УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА Российский патент 2011 года по МПК C21D1/02 B21B45/02 

Описание патента на изобретение RU2419657C1

Изобретение относится к области термической обработки горячекатаного проката, преимущественно профилей для армированного бетона.

Известно устройство для охлаждения и гидротранспортирования проката, содержащее нагнетательную форсунку, телескопическую камеру охлаждения, отсекатель воды, установленный на выходном конце камеры и состоящий из разделительной камеры с сужающейся насадкой, каналами с отсекающими соплами и холостыми проводками, и воздушную форсунку.

На выходе закрытого перемещающегося короба, как правило, установлена воздушная форсунка, а внутри него на участке между отсекателем воды и воздушной форсункой установлены холостые трубы - проводки [1].

В указанном устройстве изменение длины активной зоны охлаждения для корректировки режима упрочнения осуществляется только дискретно и требует остановки процесса прокатки, что и является его основным недостатком.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному (прототип) является устройство для термомеханического упрочнения и гидротранспортирования проката, содержащее нагнетающую форсунку, камеру охлаждения и гидротранспортирования, состоящую из неподвижной и телескопически сочлененной с ней подвижной частью в виде распределенной камеры с сужающейся насадкой на выходе, каналами и отсекающими соплами. При этом часть распределительной камеры с сужающейся насадкой на выходе, каналами и отсекающими соплами заключены в закрытый короб, выполненный с возможностью его перемещения вдоль линии прокатки при помощи привода [2].

Указанное устройство обеспечивает стабильность механических свойств упрочненного проката путем оперативной корректировки длительности охлаждения за счет плавного изменения длины камеры в небольших пределах [±(3%-6%)] при необходимом и конструктивно выполненном изменении длины ±15%. Естественно изменяются гидродинамические параметры потока воды в камере охлаждения, что вызывает нарушение устойчивой работы отсекателя воды и приводит к снижению однородности механических свойств, искривлению раскатов после выхода из устройства и остывания на холодильнике и вызывает необходимость существенного увеличения расхода сжатого воздуха, что и является основным недостатком прототипа.

Таким образом, в основу изобретения поставлена задача повышения качества упрочненного проката за счет однородности механических свойств и уменьшения искривления раскатов на холодильнике и сокращения расхода сжатого воздуха.

Для решения этой задачи в устройстве термомеханического упрочнения и гидротранспортирования проката, содержащем нагнетающую форсунку, камеру охлаждения и гидротранспортирования, состоящую из неподвижной и телескопически сочлененной с ней подвижной частью, выходной конец которой представляет собой распределительную камеру с сужающейся на входе и цилиндрической на выходе насадкой, каналами и отсекающими соплами и направляющими проводками, аналогичными по форме насадке, эта подвижная часть заключена в автономный короб с приводом его перемещения относительно линии прокатки, на выходе из которой установлена воздушная форсунка, сужающаяся на входе и цилиндрическая на выходе насадка и направляющие проводки содержат диффузор, а соотношение площади сечения распределительной камеры к цилиндрической части сужающейся насадки и направляющих проводок составляет не менее 4 и не более 10.

Такое решение задачи позволяет повысить качество упрочненного проката за счет однородности механических свойств и уменьшения искривления раскатов на холодильнике и сокращение расхода воздуха.

Предлагаемое устройство изображено на фиг.1 и фиг.2. Оно содержит нагнетающую форсунку 1, камеру охлаждения и гидротранспортирования, включающую неподвижную часть 2 и телескопически сочлененную с ней подвижную часть 3, распределительную часть 4 с сужающейся на входе и цилиндрической на выходе насадкой 5 с диффузором, каналами 6 и отсекающими соплами 7, направляющими проводками 8, аналогичными по форме насадке 5, подвижный короб 9 с механизмом перемещения 10 который снабжен форсункой 11.

Устройство работает следующим образом.

