УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ПРОКАТА Российский патент 1996 года по МПК B21B45/02 

Изобретение относится к металлургии, в частности к системам охлаждения прокатываемого металла.

Известно устройство для охлаждения движущегося проката, которое содержит камеру с патрубком для подвода в нее охладителя, а также с щелевыми отверстиями и карманами.

Недостатком устройства являются относительно невысокая эффективность охлаждения. Это связано с нерациональным расходом охлаждающей жидкости и снижением давления в рабочей камере в процессе прокатки.

Из-за снижения давления охлаждающей жидкости по мере ее прохождения внутри камеры происходит увеличение размеров паровых пузырей, образующихся около поверхности проката. Они создают тепловой экран между прокатом и охладителем. Паровые пузыри, поднимаясь через щелевые отверстия рабочей камеры, ухудшают инжекцию воздуха, что приводит к снижению эффективности охлаждения и потере охлаждающей жидкости, которая также вытекает через нижние щелевые отверстия камеры.

Задача изобретения повышение эффективности охлаждения.

Для этого известное устройство дополнительно снабжено кожухом с секциями, расположенными по высоте, верхняя из которых выполнена сообщающейся с нижней секцией и с окружающей средой, а в нижней выполнены сквозные отверстия, в которых герметично закреплена рабочая камера. Кроме того, верхняя секция снабжена трубопроводом, соединяющим полость секции кожуха с полостью рабочей камеры.

Наличие дополнительного кожуха позволяет накапливать в его секциях охлаждающую жидкость, вытекающую из щелевых отверстий камеры. Причем, по мере заполнения кожуха жидкостью, т.е. при повышении ее уровня, повышается давление жидкости в рабочей камере. За счет этого уменьшаются размеры паровых пузырей и часть жидкости инжектируется обратно в рабочую камеру, обеспечивая тем самым повышение эффективности охлаждения проката. За счет того, что кожух имеет вторую секцию, расположенную над нижней и сообщающуюся с окружающей средой, пар из рабочей камеры свободно выходит на поверхность жидкости. При этом, расширение паровых пузырей происходит уже за пределами зоны охлаждения проката. Выполнение верхней камеры, сообщающейся с внешней средой, позволяет инжектировать воздух из окружающей среды, который, смешиваясь с жидкостью, также является охладителем.

Наличие трубопровода, подведенного к кожуху, позволяет постоянно держать необходимый уровень жидкости в кожухе за счет ее дополнительной подачи через трубопровод. В результате эффективность охлаждения проката повышается.

Герметичность крепления рабочей камеры в отверстиях нижней секции необходима для предотвращения утечки охлаждающей жидкости.

Наличие трубопровода, сообщающего верхнюю секцию кожуха с рабочей камерой, позволяет предотвратить переполнение кожуха жидкостью и подавать излишки жидкости в рабочую камеру. Жидкость, попадая на вход рабочей камеры, захватывается прокатом и движется навстречу основному потоку охлаждающей жидкости. За счет этого повышается давление в рабочей камере, а также снижается расход охлаждающей жидкости при увеличении эффективности охлаждения.

Трубопровод также может быть соединен и с выходом рабочей камеры.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит рабочую камеру 1 с патрубком 2 для подвода охлаждающей жидкости. Рабочая камера имеет щелевые отверстия 3 и карманы 4. Дополнительный кожух 5 выполнен в виде двух секций, нижняя из которых имеет два сквозных отверстия для размещения рабочей камеры. Верхняя секция кожуха снабжена трубопроводом 6, соединяющим верхнюю секцию кожуха с рабочей камерой, а также трубопроводом 7 подачи охлаждающей жидкости.

Кроме того, устройство содержит отсечной клапан 8, охлаждаемый прокат 9.

Устройство работает следующим образом.

Прокат поступает в рабочую камеру 1 в направлении, обозначенном стрелкой. Через патрубок 2 в камеру 1 подают охлаждающую жидкость (воду) под давлением 0,05-3 МПа. Поток воды движется навстречу прокатываемому металлу и охлаждает его. В местах расположения щелевых отверстий 3 происходит турбулизация потока, удаление пара и части воды через эти отверстия. Пар, поднимаясь вверх, поступает в атмосферу через верхнюю полость кожуха 5, где происходит скопление воды. При увеличении уровня воды увеличивается давление в рабочей камере и вода, инжектируясь, вновь поступает в камеру через отверстие 4. По трубопроводу 7 в кожух 5 дополнительно подают охлаждающую воду.

Таким образом, постоянное поступление охлаждающей жидкости и поддержание необходимого ее уровня позволяет более эффективно охлаждать движущийся прокат. Например, при прокатке стальной арматуры температура снижается с 870 до 580^оС, а в прототипе до 630^оС.

Сущность изобретения: устройство содержит камеру с патрубком для подвода в нее охладителя с выполненными в ней щелевыми отверстиями с охватывающими их карманами, и закрепленными трубопроводами с форсунками, дополнительно снабжено кожухом с секциями, расположенными по высоте, верхняя секция при этом выполнена сообщающейся с нижней секцией с окружающей средой, а в нижней имеются сквозные отверстия, в которых герметично закреплена рабочая камера. Кроме того, верхняя секция снабжена трубопроводом подачи охлаждающей жидкости и трубопроводом, соединяющим полости верхней секции кожуха с полостью рабочей камеры. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для охлаждения движущегося проката, содержащее камеру с патрубком для подвода в нее охладителя, выполненную с щелевыми отверстиями, отличающееся тем, что оно снабжено карманами и охватывающим камеру кожухом с секциями, расположенными по высоте, верхняя из которых выполнена сообщающейся с нижней секцией и с окружающей средой, а в нижней выполнены сквозные отверстия, в которых герметично закреплена рабочая камера. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полость верхней секции кожуха соединена с входной частью рабочей камеры посредством трубопровода.