СПОСОБ ОЧИСТКИ И/ИЛИ УДАЛЕНИЯ ОКАЛИНЫ С ПЛОСКОЙ ЗАГОТОВКИ ИЛИ ЧЕРНОВОЙ ПОЛОСЫ С ПОМОЩЬЮ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГИДРОСБИВА ОКАЛИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОСБИВА ОКАЛИНЫ Российский патент 2017 года по МПК B21B45/08 

Изобретение относится к способу очистки и/или удаления окалины плоской заготовки (сляба) или черновой полосы с помощью устройства для гидросбива окалины, при этом устройство для гидросбива окалины имеет по меньшей мере одну форсунку, через которую подается находящаяся под давлением вода на поверхность плоской заготовки или черновой полосы. Кроме того, изобретение относится к устройству для гидросбива окалины.

Устройства для гидросбива окалины необходимы для чистового удаления первичной или вторичной окалины, при этом в устройстве для гидросбива окалины, согласно уровню техники, вода подается под достаточно высоким давлением на подлежащую очистке плоскую заготовку.

При этом расход энергии устройством для гидросбива окалины, например устройством для гидросбива окалины чистового прокатного стана, является значительным. В зависимости от установленного уровня давления и количества воды в единицу времени, потребление энергии может составлять до 4,5 МВт. При этом используется максимальное давление воды, например, 380 бар. Уменьшение расхода энергии связано непосредственно с уменьшением давления воды, так что в этом случае падает качество результата гидросбива окалины, соответственно очистки.

Устройства для гидросбива окалины в различных вариантах выполнения известны из DE 69314275 Т2, из WO 2009/056712 А2, из JP 59076615 А и из JP 2010247228 А.

При этом вода подается через несколько расположенных рядом друг с другом форсунок на поверхность плоской заготовки, соответственно прокатываемого изделия. Такие установки имеют, например, для каждого распылительного коллектора примерно 50 расположенных рядом друг с другом форсунок.

При этом в соответствии с известными решениями предусмотрено достаточно большое расстояние между выходом форсунки и подлежащей удалению окалины плоской заготовкой. Это обусловлено тем, что увеличивается чувствительность относительно чистого перекрывания отдельных форсунок, в частности, при продольном или поперечном изгибе плоской заготовки. Кроме того, форсунки нельзя монтировать, соответственно располагать произвольно близко друг к другу, так что соседние форсунки располагаются со смещением относительно друг друга. Тем самым струи отдельных форсунок создают помехи друг другу за счет стекающей воды. Кроме того, при небольшом расстоянии между выходом из форсунки и поверхностью плоской заготовки могут быть необходимы меры для надежного ввода головной части плоской заготовки в устройство для гидросбива окалины. Дополнительно к этому, увеличение количества форсунок ограничено возрастающей стоимостью.

В патенте US 4617815 раскрыт способ очистки и/или удаления окалины с помощью устройства для гидросбива окалины, при этом устройство для гидросбива окалины имеет по меньшей мере одну прямоугольную форсунку, через которую находящаяся под давлением вода подается на поверхность плоской заготовки или черновой полосы.

Поэтому в основу изобретения положена задача создания способа указанного в начале вида, а также устройства для гидросбива окалины, с помощью которого обеспечивается достижение хорошего результата удаления окалины, соответственно очистки, но при одновременном значительном уменьшении расхода энергии. Кроме того, должны быть уменьшены потери температуры плоской заготовки или черновой полосы.

Решение этой задачи с помощью изобретения в отношении способа отличается тем, что выход форсунки, при рассматривании в перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы направлении, выполнен прямоугольным (прямоугольная форсунка) или щелеобразным по меньшей мере на некоторых участках с дугообразным прохождением, так что вода выбрасывается по всей ширине плоской заготовки или черновой полосы в виде непрерывной полосовой струи, при этом ширина выхода форсунки в направлении транспортировки плоской заготовки или черновой полосы выбрана между 0,2 мм и 1,5 мм, при этом вода подается в форсунку с давлением между 5 бар и 50 бар и при этом расстояние между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы выбрано между 8 мм и 50 мм, предпочтительно между 8 мм и 35 мм.

Предпочтительно, ширина выхода форсунки в направлении транспортировки плоской заготовки или черновой полосы выбрана между 0,3 мм и 0,8 мм, особенно предпочтительно между 0,4 мм и 0,6 мм.

Предпочтительно, вода подается в форсунку с давлением между 10 бар и 40 бар, в частности между 15 бар и 35 бар.

Расстояние между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы предпочтительно выбрано между 10 мм и 30 мм, в частности между 15 мм и 20 мм.

