УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОКАТА ОТ ОКАЛИНЫ Российский патент 1995 года по МПК B21B45/04 B21C43/04 

Изобретение относится к производству изделий проката и может быть использовано для очистки горячекатаной проволоки, сортового проката, металлических лент и листового проката на листопрокатных, сортопрокатных, калибровочных, сталепроволочных производствах металлургической промышленности.

Известно устройство для абразивно-порошковой очистки горячекатаной проволоки, содержащее загрузочный бункер для абразивного порошка, рабочую камеру с отверстием для вывода загрязненного окалиной абразивного порошка и размещенный между ними механизм для нагнетания абразивного порошка из бункера в камеру, выполненный в виде шнека, причем устройство снабжено средствами сепарации окалины от абразивного порошка и подачи его в бункер, выполненными в виде вибросита и ковшового элеватора.

Устройство производит очистку при постоянной циркуляции абразивного порошка по циклу: процесс очистки в рабочей камере - вынос загрязненного окалиной порошка из рабочей камеры - отделение окалины на вибросите - подача порошка в загрузочный бункер - нагнетание его в рабочую камеру.

Устройство обладает следующими недостатками:
недостаточно высокое качество очистки проволоки вследствие неэффективности процесса сепарации окалины, т.к. процесс сепарации происходит в плоскости сетки, сетка подвержена загрязнению налипающими частицами масел, копоти и окалины;
громоздко, т. к. требуемая большая площадь сетки увеличивает размеры и материалоемкость конструкции;
тяжелые условия труда, т.к. процессы сепарации и циркуляции происходят непосредственно в атмосферном воздухе и являются источниками запыленности, высокий уровень шума при работе вибросита;
большое число вспомогательных приводов: привод вибросита, привод элеватора и при устройстве кожуха и пылеуловителя привод вентиляционного пылеуловителя.

Известно устройство абразивно-порошковой очистки от окалины, по числу общих признаков принятое за прототип, которое содержит бункер для абразивного порошка, совмещенный с камерой расширения газообразной среды, рабочую камеру с отверстием для вывода загрязненного окалиной абразивного порошка, соединенным посредством трубопровода с бункером, совмещенным с камерой расширения газообразной среды, и механизм нагнетания абразивного порошка в рабочую камеру. Выносимый из рабочей камеры загрязненный окалиной абразивный порошок попадает в трубопровод, где смесь подхватывается воздухом (газом), подаваемым средством нагнетания газообразной среды, и, приобретая в трубопроводе некоторую скорость, попадает в камеру расширения, где вследствие различия в аэродинамических свойствах частиц абразивного порошка и пылевидной окалины и различия крупности происходит разделение: абразивный порошок выпадает из потока в бункер, а пылевидная окалина вместе с потоком среды поступает на фильтр. Прототип имеет только один дополнительный привод-компрессор.

Недостатком прототипа является невысокое качество очистки проката вследствие неэффективности процесса отделения окалины от абразивного порошка. Так, скорость воздушного потока в трубопроводе может быть подобрана такой, что частицы абразивного порошка, обладающие определенной крупностью, будут попадать в бункер, однако, в конструкции отсутствуют элементы или факторы, запрещающие части пылевидной окалины также оседать в бункере, так как поток среды в камере расширения является турбулентным и он непосредственно сообщается с объемом бункера.

Цель изобретения - повышение качества очистки проката за счет более эффективной регенерации абразивного порошка.

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки проката от окалины, содержащем бункер для абразивного порошка, размещенную над бункером камеру регенерации абразивного порошка, размещенную под бункером камеру очистки проката с механизмом нагнетания порошка, имеющую на выходе приемную камеру отработанного порошка, сообщающуюся с атмосферой и соединенную трубопроводом с камерой регенерации, причем верхняя часть последней соединена с пылевым фильтром, а также средство для создания воздушного потока, транспортирующего отработанный порошок через трубопровод, согласно изобретению с целью повышения качества очистки проката за счет более эффективной регенерации порошка средство для создания воздушного потока выполнено вытяжным и установлено на выходе из пылевого фильтра, а камера регенерации в нижней части соединена с атмосферой через заборное отверстие с регулируемым проходным сечением. С целью дополнительной сепарации порошка камера регенерации снабжена каскадом сменных диафрагм и сменных сеток, установленных выше заборного отверстия.

Вследствие того, что средство для создания воздушного потока выполнено вытяжным и установлено на выходе пылевого фильтра, а отверстие подсоса воздуха выполнено в нижней части камеры регенерации, в последней создается восходящий воздушный поток, причем величина проходного сечения заборного отверстия устанавливается такой, чтобы скорость восходящего потока превышала скорость осаждения пылевидной окалины, но не превосходила установившуюся скорость падения абразивных частиц. Таким образом, предлагаемое техническое решение приводит к достижению цели изобретения, то есть полностью исключает возможность попадания пылевидной окалины в бункер.

