СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА Российский патент 2021 года по МПК B21B45/02 

Изобретение касается системы охлаждения для охлаждения проката, включающей в себя несколько охлаждающих балок для нанесения охлаждающего средства на прокат, ровно один собственный трубопровод для снабжения охлаждающим средством для каждой из охлаждающих балок, а также систему подводящих трубопроводов для направления охлаждающего средства к трубопроводам для снабжения охлаждающим средством, при этом каждая из охлаждающих балок через собственный трубопровод для снабжения охлаждающим средством соединена с системой подводящих трубопроводов.

Такая система охлаждения используется для достижения определенного охлаждения проката. Для этого прокат подводится к системе охлаждения. Затем при помощи охлаждающих балок на прокат наносится охлаждающее средство, обычно вода.

В частности, при так называемой горячей прокатке определенное охлаждение проката имеет центральное значение для достижения желаемых свойств материала проката, таких как, например, желаемая микроструктура.

Если во время паузы в прокатке в системе охлаждения не находится прокат, подвод охлаждающего средства к охлаждающим балкам обычно прерывается. Для прерывания подвода охлаждающего средства обычно применяются один или несколько запорных органов системы охлаждения.

Из JP S54 79817 A, JP S62 67605 U и JP S52 56052 A известны разные системы охлаждения для охлаждения проката, которые включают в себя несколько охлаждающих балок или форсунок для охлаждающего средства для нанесения охлаждающего средства на прокат, трубопроводы для снабжения охлаждающим средством, а также системы подводящих трубопроводов для направления охлаждающего средства к трубопроводам для снабжения охлаждающим средством.

Задачей изобретения является предложить улучшенную систему охлаждения для охлаждения проката.

Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью системы охлаждения, имеющей признаки п.1 формулы изобретения.

Предлагаемая изобретением система охлаждения включает в себя несколько охлаждающих балок для нанесения охлаждающего средства на прокат. Кроме того, система охлаждения включает в себя ровно один собственный трубопровод для снабжения охлаждающим средством для каждой из охлаждающих балок. То есть система охлаждения имеет несколько трубопроводов для снабжения охлаждающим средством, при этом для каждой из охлаждающих балок предусмотрен ровно один собственный трубопровод для снабжения охлаждающим средством. Далее, система охлаждения включает в себя систему подводящих трубопроводов для направления охлаждающего средства к трубопроводам для снабжения охлаждающим средством.

Также у этой системы охлаждения предусмотрено, что каждая из охлаждающих балок через свой собственный трубопровод для снабжения охлаждающим средством соединена с системой подводящих трубопроводов. Другими словами, каждая из охлаждающих балок соединена с системой подводящих трубопроводов через ровно один трубопровод для снабжения охлаждающим средством, который выделен для данной охлаждающей балки или, соответственно, предусмотрен для нее.

Кроме того, система охлаждения имеет байпасный трубопровод для отвода потока охлаждающего средства из системы подводящих трубопроводов, который на входной стороне присоединен к присоединительному элементу, в частности присоединительному патрубку, системы подводящих трубопроводов.

Далее, система охлаждения имеет резервуар для охлаждающего средства, к которому присоединена система подводящих трубопроводов, желоб для окалины, соединенный с желобом для окалины отстойник для окалины, а также другой байпасный трубопровод, который на входной стороне присоединен к другому присоединительному элементу системы подводящих трубопроводов, при этом один из двух байпасных трубопроводов на выходной стороне присоединен к резервуару для охлаждающего средства или к другому присоединительному элементу системы подводящих трубопроводов, а другой из двух байпасных трубопроводов на выходной стороне впадает в желоб для окалины или в отстойник для окалины.

Предпочтительные усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения, а также последующего описания.

Изобретение исходит из того рассуждения, что при быстром прерывании подвода охлаждающего средства в системе охлаждения, в частности в ее трубопроводах, могут возникать толчки давления, которые при определенных обстоятельствах могут повреждать компоненты системы охлаждения и при известных условиях приводить к выходу системы охлаждения из строя. Возникновение толчков давления, которые могут повреждать систему охлаждения, проблематично, в частности, тогда, когда система охлаждения эксплуатируется в так называемом режиме интенсивного охлаждения, так как в этом режиме обычно в трубопроводах системы охлаждения действуют более высокие давления охлаждающего средства, чем при эксплуатации системы охлаждения в так называемом режиме ламинарного охлаждения.