Характеристики потока на выходе прямоугольной форсунки выполнены так, соответственно имеют такие размеры, что там возникает компактная, относительно гладкая струя с высокой скоростью выхода воды. Отсутствующее при прямоугольной форсунке расширение струи воды поперек направления транспортировки по сравнению с обычной форсункой с плоской струей приводит, несмотря на низкое давление, к большой ударной нагрузке (соударению) и тем самым к хорошему равномерному результату удаления окалины.

Комбинация указанных данных неожиданным образом приводит к очень хорошему результату очистки, соответственно удаления окалины, при этом значительно уменьшается потребность в энергии.

Полосовая струя предпочтительно установлена с неподвижной ориентацией под углом между 0° и 30°, предпочтительно между 15° и 25° к направлению, перпендикулярному поверхности плоской заготовки или черновой полосы против направления транспортировки плоской заготовки или черновой полосы или с возможностью регулирования в указанном угловом диапазоне.

Ориентация струи может устанавливаться в указанном угловом диапазоне от 0° до 30° оптимально в зависимости от условия стока воды, пространственных условий или размеров плоской заготовки. В качестве альтернативного решения возможно также регулирование угла с помощью регулировочного элемента в зависимости от указанных выше условий. На стороне плоской заготовки или черновой полосы может быть также предпочтительным угол 0°, с целью, например, максимизации прикладываемого импульса (удара).

В одной модификации предусмотрено, что ограничительные кромки пластин форсунки, которые определяют выход форсунки, устанавливаются на различные расстояния до поверхности плоской заготовки или черновой полосы.

Предлагаемое устройство для гидросбива окалины для очистки, соответственно удаления окалины плоской заготовки или черновой полосы отличается, согласно изобретению, тем, что выход форсунки, при рассматривании в направлении, перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы, выполнен прямоугольным или щелеобразным по меньшей мере на некоторых участках с дуговым прохождением, при этом ширина выхода форсунки в направлении транспортировки плоской заготовки или черновой полосы составляет между 0,2 мм и 1,5 мм, и при этом имеются средства передвижения, с помощью которых обеспечивается возможность регулирования расстояния между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы.

При этом форсунка, согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения, расположена в корпусе, который установлен с возможностью поворота вокруг оси, которая расположена горизонтально и поперек направления транспортировки плоской заготовки или черновой полосы. На корпусе может быть расположен участок или выступ, который при применении в соответствии с предназначением устройства для гидросбива окалины расположен ближе к поверхности плоской заготовки или черновой полосы, чем выход форсунки. Таким образом, обеспечивается возможность эффективной защиты форсунки.

Выход форсунки может быть образован с помощью двух расположенных вблизи друг друга и предпочтительно линейных пластин форсунки. При этом по меньшей мере одна из пластин форсунки установлена с возможностью регулирования в направлении транспортировки плоской заготовки или черновой полосы, и/или в направлении, перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы, и/или поперек направления транспортировки плоской заготовки или черновой полосы.

В другом варианте выполнения изобретения предусмотрено, что выход форсунки образован с помощью двух линейных, расположенных вблизи друг друга пластин форсунки, при этом обе пластины форсунки имеют ограничительные кромки для прохождения воды, которые, при рассматривании в перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы направлении, проходят под клиновидным углом предпочтительно между 1° и 5° к горизонтальному направлению поперек направления транспортировки плоской заготовки или черновой полосы, и при этом обе пластины форсунки выполнены с возможностью перестановки относительно друг друга в горизонтальном направлении поперек направления плоской заготовки или черновой полосы. Таким образом, можно простым образом изменять величину выхода щели форсунки.

Вместо прямых кромок пластин форсунки кромки могут быть снабжены любым контуром, в частности контуром в соответствии с полиномом n-го порядка, так что аналогично технологии CVC образуется по ширине, например, параболическое изменение щели. Таким образом, в одной модификации предусмотрено, что выход форсунки образован с помощью двух имеющих любой контур пластин форсунки, при этом обе пластины форсунки можно переставлять относительно друг друга так, что ширина щели изменяется неравномерно по ширине плоской заготовки или черновой полосы.

При этом ширина щели форсунки по ширине подлежащей удалению окалины плоской заготовки или черновой полосы может быть выполнена с возможностью регулирования на некоторых участках; в соответствии с этим предусмотрено, что ширина выхода форсунки в направлении транспортировки выполнена с возможностью регулирования на некоторых участках по ширине плоской заготовки или черновой полосы.

