижают ее эффективность.

Улучшение тепломассообмена в устройстве пытаются осуществить увеличением расхода обрабатывающей среды, это повышает турбулизацию в целом, однако не интенсифицирует поверхностные тепловые процессы, способствует дополнительному подсосу воздуха, требует повышения энергопараметров обрабатывающей среды, снижает экономичность обработки, Целью изобретения является повышение эффективности обработки за счет интенсификации тепломассообмена и снижения расхода .обрабатывающей среды.

Цель достигается тем, что в из- © вестном устройстве перфорированный насадок заключен в дополнительную камеру, на отводе из которой установлен клапан-пульсатор.

Такое решение позволяет ликвидировать застойные зоны, разрушить обратные токи и слоевой режим движения обрабатывающего потока, а также раздробить "воздушную подушку" на поверхности проката за счет турбулизации как всего потока, так и турбули46 зации пограничного с прокатом его слоя. В этом случае возникают силы пульсационного перемешивания, спо" собствующие интенсификации тепломассообмена и благодаря прерывисто-пуль- сационному режиму обработки возрастает контактирующая поверхность среды и снижается ее удельный расход.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит вводную цилиндрическую проводку 1 с конической входной зоной и с направляющей цилиндрической частью.

Цилиндрическая часть проводки 1 И . пропущена через натрубок 2 для подвода обрабатывающей среды в рабочую камеру 3. Наружная поверхность выФормула изобретения I. Дрозд В.Г., Лямин Г.Н., Хорьков В.Б. Оборудование и процессы для ускоренного охлаждения проката. "Иеталлургическое оборудование". Обзор.

И., НИИИНФОРИТЯКИАШ, 1977, 1-77-32.

2. Бочков H.Ã. и др.- Освоение производства канатной катанки класса ВК. - "Сталь", 1977, Н ll,с. 1026, рис. 1-.

3. Прокатка и прокатное оборудование. Экспресс-информация ВИНИТИ, 1971, И 16, с. 6, рис. 3 (прототип). э

5 --996 к его поперечному перемещению, а это, в свою очередь, приводит к дроблению обратных токов и "воздушной подушки", к увеличению ..реакционной поверхности . обрабатывающей среды, к возрастанию s времени контакта потока с поверхностью обработки, к ликвидации застойных зон, к разрушению пограничного слоя, к повышению степени одно= родности среды, Интенсивность обра- . ботки зависит от частоты пульсации потока и его скважности Ч = i>/То, ! где и ь О - время, в течение которого соответственно клапан-пульсатор закрыт и открыт. В предлагаемом техническом решении оптимальная частота . пульсации находится в пределах 1-5 Гц; а скважность потока в пределах 0,.25-2. Установка клапана-пульсатора 11 на отводящем тракте усиливает эффект 20 пульсации в рабочей камере, поскольку в процессе закрытия клапана прокат находится под действием полного напора обрабатывающей среды, снижает от- . рицательное действие подсасываемого . з воздуха, улучшает удаление окалины и солевых отложений из устройства, при этом повышает степень их дробления.

Установка клапана-пульсатора 11 Ф на расстоянии менее 5 диаметров отво да I0 усложняет его монтаж, обслуживание, приводит к неравномерности отра жающего сигнала по длине камеры 9.

Установка клапана-пульсатора 11 „ на расстоянии более 15 диаметров отвода 10 приводит к затуханию пульсации к ухудшению дробления загрязнений в отработавшей среде.

Реализация предлагаемого изобретения позволяет значительно повысить эффективность поверхностной обработ-ки движущегося горячего проката путеминтенсйфикации тейломассообменнйх процессов в устройстве и снижения расхода обрабатывающей среды, что, в свою очередь, приводит к сокращению окалинообразования, улучшению равномерности структуры обработанного металла и повышению экономичности обработки.

Внедрение данного устройства предлагается осуществить на одном из сов467 4 ременных проволочных станов с производительностью до 500 тыс. т.проката в год.

Уменьшение количества окалины на поверхности катанки сокращает потери металла и снижает расходы на травле" ние s метизных цехах . Более равномерная структура канатной катанки увеличивает выход канатов марки "В" на сталепроволочно-канатных заводах.

Предполагаемый эффект от внедрения данного изобретения составляет экономический эффект не менее 250 тыс. руб. в год.

Устройство для поверхностной об- . работки движущегося проката, преиму-, щественно для ускоренного охлаждения, содержащее рабочую камеру, вводную цилиндрическую проводку с конической входной зоной, размещенную -своей выходной частью в рабочей камере, которая имеет патрубок для подвода обрабатывающей среды и перфорированный насадок для ее отвода, о т л и ч а ю" щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки за счет интенсификации тепломассообмена и снижения расхода обрабатывающей среды, устройство снабжено дополнительной камерой с патрубком для отвода среды,. на котором установлен клапанпульсатор, при этом перфорированный насадок размещен s этой камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

996467

Заказ 846/38

Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель А. Денисова

Редактор Л. Повхан Техред О,Яеце Корректор Г. Огар