Кроме того, так как процесс сепарации происходит в объеме (камеры регенерации), а не в плоскости, устройство отличается эффективностью и компактностью. Во всем объеме устройства создается разрежение, поэтому полностью исключена возможность проникновения запыленной среды наружу, что предотвращает запыленность воздуха.

Отсутствие компрессора и инжектора обуславливает сниженный уровень шума.

Наличие вытяжного средства создания воздушного потока дает возможность присоединения шланга, снабженного щеточной насадкой для уборки рабочего места.

Каскад сменных диафрагм и сменных сеток, установленных выше заборного устройства, создает условия для усиления аэродинамического воздействия на абразивные частицы, увеличивает число их встряхиваний при соударениях, задерживает регенерируемый порошок в зоне сепарации окалины, что в совокупности приводит к повышению эффективности регенерации за счет более полного отделения окалины, налипшей на абразивные частицы.

Камера регенерации может содержать и другие элементы, улучшающие процесс сепарации за счет искривления и удлинения потоков. Это, например, могут быть вихревая камера, лопатки, диффузоры, рассекатели.

Устройство для очистки проката от окалины, схематически изображенное на чертеже, содержит камеру 1 регенерации, нижняя часть которой, являющаяся бункером, заполнена некоторой массой абразивного порошка 2, рабочую камеру 3 с отверстием 4 для вывода отработанного порошка и механизм нагнетания абразивного порошка в рабочую камеру, включающий, например, корпус 5 с приемным окном 6 и размещенный в корпусе в подшипниках 7 шнек 8, соединенный с основным приводом 9 посредством передачи 10. В рабочей камере размещено очищаемое прокатное изделие 11. В данном случае отверстие для вывода отработанного порошка совпадает с отверстием для вывода очищенного изделия. Это отверстие соединено с приемной камерой 13, в которой выполнено отверстие 14 для поступления воздуха, снабженное патрубком 15, охватывающим прокатное изделие. Камера регенерации в верхней части снабжена патрубком 16, соединенным со всасом 17 вентиляционного пылеулавливающего средства 18, имеющего привод 19 вентилятора. Вентилятор и фильтр, входящие в состав пылеулавливающего средства, не показаны, так как последнее относится к стандартному оборудованию, выпускаемому промышленностью. В нижней части камеры регенерации выполнено заборное отверстие 20 для подсоса наружного воздуха, снабженное регулировочным приспособлением 21. Между этим отверстием и патрубком фильтровентиляционного средства размещен каскад диафрагм 22 с отверстиями 23 различных диаметров. Между диафрагмами размещены сетки 24, размер ячеек которых выбран таким, что абразивные частицы могут свободно проходить через них. Патрубок 16 может быть соединен с гибким шлангом 25, снабженным щеточной насадкой 26 для уборки рабочего места.

Устройство работает следующим образом.

Включают привод 9 шнека 8 и он начинает вращаться в подшипниках 7 (по направлению жирной стрелки). Крутящий момент передается от привода посредством передачи 10. Шнек 8, вращаясь, подает абразивный порошок 2 из бункера, совмещенного с камерой 1 регенерации, в рабочую камеру 3 и уплотняет его там до необходимого давления. С помощью захватно-тянущего устройства (не показано) протягивают прокатное изделие 11 вправо (по чертежу). В рабочей камере 3 частицы абразивного порошка 2, находясь под давлением, внедряются в поверхность изделия 11, сминают ее, режут, оставляют риски. При этом имеющаяся на поверхности изделия 11 окалина отслаивается, трескается, разрушается, взрыхляется и отводится от поверхности изделия 11 в глубь порошка, заполняя межзеренное поровое пространство, и выносится вместе с загрязненным порошком через отверстие 4.

Отработанный абразивный порошок, поровое пространство которого заполнено пылевидной окалиной, удаленной с очищенной поверхности изделия 11 проката, поэтому из-за потери абразивных свойств непригодный в таком виде к дальнейшему использованию, выносится через отверстие 4 рабочей камеры 3.

Включают привод 19 вентиляционного пылеулавливающего средства 18 и в камере 1 создается разрежение. Практически достаточно величины разрежения до 0,2 ат. При этом через патрубок 15, приемную камеру 13, трубопровод 12, а также через отверстие 20 и регулировочное приспособление 21 начинает всасываться воздух, который поступает в камеру 1 регенерации, а оттуда через патрубок 16 и вентиляционное пылеулавливающее средство 18 вновь поступает в атмосферу. При этом происходит следующее. Загрязненный окалиной абразивный порошок 2 по мере протягивания изделия 11 через отверстие 4 поступает (выносится) в приемную камеру 13. Засасываемый под действием разрежения воздух, проходя через патрубок 15 отверстия 14 приемной камеры 13, отдувает налипшие остатки пылевидной окалины на поверхности изделия и удаляет их. Эти остатки и загрязненный абразивный порошок в приемной камере 13 подхватываются воздушным потоком и засасываются в трубопровод 12, который подает взвешенную в воздухе пульпообразную взвесь абразивного порошка и пылевидной окалины в камеру 1 регенерации.