Предпочтительно, устройство для гидросбива окалины имеет по меньшей мере один фильтровальный элемент, который имеет множество отверстий, ячеек или прорезей, при этом диаметр отверстий, ширина ячеек или ширина прорезей меньше или равна ширине выхода форсунки. Предпочтительно, фильтр расположен также в подводе воды, ширина ячеек которого меньше ширины шлица форсунки. При этом фильтровальный элемент может быть расположен перед зоной выхода форсунки, при этом сумма площадей поперечного сечения отверстий, сеток или прорезей в фильтровальном элементе больше поперечного сечения выхода форсунки.

При этом подводящие трубопроводы к устройству для гидросбива окалины или проводящие воду конструктивные элементы состоят предпочтительно из нержавеющего материала (предпочтительно стали или же меди).

Таким образом, закупоривание узкой прямоугольной форсунки предотвращается с помощью имеющего соответствующую конструкцию фильтровального блока внутри корпуса устройства для гидросбива окалины. При этом речь идет, например, об имеющем форму прямоугольного параллелепипеда (или с аналогичным пространственным прохождением), проходящем по ширине фильтровальном блоке, который расположен перед выпускным каналом. При этом зона фильтра может выступать в распределительный канал. Фильтровальный блок снабжен небольшими ячейками, или отверстиями, или предпочтительно прорезями, при этом ширина отверстий, ячеек или прорезей меньше или равна ширине выхода прямоугольной форсунки. Кроме того, сумма поверхностей поперечного сечения отверстий, ячеек или прорезей (при рассматривании в направлении прохождения потока воды) больше поперечного сечения прямоугольной форсунки с целью удерживания небольших потерь потока.

В другой предпочтительной модификации предусмотрено, что выход форсунки образован двумя имеющими соответствующий контур пластинами, которые при сдвиге относительно друг друга изменяют щель по ширине плоской заготовки или черновой полосы.

Может быть предусмотрено, что используется лишь один ряд разбрызгивания, предпочтительно с меньшим количеством воды. Для уменьшения различия температур, которое получается при гидросбиве окалины, на основании тем самым уменьшенного охлаждающего действия может быть уменьшена температура печи.

Блок прямоугольной форсунки может состоять из компонентов зоны подвода воды, при необходимости, фильтровальной пластины, участка выравнивания струи, фокусировки струи перед щелью форсунки и щели форсунки.

Ограничительные кромки обеих пластин форсунки могут быть также расположены на различном расстоянии до плоской заготовки или черновой полосы, соответственно установлены на такое различное расстояние.

Прямоугольная щель может быть также выполнена дугообразной. Может быть также предусмотрена возможность регулирования ширины щели форсунки на некоторых участках по ширине форсунки.

Форсунка может иметь в направлении выхода воды коническую выходную щель или параллельную выходную щель, при этом длина выходной щели, измеренная в направлении выхода воды, предпочтительно составляет меньше 20 мм и/или в три раза длиннее ширины выхода форсунки.

Таким образом, изобретение предлагает комбинацию различных мер для достижения при значительно уменьшенном расходе энергии хорошего результата удаления окалины.

Расстояние между выходом прямоугольной форсунки и поверхностью плоской заготовки, соответственно прокатываемого изделия составляет предпочтительно 20 мм, при этом диапазон между 10 мм и 30 мм также приводит к очень хорошим результатам. Особенно предпочтительно, что с помощью прямоугольной форсунки можно устанавливать небольшие расстояния до плоской заготовки или черновой полосы, без перекрытия форсунок по ширине, поскольку форсунка является прямоугольной форсункой.

Поскольку с помощью прямоугольной форсунки уже можно устанавливать равномерное действие гидросбива окалины, то в большинстве случаев достаточен один коллектор для гидросбива окалины на каждой стороне.

Уровень давления предпочтительно удерживается равным 25 бар, при этом также значения между 10 бар и 40 бар приводят к хорошим результатам. За счет этого достигается значительная экономия энергии.

Ширина щели прямоугольной форсунки предпочтительно устанавливается на 0,5 мм; предпочтительный диапазон значений лежит для этого между 0,3 и 0,8 мм.

При относительно низком давлении и подходящей ширине щели можно устанавливать небольшое количество воды для гидросбива окалины, что снижает эффект охлаждения плоской заготовки или черновой полосы.

Может быть предусмотрена возможность замены пластин форсунки. Они состоят предпочтительно из теплостойкой нержавеющей стали, закаленной стали, твердого сплава или керамики.

Угол струи форсунки устанавливается предпочтительно настолько крутым, что вся вода проходит в направлении полосы; в данном случае предпочтительным является угол между 0° и 25°.

Устройство для гидросбива окалины предпочтительно расположено перед чистовым прокатным станом или после печи для плоской заготовки.