Раскаты арматурных профилей по выходу из клети стана через приемную воронку и нагнетающую форсунку 1 поступают в камеру охлаждения, вначале неподвижную 2, а затем в подвижную 3, выходной конец которой является распределительной камерой 4 с сужающейся на входе и цилиндрической на выходе насадкой 5 и каналами 6 с отсекающими соплами 7, далее в направляющие проводки 8, холостые трубы-проводки (на чертеже не показано) и воздушную форсунку 11, причем сужающаяся на входе и цилиндрическая на выходе насадка 5 и направляющие проводки 8 содержат диффузор. Поток воды из нагнетающей форсунки 1 поступает в телескопическую камеру охлаждения и гидротранспортирования 2, 3, где происходит организованное охлаждение раскатов. На участке распределительной камеры 4 перед сужающейся на входе и расширяющейся на выходе насадкой 5 за счет уменьшения проходного сечения повышается статическое давление и, за счет этого часть потока отработанной воды поступает в каналы 6 и через сопла 7 сбрасывает часть потока воды, выходящего из диффузора насадки 5 и направляющих проводок 8. Снабжение насадки 5 и направляющих проводок 7 диффузором заметно повысило эффективность работы водяного отсекателя в стационарном (без изменения длины) режиме работы устройства. Для оперативной корректировки процесса в режиме реального времени производят изменение длины телескопической камеры охлаждения 2, 3 путем перемещения подвижного короба 9 с отсекателем воды 4, 5, 6, 7 и 8 и воздушной форсункой 11 при помощи механизма перемещения 10.

При существенном изменении длины телескопической камеры, естественно, изменяются условия работы отсекателя воды, зависящие при неизменном давлении на подводе воды к корпусу форсунки от соотношения сечения распределительной камеры (Fd1) и цилиндрической части сужающейся насадки (Fd2), фиг.2.

Зависимость работы отсекателя воды и кривизны раскатов упрочненной арматуры после остывания на холодильнике от соотношения сечений распределительной камеры Fd1 и цилиндрической части сужающейся насадки Fd2 приведены в таблице 1.

Из данных таблицы очевидно, что при соотношении Fd1/Fd2 менее 4 (3,6; 3,8) работа отсекателя воды неудовлетворительна. При такой разнице площадей сечений распределительной камеры и цилиндрической части сужающейся насадки повышение давления воды на участке перед водоотводящими каналами незначительно и основная часть отработанной воды поступает в холостые трубы-проводки, из-за чего происходит неорганизованное охлаждение раскатов, приводящее к их искривлению. При соотношении сечений Fd1/Fd2 более 10 значительно повышается статическое давление в распределительной камере, соответственно и повышается скорость истечения потока из сужающейся насадки, что так же приводит к неполному отсечению потока, попаданию отработанной воды в холостые трубы-проводки, неорганизованному охлаждению раскатов и их искривлению.

Таблица 1. Зависимость работы отсекателя воды и кривизны раскатов упрочненной арматуры после остывания на холодильнике от соотношения сечений распределительной камеры Fd1 и цилиндрической части сужающейся насадки Fd2. №№ профиля Соотношение Fd1/Fd1 Кривизна раската, % Работа отсекателя воды 10 3,8 0,30…0,35 Неудовлетворительная (выбивание воды за пределы) 4,0 0,15…0,20 Удовлетворительная (без выбивания воды за пределы) 4,3 0,15…0,20 Удовлетворительная (без выбивания воды за пределы) 8,0 0,20…0,25 Удовлетворительная (без выбивания воды за пределы) 10,3 0,35…0,40 Неудовлетворительная (сильное выбивание воды за пределы) 25 3,6 0,25…0,30 Неудовлетворительная (выбивание воды за пределы) 4,0 0,10…0,15 Удовлетворительная (без выбивания воды за пределы) 4,3 0,10…0,15 Удовлетворительная (без выбивания воды за пределы) 5,1 0,10…0,15 Удовлетворительная (без выбивания воды за пределы) 10,4 0,25…0,30 Неудовлетворительная (сильное выбивание воды за пределы не только отсекателя, но и воздушной форсунки)

Таким образом, снабжение насадки и направляющих проводок диффузором и установленное соотношение площадей сечений распределительной камеры к цилиндрической части сужающейся насадки и направляющих проводок не менее 4 и не более 10 обеспечивает практически полный сброс отработанной воды и исключает неорганизованное охлаждение раскатов, что позволяет повысить качество упрочненного проката за счет однородности механических свойств и уменьшения искривления раскатов и сократить расход сжатого воздуха.

