УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2003 года по МПК C21D1/62 

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к устройствам для охлаждения цилиндрических изделий, например труб, и наиболее эффективно может быть использовано для закалки труб в термических отделениях трубопроизводящих цехов.

Для повышения механических и других эксплуатационных свойств стальных труб и повышения их эффективности при производстве трубы термически обрабатываются. Производится нагрев металла труб до температуры выше точки Ас₃ (910-970^oС), охлаждение водой или другими охладителями, затем нагрев до температуры отпуска (500-700^oС) и охлаждение на воздухе на специальных охладительных столах. В качестве устройств для охлаждения стальных труб водой используются: стационарные спрейеры с вращением охлаждаемой трубы на колесных роликах, установленных под углом к продольной оси трубы; механизированные ванны, в которые нагретая труба опускается с вращением на роликах и охлаждается омываемой водой, и вращающиеся спрейеры, в которых перемещаемая труба охлаждается струями воды.

Известно устройство для охлаждения труб, см. патент Япония 53-7284, кл. 10 А 722, М. кл. С 21 D 1/00, опубл. 16.03.78 г.

Устройство для охлаждения труб содержит приемную камеру с патрубком, ротор с приводом вращения, внутри которого расположен кольцевой коллектор с соплами. Вода из внутренней полости приемной камеры попадает в коллектор через радиальные отверстия в стенках коллектора. Устройство смонтировано на подъемной платформе для точной центровки по высоте относительно оси движущейся трубы.

Недостатком этого устройства является неравномерность охлаждения труб из-за образования паровой пленки разной толщины вокруг трубы.

Другим недостатком является разница при охлаждении верхней и нижней частей трубы из-за того, что к кольцевой приемной камере имеется только один подвод.

Из известных устройств для охлаждения цилиндрических изделий наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в а.с. СССР 1735388, М. кл. С 21 Д 1/62, заявл. 03.05.90 г., опубл. 23.05.92 г.

Это устройство для охлаждения цилиндрических изделий содержит корпус, кольцевую приемную камеру, разделенную радиальными перемычками на секторы, каждый из которых имеет подводящий патрубок с регулирующим клапаном, вращающийся от привода ротор с продольными коллекторами и соплами. Приемная камера выполнена в виде кольца, наружная часть которого закреплена на стойке, а другая - на вращающемся роторе. Вращающаяся часть спрейера опирается на ролики.

Недостаток известной конструкции устройства для охлаждения цилиндрических изделий заключается в том, что при охлаждении труб водой на поверхности труб образуется паровая пленка, препятствующая интенсивному охлаждению металла труб. При этом в нижней части наружной поверхности трубы в зоне охлаждения водой образуется большая по толщине паровая пленка, чем в верхней части.

Условия для отвода пара или превращения его в воду в нижней части наружной поверхности трубы значительно хуже, чем в ее верхней части. Недостаточная и неравномерная интенсивность охлаждения металла труб исключает возможность получения высоких равномерных по трубе механических и других эксплуатационных свойств этих труб.

Другим недостатком известной конструкции устройства является то, что интенсивность охлаждения для некоторых категорий труб (толстостенные, малолегированные) недостаточная, поэтому упрочнение трубы закалкой не достигает требуемого уровня.

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, позволяющего обеспечить интенсивное и равномерное охлаждение металла труб путем съема паровой пленки с наружной поверхности охлаждаемых труб и съема нагретого слоя воды с трубы по мере вращения ротора.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для охлаждения цилиндрических изделий, содержащее корпус, кольцевую приемную камеру, разделенную радиальными перемычками на секторы, каждый из которых имеет подводящий патрубок с регулирующим клапаном, вращающийся ротор с продольными коллекторами и соплами, согласно изобретению, снабжено закрепленными внутри ротора между коллекторами продольными линейками, каждая из которых выполнена с возможностью регулировки положения линейки относительно оси ротора и регулировки угла наклона линейки относительно внутренней поверхности ротора.