За счет возможности регулирования расстояния между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки обеспечивается не только возможность оптимизации процесса гидросбива окалины, но также защита форсунки при изменении толщины плоской заготовки. При транспортировке головной части плоской заготовки или черновой полосы через устройство для гидросбива окалины и зону его форсунок можно слегка приподнимать форсунку или же она отклоняется при воздействии внешней силы на ее поворотный корпус, за счет чего можно предотвращать повреждения. В соответствии с этим балка устройства для гидросбива окалины с прямоугольной форсункой предпочтительно опирается на качающийся рычаг.

В качестве дополнительной меры для защиты форсунки и для повышения безопасности транспортировки может быть предусмотрено перед устройством для гидросбива окалины распознавание формы головной части плоской заготовки или черновой полосы (оптическая или механическая система) и тем самым управление положением форсунки у головной части плоской заготовки или черновой полосы.

Ширину шели прямоугольной форсунки можно изменять посредством замены пластин форсунки. Возможно также изменение ширины щели с помощью механизма перестановки (например, с помощью эксцентрика или клина); для этого одна пластина форсунки может быть установлена с возможностью сдвига. За счет этого возможна компенсация износа пластин форсунки. Кроме того, за счет этого обеспечивается возможность открывания щели, например, для возможной чистки форсунки.

В качестве другого усовершенствования может быть предусмотрено изменение щели форсунки также лишь на некоторых участках по ширине прямоугольной форсунки (поперек направления транспортировки плоской заготовки). Таким образом, щель форсунки можно закрывать на некоторых участках, за счет чего возможно согласование ширины форсунки с различной шириной плоской заготовки.

Давление для гидросбива окалины в соответствии с изобретением также значительно уменьшено по сравнению с уровнем техники, при этом за счет предлагаемой комбинации признаков, тем не менее, достигается максимально равномерный результат удаления окалины.

При уменьшающемся расстоянии между форсункой и подлежащим удалению окалины прокатываемым изделием увеличивается давление соударения водной струи с поверхностью плоской заготовки и тем самым действие очистки. Таким образом, изобретение обеспечивает сохранение одинакового качества гидросбива окалины за счет уменьшения расстояния и давления воды.

Расстояние между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки можно устанавливать с помощью соответствующего исполнительного механизма. Для обеспечения возможности установки небольшого расстояния между выходом форсунки и плоской заготовкой может быть необходимо регулирование расстояния между форсункой и прокатываемым изделием у головной части. В данном случае использование прямоугольной форсунки является предпочтительным, поскольку равномерное действие гидросбива окалины, соответственно охлаждающее действие по ширине плоской заготовки обеспечивается независимо от расстояния. Это справедливо также при изогнутой поверхности прокатываемого изделия.

За счет уменьшения указанным образом расстояния между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки можно значительно уменьшить необходимое в единицу времени количество воды. Это уменьшает эффект охлаждения плоской заготовки или черновой полосы. Таким образом, уменьшенное действие охлаждения можно использовать для экономии энергии посредством уменьшения, например, температуры печи (действия нагревания).

Вместо использования обычных форсунок согласно изобретению предусмотрена прямоугольная форсунка, с помощью которой создается водяная завеса и направляется на подлежащую удалению окалины плоскую заготовку.

В то время как при использовании обычных форсунок необходимо несколько расположенных рядом друг с другом форсунок, при этом при уменьшенном, согласно изобретению, расстоянии между выходом форсунки и плоской заготовкой необходимо использовать значительно больше форсунок с целью обеспечения достаточного перекрытия при одинаковом угле разбрызгивания. Хотя в качестве альтернативного решения можно было бы увеличивать угол разбрызгивания при остающемся неизменным количестве форсунок, это имело бы тот недостаток, что за счет этого уменьшается давление соударения и тем самым оказывается отрицательное влияние на результат гидросбива окалины.

Предлагаемое выполнение отличается более низкой стоимостью. Это обуславливается, с одной стороны, возможностью применения насосов низкого давления; кроме того, можно использовать более дешевые трубопроводы и форсуночные коллекторы с более тонкими стенками. Также экранирование от используемого высокого давления становится менее сложным. Кроме того, уменьшается также износ прямоугольной форсунки за счет меньшего давления. За счет этого уменьшаются также расходы на техническое обслуживание.

Подводящие трубопроводы устройства для гидросбива окалины и/или корпус устройства для гидросбива окалины, соответственно по меньшей мере все конструктивные элементы в проводящих воду зонах, можно также изготавливать из нержавеющего материала (например, нержавеющей стали, чугуна, меди), поскольку в данном случае не используются устройства для гидросбива окалины высокого давления с необходимой стойкостью к давлению, а лишь давления ниже 50 бар. Таким образом, можно также противодействовать возможной опасности закупоривания узкой щелевой форсунки. А именно, в этом случае отсутствует ржавчина внутри подводящих трубопроводов или в устройстве для гидросбива окалины.