Похожие патенты RU2419657C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОУПРОЧНЕНИЯ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА 2006
  • Кузьменко Анатолий Григорьевич
  • Черненко Валерий Тарасович
  • Крысанов Евгений Владиславович
  • Клещенко Дмитрий Александрович
  • Богданов Николай Александрович
  • Калюжный Вадим Витальевич
  • Смоленцев Сергей Степанович
RU2313586C1
Устройство для охлаждения проката 1977
  • Кугушин Александр Андреевич
  • Попов Юрий Алексеевич
  • Дехтеренко Николай Григорьевич
  • Черненко Валерий Тарасович
  • Худик Юрий Тарасович
  • Лабецкий Юрий Осипович
SU734296A1
Устройство для охлаждения проката 1984
  • Минаев Александр Анатольевич
  • Прошин Ленард Федорович
  • Горбов Альберт Васильевич
  • Викулов Александр Степанович
  • Никитин Анатолий Михайлович
  • Попов Юрий Алексеевич
  • Соломович Виталий Моисеевич
  • Устименко Сергей Владимирович
  • Бердичевский Юрий Евгеньевич
SU1291223A1
Устройство для термической обработки и гидротранспортирования проката 1980
  • Худик Валериан Тарасович
  • Моргун Леонид Павлович
  • Журавлев Игорь Иванович
  • Бабич Владимир Константинович
  • Пирогов Виталий Александрович
  • Фетисов Василий Павлович
  • Гуров Николай Алексеевич
  • Костюченко Михаил Иванович
  • Гермашев Анатолий Федорович
  • Криворучко Павел Петрович
SU876737A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА 2001
  • Морозов А.А.
  • Тахаутдинов Р.С.
  • Котий В.Н.
  • Урцев В.Н.
  • Аникеев С.Н.
  • Хабибулин Д.М.
  • Бердичевский Ю.Е.
  • Платов С.И.
  • Дегтярев В.Н.
  • Логинов В.Г.
RU2180278C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА 1991
  • Худик В.Т.
  • Гунькин И.А.
  • Черненко В.Т.
  • Костюченко М.И.
  • Пелых Л.Т.
  • Гермашев А.Ф.
  • Костырко С.А.
  • Приходько Е.В.
  • Кузьменко А.Г.
RU2015177C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1999
  • Воробьев В.М.
  • Недорезов В.А.
  • Трегубов В.В.
  • Чернов И.М.
  • Костин Н.Ф.
RU2176940C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ, ЗАКАЛКИ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1967
  • Ф. Стародубов, К. С. Галатов, В. Я. Савенков, В. В. Гетманец, В. А. Сацкий, Ю. Борковский, В. И. Мищенко, В. В. Калмыков
  • Н. А. Суханов
SU205860A1
Секция устройства ускоренного охлаждения катанки в потоке прокатного стана 1974
  • Пеленов Анатолий Кириллович
  • Стычинский Леонид Павлович
  • Минаев Анатолий Николаевич
  • Губинский Владимир Иосифович
  • Святченко Валерий Никитович
  • Клягин Станислав Сергеевич
  • Збукарев Вениамин Павлович
  • Пятигорский Юрий Давидович
  • Сандульский Валентин Степанович
  • Сафронов Виктор Иванович
  • Кузнецов Юрий Михайлович
  • Кирсанов Эдуард Германович
  • Барсуков Егор Кузьмич
  • Артеменко Николай Михайлович
  • Юрков Евгений Стельянович
SU566643A1
Устройство для термического упрочнения и гидротранспортирования проката 1988
  • Прилепский Юрий Валентинович
  • Иващенко Владимир Михайлович
  • Кондратенко Виталий Михайлович
  • Самофалов Иван Сергеевич
  • Клягин Станислав Сергеевич
  • Эрлих Михаил Гершевич
  • Морозов Юрий Иванович
  • Батырев Сергей Павлович
  • Валагура Николай Николаевич
  • Ярмоленко Павел Павлович
SU1560351A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 419 657 C1