Во время такой транспортировки абразивные частицы испытывают частые взаимные столкновения и столкновения со стенками трубопровода 12, что способствует стряхиванию пылевидной окалины, налипшей на их поверхности.

Поданная в камеру 1 регенерации смесь под действием силы тяжести начинает оседать вниз, что условно показано направленными вниз стрелками, при этом благодаря тому, что через заборное отверстие 20 подсасывается приспособлением 21 необходимое количество воздуха, в камере 1 образуется восходящий воздушный поток, скорость которого превышает скорость оседания пылевидной окалины, но не превышает скорость падения частиц абразивного порошка. При этом гарантировано, что пылевидная окалина подхватывается восходящим потоком, что показано направленными вверх стрелками, и по патрубку 16 попадает на фильтр средства 18, где и оседает. В качестве дополнительного средства, повышающего скорость восходящего потока, могут применяться диафрагмы 22 с отверстиями 23. Абразивные частицы, падая вниз в бункер, по пути испытывают соударения с сетками 24, что дополнительно повышает эффективность отделения окалины за счет ее стряхивания. Кроме того, сетки способствуют задержке порошка в объеме сепарации, что повышает ее эффективность. Завершая цикл циркуляции, порошок вновь попадает в нижнюю часть камеры 1 регенерации (бункер).

Такая циркуляция происходит непрерывно, отделение окалины гарантированно и эффективно, что обуславливает высокое качество очистки изделия 11, благодаря наличию приспособления 21 и диафрагм 22 устройство легко может быть приспособлено к любым абразивным порошкам.

Воздух во всем внутреннем пространстве устройства разрежен, поэтому он не может быть источником запыленности воздуха вне установки. Кроме того, всасываемый воздух в патрубке 15 сдувает остатки пылевидной окалины с поверхности очищенного проката, что дополнительно повышает качество очистки. Кроме того, при необходимости можно производить уборку рабочего места при помощи щеточной насадки 26, соединенной с патрубком 16 посредством гибкого шланга 25, не прерывая работу установки.

В качестве вентиляционного пылеулавливающего средства может быть применен, например, вентиляционный пылеулавливающий агрегат марки ЗИЛ-200. Таким агрегатом снабжаются, например, наждачные (заточные) станки, шлифовальные станки и другие источники запыленности.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет без привлечения дополнительных приводов и энергозатрат эффективно решить задачу непрерывной циркуляции абразивного порошка и отделения окалины, что повышает качество очистки проката, а также улучшить условия труда персонала за счет исключения запыления воздуха вне установки и снижения шума. Устройство обладает компактностью и малой материалоемкостью.

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к очистке проката от окалины. Цель изобретения - повышение качества очистки проката за счет более эффективной регенерации абразивного порошка. Устройство содержит бункер для абразивного порошка 2, размещенную над бункером камеру 1 регенерации абразивного порошка, размещенную под бункером рабочую камеру 3 очистки проката с механизмом нагнетания порошка, имеющую на выходе приемную камеру 13 отработанного порошка, сообщающуюся с атмосферой и соединенную трубопроводом 12 с камерой 1 регенерации, причем верхня часть последней соединена с пылеулавливающим средством 18, а также вытяжной вентилятор с приводом 19 для транспортировки отработанного порошка через трубопровод. Камера регенерации в нижней части соединена с атмосферой через заборное отверстие 20 с регулируемым проходным сечением. Камера регенерации снабжена каскадом сменных диафрагм 22 и сеток 24. Конструкция позволяет улучшить отделение окалины от порошка и регенерацию порошка для последующего использования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОКАТА ОТ ОКАЛИНЫ, содержащее бункер для абразивного порошка, размещенную над бункером камеру регенерации абразивного порошка, размещенную под бункером рабочую камеру очистки проката с механизмом нагнетания порошка, имеющую на выходе приемную камеру отработанного порошка, сообщающуюся с атмосферой и соединенную трубопроводом с камерой регенерации, причем верхняя часть последней соединена с пылевым фильтром, а также средство создания воздушного потока для транспортировки отработанного порошка через трубопровод, отличающееся тем, что, с целью повышения качества очистки проката за счет более эффективной регенерации порошка, средство для создания воздушного потока выполнено вытяжным и установлено на выходе из пылевого фильтра, а камера регенерации в нижней части соединена с атмосферой через заборное отверстие с регулируемым проходным сечением. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью дополнительной сепарации порошка, камера регенерации снабжена каскадом сменных диафрагм и сменных сеток, установленных выше заборного отверстия.