Устройство для гидросбива окалины предпочтительно занимает также меньшее конструктивное пространство, поскольку для устройства для гидросбива окалины предусмотрен лишь один ряд форсунок на каждой стороне.

Предпочтительно, получается также лишь небольшое охлаждение плоской заготовки вследствие меньшей смачиваемой поверхности, соответственно вследствие меньшего объемного потока воды, который требуется для гидросбива окалины.

Смачиваемая водой поверхность устройства для гидросбива окалины на верхней стороне может быть ограничена дополнительно с помощью приводного или отжимного ролика перед и/или позади устройства для гидросбива окалины. При этом отжимной ролик устанавливается на заданное усилие, соответственно на заданный зазор. Кроме того, при этой конструкции устройства для гидросбива окалины могут быть также предусмотрены проверенные практикой улавливающие желобки для удаления воды.

За счет используемой прямоугольной форсунки обеспечивается также оптимальное перекрытие плоской заготовки по ширине, а именно, также при различном расстоянии между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки.

Давление соударения за счет использования предлагаемой прямоугольной форсунки с указанным набором рабочих параметров удерживается по меньшей мере одинаково большим, как при известных ранее форсунках высокого давления.

Выходной канал форсунки может быть выполнен в виде щелевой форсунки в зоне выхода. В качестве альтернативного решения можно использовать также форсунку со слегка конической или предпочтительно параллельной выходной щелью с длиной щели меньше 20 мм и/или с длиной, превышающей трехкратную ширину выходной щели форсунки.

В данном случае под плоской заготовкой, соответственно черновой полосой следует понимать в принципе любой вид плоской заготовки (тонкая плоская заготовка, толстая плоская заготовка), соответственно черновую полосу или полосу, а также в целом каждое подлежащее удалению окалины изделие предпочтительно с четырехугольным поперечным сечением.

На чертежах показаны примеры выполнения изобретения, на которых схематично изображено:

фиг. 1 - устройство для гидросбива окалины с расположенной над плоской заготовкой форсункой и расположенной под плоской заготовкой форсункой, на виде сбоку;

фиг. 2 - форсунка устройства для гидросбива окалины, согласно первому варианту выполнения изобретения, на виде сбоку;

фиг. 3 - форсунка устройства для гидросбива окалины, согласно второму варианту выполнения изобретения, на виде сбоку;

фиг. 4 - форсунка устройства для гидросбива окалины, согласно третьему варианту выполнения изобретения, на виде сбоку;

фиг. 5 - выход выполненной дугообразно форсунки устройства для гидросбива окалины при рассматривании перпендикулярно поверхности плоской заготовки;

фиг. 6 - форсунка, согласно фиг. 5, при рассматривании в направлении транспортировки плоской заготовки.

На фиг. 1 показано устройство 2 для гидросбива окалины, с помощью которого подвергается удалению окалины плоская заготовка 1 на ее верхней стороне и на ее нижней стороне. В соответствии с этим соответствующая форсунка 3 расположена над и под плоской заготовкой 1. Плоская заготовка 1 перемещается в направлении F транспортировки вдоль устройства 2 для гидросбива окалины.

Как показано на фиг. 2-4, каждая форсунка 3 имеет выход 4, из которого выбрасывается вода под давлением. При этом форсунка 3 является форсункой, которая выбрасывает по ширине В плоской заготовки 1 (см. фиг. 5) струю 5 в виде водяной завесы, т.е. на выходе 4 имеется щель форсунки в виде прямоугольной щели (прямоугольное поперечное сечение форсунки), которая проходит по всей ширине В плоской заготовки 1 горизонтально и поперек направления F транспортировки.

Форсунка 3 расположена в корпусе 7. Корпус 7 установлен с возможностью поворота на оси А, которая ориентирована горизонтально и поперек направления F транспортировки. Средство 6 перемещения обеспечивает движение корпуса 7 и тем самым движение вверх и вниз форсунки 3 и тем самым выхода 4 форсунки. Таким образом, выход 4 форсунки можно перемещать в направлении N, перпендикулярном поверхности плоской заготовки. Тем самым можно устанавливать расстояние а между выходом 4 форсунки 3 и поверхностью плоской заготовки 1.

Кроме того, на фиг. 1 показано, что на корпусе 7 расположен участок, соответственно выступ 8. Этот участок выступает за выход 4 форсунки и тем самым представляет защиту для форсунки 3. В соответствии с этим расстояние a' между нижней кромкой участка, соответственно выступа 8 и поверхностью плоской заготовки 1 меньше расстояния а между выходом 4 форсунки 3 и поверхностью плоской заготовки.