Реферат патента 2011 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА

Изобретение относится к области термической обработки горячекатаного проката. Для повышения качества упрочненного проката за счет однородности механических свойств и уменьшения искривления раскатов на холодильнике и сокращения расходов сжатого воздуха устройство содержит нагнетающую форсунку и камеру охлаждения и гидротранспортирования, выполненную из телескопически сочлененных секций, выходной конец которой представляет собой распределительную камеру с сужающейся на входе и цилиндрической на выходе насадкой, каналами, отсекающими соплами и направляющими проводками, аналогичными по форме насадке, причем распределительная камера заключена в автономный закрытый короб с приводом перемещения относительно линии прокатки, на выходе из которого установлена воздушная форсунка, при этом сужающаяся на входе и цилиндрическая на выходе насадка и направляющие проводки содержат диффузор, а соотношение площади сечения распределительной камеры к цилиндрической части сужающейся насадки и направляющих проводок составляет не менее 4 и не более 10. 2 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 419 657 C1

Устройство для термомеханического упрочнения и гидротранспортирования проката, содержащее нагнетающую форсунку, камеру охлаждения и гидротранспортирования, состоящую из неподвижной и телескопически сочлененной с ней подвижной частью, выходной конец которой является распределительной камерой с сужающейся на входе и цилиндрической на выходе насадкой, каналами и отсекающими соплами и направляющими проводками, аналогичными по форме насадке, причем распределительная камера заключена в автономный короб с приводом перемещения вдоль линии прокатки, на выходе из которого установлена воздушная форсунка, отличающееся тем, что сужающаяся на входе и цилиндрическая на выходе насадка и направляющие проводки содержат диффузор, а соотношение площади сечения распределительной камеры к цилиндрической части сужающейся насадки и направляющих проводок составляет не менее 4 и не более 10.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2419657C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОУПРОЧНЕНИЯ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА 2006
  • Кузьменко Анатолий Григорьевич
  • Черненко Валерий Тарасович
  • Крысанов Евгений Владиславович
  • Клещенко Дмитрий Александрович
  • Богданов Николай Александрович
  • Калюжный Вадим Витальевич
  • Смоленцев Сергей Степанович
RU2313586C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА 2003
  • Черненко В.Т.
  • Кузьменко А.Г.
  • Тахаутдинов Р.С.
  • Сеничев Г.С.
  • Радюкевич К.Л.
  • Ширяев О.П.
  • Алексеев А.М.
  • Клещенко Д.А.
RU2253681C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО ПРОКАТА 2005
  • Олейник Юрий Владимирович
  • Дарда Юрий Антонович
  • Петрусенко Леонид Александрович
  • Алексеев Владимир Павлович
  • Шеремет Владимир Александрович
  • Костюченко Михаил Иванович
  • Бабенко Михаил Антонович
  • Курочкин Александр Федорович
  • Белый Николай Павлович
  • Кекух Анатолий Владимирович
RU2282512C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРОКАТА 2001
  • Черненко В.Т.
  • Кузьменко А.Г.
  • Сеничев Г.С.
  • Корнев В.Н.
  • Кушнарев А.В.
  • Логинов В.Г.
  • Радюкевич К.Л.
  • Хахулин Е.В.
RU2205881C2

RU 2 419 657 C1

Авторы

Черненко Валерий Тарасович

Кузьменко Анатолий Григорьевич

Черников Анатолий Тимофеевич

Грин Андрей Юрьевич

Сухарев Николай Сергеевич

Клещенко Дмитрий Александрович

Тремасов Алексей Петрович

Даты

2011-05-27Публикация

2010-03-31Подача