Такое конструктивное выполнение устройства для охлаждения цилиндрических изделий обеспечит интенсивное и равномерное охлаждение труб широкого сортамента путем съема паровой пленки и перемешивания воды на поверхности трубы линейками, установленными внутри ротора.

Благодаря равномерному охлаждению труб исключается повышенная кривизна труб и овальность диаметра и повышаются механические свойства труб.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 - изображено устройство для охлаждения цилиндрических изделий с частичным продольным разрезом;
на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг.1 (повернуто).

Устройство для охлаждения цилиндрических изделий содержит корпус 1 с роликовыми опорами 2, на которых установлен ротор 3, кольцевую приемную камеру 4 для воды, образованную корпусом 1 и ротором 3.

Кольцевая приемная камера 4 разделена радиальными перемычками 5 на секторы, каждый из которых имеет подводящий патрубок 6 с регулирующим клапаном. На стыках корпуса 1 и ротора 3 установлены уплотнения 7.

Для вращения ротора 3 предусмотрен привод 8, установленный на корпусе 1. Ротор 3 имеет продольные коллекторы 9 с соплами 10. Внутри ротора 3 между коллекторами 9 закреплены продольные линейки 11. Каждая линейка имеет узел 12 регулировки ее положения относительно оси ротора и узел 13 регулировки угла наклона линейки относительно внутренней поверхности ротора. Приводные ролики 14 служат для перемещения трубы через устройство при охлаждении.

Устройство работает следующим образом.

Ротор 3 вместе с коллекторами 9 и соплами 10 вращается на роликовых опорах 2 в корпусе 1. В каждый сектор приемной камеры 4 подается вода через подводящий патрубок 6 с регулирующим клапаном. Ротор 3 вращается приводом 8. Нагретая труба 15 по приводным роликам 14 перемещается и охлаждается внутри вращаемого ротора. Закрепленные внутри ротора 3 линейки 11, установленные с зазором относительно трубы, при вращении обеспечивают съем паровой пленки, образовавшейся на поверхности трубы, и интенсивное перемешивание воды, поступающей из сопел 10.

Благодаря тому, что линейки 11 при вращении снимают с трубы нагретую воду вместе с паровой пленкой, освобождая поверхность трубы для новых порций воды, поступающей из сопел в каждом секторе, происходит равномерное охлаждение нагретых труб, а следовательно, и закалка металла труб.

Предложенное устройство для охлаждения цилиндрических изделий, например труб, по сравнению с известными позволит повысить равномерность охлаждения труб водой, так как снимает с поверхности трубы паровую пленку одинаково с верхней и нижней поверхностей трубы, обеспечивая более интенсивное охлаждение металла.

Устройство позволяет также обеспечить равномерную структуру металла трубы и исключить искривление труб в результате неравномерного охлаждения.

Вследствие этого становится возможным повысить механические свойства труб на 5-7%.

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано для закалки труб в термических отделениях трубопроизводящих цехов. Устройство для охлаждения цилиндрических изделий содержит корпус, кольцевую приемную камеру, вращающийся ротор с продольными коллекторами и соплами. Кольцевая приемная камера разделена радиальными перемычками на секторы. Каждый из секторов имеет подводящий патрубок с регулирующим клапаном. Устройство снабжено закрепленными внутри ротора между коллекторами продольными линейками. Каждая из линеек выполнена с возможностью регулировки положения линейки относительно оси ротора и регулировки угла наклона линейки относительно внутренней поверхности ротора. Изобретение позволяет обеспечить равномерное охлаждение нагретых труб. 2 ил.

Устройство для охлаждения цилиндрических изделий, содержащее корпус, кольцевую приемную камеру, разделенную радиальными перемычками на секторы, каждый из которых имеет подводящий патрубок с регулирующим клапаном, вращающийся ротор с продольными коллекторами и соплами, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленными внутри ротора между коллекторами продольными линейками, каждая из которых выполнена с возможностью регулировки положения линейки относительно оси ротора и регулировки угла наклона линейки относительно внутренней поверхности ротора.