Кроме того, можно видеть, что струя 5, которая выходит из форсунки 3, ориентирована относительно направления N, перпендикулярного плоской заготовке 1, под углом α (см. фиг. 1, внизу). При этом она ориентирована против направления F транспортировки.

Вода подводится к форсунке 3 под давлением р через подводящий трубопровод 12. После фильтровальной пластины 13 вода попадает в приспособление 14 для направления струи, которое состоит из решетчатых пластин. Отсюда вода попадает на выпрямительный участок 15 форсунки.

Таким образом, блок прямоугольной форсунки состоит из основных компонентов зоны 12 подвода воды, не обязательно, фильтровальной пластины 13, приспособления 14 для направления воды, выпрямительного участка форсунки, фокусировки струи перед щелью форсунки и, наконец, щели форсунки.

Возможный вариант выполнения фильтровального блока 13 внутри корпуса 7 устройства для гидросбива окалины, соответственно внутри устройства 2 для гидросбива окалины показан на фиг. 1. В этом варианте выполнения применяется, например, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда непрерывный фильтровальный блок 13, который проходит по ширине в виде оболочки и расположен перед прямоугольной выпускной зоной 14, 15 форсунки. Здесь фильтр выступает в распределительный канал 21. Корпус фильтра, соответственно фильтровальный блок 13 снабжен множеством узких прорезей (не видны на фиг. 1), при этом ширина прорезей меньше или равна ширине b выхода прямоугольной форсунки 3. Кроме того, сумма поверхностей поперечного сечения отверстий, ячеек или предпочтительно прорезей больше поперечного сечения выхода 4 прямоугольной форсунки 3. Таким образом, поток воды проходит из подводящего трубопровода 12 в своего рода распределительный канал 21 и далее через множество прорезей фильтровального блока 13 в собственно подвод форсунки с приспособлением 14 для направления струи и выпрямительным участком 15 форсунки и, наконец, к выходу 4 форсунки.

Точно так же как пластины 9, 10 форсунки, можно также легко заменять фильтровальный блок 13 и приспособление 14 для направления струи для возможных целей технического обслуживания (например, посредством перемещения в направлении выхода 4 форсунки).

Подводящий трубопровод 12 устройства 2 для гидросбива окалины и/или корпус 7 устройства для гидросбива окалины, соответственно все конструктивные элементы (например, приспособление 14 для направления струи и выпрямительный участок 15 форсунки) в проводящей воду зоне могут быть выполнены из нержавеющего материала. Таким образом, можно эффективно противодействовать опасности закупоривания узкой щели 4 форсунки. В этом случае внутри подводящего трубопровода 12 или устройства 2 для гидросбива окалины не образуется ржавчина.

Сама щель форсунки образована с помощью двух пластин 9 и 10 форсунки, которые имеют каждая ограничительные кромки 11 (см. фиг. 4). Ограничительные кромки 11 обеих сторон могут быть расположены с возможностью перестановки или без возможности перестановки на различном уровне (расстоянии а до плоской заготовки 1). Пластины форсунки могут быть выполнены с возможностью замены.

Выходной канал 4 форсунки 3 может быть выполнен в виде остроконечной щелевой форсунки в выходной зоне (т.е., например, без параллельной выходной щели), как это показано, например, на фиг. 1. В качестве альтернативного решения можно использовать также форсунку с параллельной выходной щелью, как показано на фиг. 4, с помощью обеих параллельно проходящих ограничительных кромок 11.

Прямоугольный выход 4 форсунки имеет выходную площадь, которая образуется в виде произведения ширины b выхода 4 форсунки 3 в направлении F транспортировки (см. фиг. 3) и ширины щели форсунки горизонтально и поперек направления F транспортировки.

На фиг. 1 показаны также транспортировочные ролики (ролики рольганга) 16. Также на верхней стороне, т.е. над транспортировочными роликами, могут быть расположены отжимные ролики, так что пара роликов может служить в качестве привода. На фиг. 1 показано также отклоняющее ребро 17.

На фиг. 2 показана в увеличенном масштабе форсунка 3. В данном случае предусмотрено привинчивание форсунки к корпусу 7 или внутри корпуса 7 с помощью винтов 8. Вода выходит из форсунки в направлении стрелки. Винты расположены на противоположной плоской заготовке стороне, т.е. с защитой от теплоты излучения.

Уплотнение 19 обеспечивает плотное соединение между телом форсунки и пластинами 9 и 10 форсунки.

Следует упомянуть еще зубцы, соответственно профиль 20, который предусмотрен между телом форсунки и пластинами 9, 10 форсунки с целью удерживания пластин 9, 10 форсунки с геометрическим замыканием и тем самым с определенной и воспроизводимой посадкой в теле форсунки.

На фиг. 3 можно видеть, что выход 4 форсунки 3 относительно ширины b выполнен с возможностью регулирования. Для этого одна из пластин 10 форсунки расположена с возможностью перемещения в направлении двойной стрелки (средства сдвига не изображены; это могут быть механические, гидравлические, пневматические или электрические исполнительные механизмы).

На фиг. 4 одна пластина 10 форсунки установлена в качестве альтернативы к фиг. 3 с возможностью сдвига в направлении N, перпендикулярном поверхности плоской заготовки. За счет этого можно также изменять величину прямоугольной щели форсунки 3.

В качестве другого альтернативного решения может быть предусмотрено, хотя это и не изображено, сдвигание одной пластины 10 форсунки относительно другой пластины 9 форсунки в направлении поперек направления F транспортировки с целью вызова, например, при коническом разрезе ограничительной кромки 11 пластины форсунки, изменения ширины щели вплоть до полного закрывания форсунки 3.

На фиг. 5 и 6 показано, что выход 4 форсунки 3 не обязательно должен быть линейным (прямым), а может быть выполнен также дугообразным. Выход 4 форсунки 3 выступает в боковом направлении немного за ширину В плоской заготовки 1. Стрелками на фиг. 5 обозначено направление потока воды.

Перечень позиций

1 Плоская заготовка/черновая полоса

2 Устройство для гидросбива окалины

3 Форсунка

4 Выход форсунки

5 Струя

6 Средство перемещения

7 Корпус

8 Участок/выступ

9 Пластина форсунки

10 Пластина форсунки

11 Ограничительная кромка

12 Подводящий трубопровод

13 Фильтровальный элемент (фильтровальная пластина/корпус фильтра/фильтровальный блок)

14 Приспособление для направления струи

15 Выпрямительный участок форсунки

16 Транспортировочный ролик (ролик рольганга)

17 Отклоняющее ребро

18 Винт

19 Уплотнение

20 Зубцы/профиль

21 Распределительный канал

А Ось поворота

В Ширина плоской заготовки или черновой полосы

F Направление транспортировки

N Направление, перпендикулярное поверхности плоской заготовки или черновой полосы

а Расстояние между выходом форсунки и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы

a' Расстояние между нижней кромкой участка/выступа и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы

b Ширина выхода форсунки в направлении транспортировки

р Давление

α Угол

Изобретение относится к области прокатки. Способ гидросбива окалины с поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1) производят посредством устройства (2) для гидросбива окалины, которое имеет по меньшей мере одну форсунку (3) с выходным каналом, направленным к поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1), через которую подают находящуюся под давлением (p) воду на поверхность плоской заготовки или черновой полосы (1). Улучшение условий гидросбива окалины и повышение экономичности процесса обеспечивается за счет того, что воду подают через выходной канал (4) форсунки (3), выполненный в направлении (N), перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1), прямоугольным или щелеобразным по меньшей мере на некоторых участках с дугообразным проходом, с шириной (b) выходного канала (4) форсунки (3) в направлении (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1), составляющей 0,2-1,5 мм, при этом воду подают по всей ширине (В) поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1) в виде непрерывной полосовой струи (5) с соблюдением расстояния (а) между выходным каналом (4) форсунки (3) и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы (1), составляющего 8-50 мм, причем воду подают в форсунку (3) под давлением (p), составляющим 5-50 бар. Устройство для гидросбива окалины содержит соответствующее оборудование. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ гидросбива окалины с поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1) для очистки и/или удаления окалины посредством устройства (2) для гидросбива окалины, которое имеет по меньшей мере одну форсунку (3) с выходным каналом, направленным к поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1), через которую подают находящуюся под давлением (p) воду на поверхность плоской заготовки или черновой полосы (1), отличающийся тем, что воду подают через выходной канал (4) форсунки (3), выполненный в направлении (N), перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1), прямоугольным или щелеобразным по меньшей мере на некоторых участках с дугообразным проходом, с шириной (b) выходного канала (4) форсунки (3) в направлении (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1), составляющей 0,2-1,5 мм, при этом воду подают по всей ширине (В) поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1) в виде непрерывной полосовой струи (5) с соблюдением расстояния (а) между выходным каналом (4) форсунки (3) и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы (1), составляющего 8-50 мм, причем воду подают в форсунку (3) под давлением (p), составляющим 5-50 бар.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ширина выходного канала (4) форсунки (3) в направлении (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1) составляет 0,3-0,8 мм, предпочтительно 0,4-0,6 мм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воду подают в форсунку (3) с давлением (p) 10-40 бар, в частности 15-35 бар.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что расстояние (а) между выходным каналом (4) форсунки (3) и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы (1) составляет 10-30 мм, предпочтительно 15-20 мм.

5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что полосовую струю (5) подают c постоянным ориентированием под углом (α) между 0° и 30°, предпочтительно между 15° и 25° к направлению (N), перпендикулярному поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1), против направления (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1) или с возможностью регулирования угла в указанном угловом диапазоне.

6. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что выходной канал (4) форсунки (3) ограничивают ограничительными кромками (11) пластин (9, 10) форсунки, которые устанавливают на различные расстояния до поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1).

7. Устройство для гидросбива окалины с поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1) для очистки и/или удаления окалины способом по любому из пп. 1-6, характеризующееся тем, что оно содержит по меньшей мере одну форсунку (3) с выходным каналом (4), выполненную с возможностью подачи через него находящейся под давлением (p) воды на поверхность плоской заготовки или черновой полосы (1), причем выходной канал (4) форсунки (3) в направлении (N), перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы, выполнен прямоугольным или щелеобразным по меньшей мере на некоторых участках с дугообразным проходом, а ширина (b) выходного канала (4) форсунки (3) в направлении (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1) составляет 0,2-1,5 мм, и средства (6) перемещения для регулирования расстояния (а) между выходным каналом (4) форсунки (3) и поверхностью плоской заготовки или черновой полосы (1).

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что форсунка (3) расположена в корпусе (7), который установлен с возможностью поворота вокруг оси (А), расположенной горизонтально и поперек направления (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1).

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что корпус (7) имеет по меньшей мере один участок (8) или выступ, расположенный ближе на расстоянии (а') к поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1), чем выходной канал (4) форсунки (3) в процессе гидросбива окалины.

10. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что выходной канал (4) форсунки (3) образован посредством двух расположенных вблизи друг друга пластин (9, 10) форсунки, по меньшей мере одна из которых установлена с возможностью регулирования в направлении (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1) и/или в направлении (N), перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1), и/или поперек направления (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1).

11. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что выходной канал (4) форсунки (3) образован посредством двух линейных, расположенных рядом друг с другом пластин (9, 10) форсунки, при этом обе пластины (9, 10) форсунки имеют ограничительные кромки (11) для прохождения воды, которые в перпендикулярном поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1) направлении (N) расположены клиновидно под углом предпочтительно между 1° и 5° к горизонтальному направлению поперек направления (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1), при этом обе пластины (9, 10) форсунки выполнены с возможностью перестановки относительно друг друга в горизонтальном направлении поперек направления (F) транспортировки плоской заготовки или черновой полосы (1).

12. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что выходной канал (4) форсунки (3) образован с помощью двух имеющих произвольный контур пластин (9, 10) форсунки, при этом обе пластины (9, 10) форсунки выполнены с возможностью перестановки относительно друг друга с изменением ширины щели неравномерно по ширине поверхности плоской заготовки или черновой полосы (1).

13. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что пластины (9, 10) форсунки выполнены из теплостойкой нержавеющей стали, из закаленной стали, из твердого сплава или из керамики.

14. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что оно имеет блок форсунки со средствами зоны подвода воды, предпочтительно в виде фильтровальной пластины, приспособления для направления струи, выравнивающего участка форсунки, средств фокусировки струи перед щелью форсунки и щели форсунки.

15. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью регулирования ширины (b) выходного канала (4) форсунки (3) в направлении (F) транспортировки на некоторых участках по ширине плоской заготовки или черновой полосы (1).

16. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что оно имеет по меньшей мере один фильтровальный элемент (13), который имеет множество отверстий, ячеек или прорезей, при этом диаметр отверстий, ширина ячеек или ширина прорезей меньше или равна ширине (b) выходного канала (4) форсунки (3).

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что фильтровальный элемент (13) расположен перед зоной выхода форсунки (3), при этом сумма площадей поперечного сечения отверстий, ячеек или прорезей в фильтровальном элементе (13) превышает поперечное сечение выходного канала (4) форсунки (3).

18. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что подводящие трубопроводы (12) к устройству (2) для гидросбива окалины, и/или корпус (7) устройства для гидросбива окалины, и/или все проводящие воду конструктивные элементы выполнены предпочтительно из нержавеющего материала.

19. Устройство по любому из пп. 7-9, отличающееся тем, что форсунка (3) имеет в направлении выхода воды коническую выходную щель или параллельную выходную щель, при этом длина выходной щели, измеренная в направлении выхода воды, предпочтительно составляет меньше 20 мм и/или в три раза длиннее ширины (b) выходного канала (4) форсунки (3).