Изобретение позволяет охлаждающему средству при прерывании подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам стекать из системы подводящих трубопроводов через байпасный трубопровод. То есть охлаждающему средству предоставляется альтернативный путь течения через байпасный трубопровод. Таким образом при прерывании подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам могут предотвращаться или по меньшей мере уменьшаться толчки давления в системе охлаждения. Благодаря этому, в свою очередь, могут сохраняться компоненты системы охлаждения и увеличиваться срок службы каждого из них. Целесообразным образом при прерывании подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам включается байпасный трубопровод.

Благодаря тому, что байпасный трубопровод присоединен к присоединительному элементу системы подводящих трубопроводов, этим байпасным трубопроводом могут перемыкаться сразу несколько охлаждающих балок, т.е. несколько охлаждающих балок одним и тем же байпасным трубопроводом. Следовательно, собственный байпасный трубопровод для каждого из трубопроводов для снабжения охлаждающим средством, а также при известных условиях собственный запорный орган для каждого такого байпасного трубопровода, не требуется. Это делает возможным конструктивно простое и экономичное исполнение системы охлаждения. К тому же при этом становится возможной простая по технике управления эксплуатация системы охлаждения.

В смысле изобретения трубопроводом может считаться, в частности, труба, участок трубы или система соединенных друг с другом труб.

Термин «соединен» может пониматься как краткая форма выражения «гидравлически соединен». Тогда один элемент системы охлаждения может считаться соединенным с другим элементом системы охлаждения, когда текучая среда, в частности упомянутое ранее охлаждающее средство, может течь от одного из этих двух элементов к другому из этих двух элементов.

Под нанесением охлаждающего средства на прокат может пониматься покрытие охлаждающим средством поверхности проката. Охлаждающее средство может наноситься на прокат с одной или нескольких сторон. Предпочтительно охлаждающее средство наносится на прокат сверху и снизу.

Байпасный трубопровод предпочтительно присоединен непосредственно к присоединительному элементу системы подводящих трубопроводов. Это значит, байпасный трубопровод может быть непосредственно соединен с системой подводящих трубопроводов.

Целесообразным образом каждый трубопровод для снабжения охлаждающим средством (на выходной стороне) непосредственно соединен с выделенной для него охлаждающей балкой. Трубопроводом для снабжения охлаждающим средством в настоящем случае может считаться трубопровод, который снабжает охлаждающим средством ровно одну охлаждающую балку. Также предпочтительно, когда каждая охлаждающая балка соединена с системой подводящих трубопроводов исключительно через свой собственный трубопровод для снабжения охлаждающим средством. Предпочтительным образом каждый трубопровод для снабжения охлаждающим средством (на входной стороне) соединен непосредственно с системой подводящих трубопроводов.

Через систему подводящих трубопроводов снабжаются охлаждающим средством предпочтительно все упомянутые ранее охлаждающие балки. Система подводящих трубопроводов может включать в себя один или несколько трубопроводов. Предпочтительно система подводящих трубопроводов включает в себя по меньшей мере один главный трубопровод и по меньшей мере один распределительный трубопровод. Целесообразным образом главный трубопровод на выходной стороне опосредствованно или непосредственно присоединен к распределительному трубопроводу.

Далее, целесообразно, когда трубопроводы для снабжения охлаждающим средством на входной стороне опосредствованно или непосредственно присоединены к распределительному трубопроводу. На выходной стороне каждый трубопровод для снабжения охлаждающим средством предпочтительно непосредственно присоединен к предназначенной для него охлаждающей балке.

Предпочтительно система охлаждения включает в себя насос для охлаждающего средства для повышения давления охлаждающего средства в системе подводящих трубопроводов. Целесообразно, когда насос для охлаждающего средства расположен в упомянутом ранее главном трубопроводе. Формулировка, что насос для охлаждающего средства целесообразным образом расположен в главном трубопроводе, не обязательно должна пониматься так, что насос для охлаждающего средства у такой системы охвачен главным трубопроводом. Например, главный трубопровод может иметь первый участок трубопровода, который присоединен к входу насоса для охлаждающего средства. Кроме того, главный трубопровод может иметь второй участок трубопровода, который присоединен к выходу насоса для охлаждающего средства.

Насос для охлаждающего средства может применяться для того, чтобы управлять мощностью охлаждения системы охлаждения. При управлении мощностью охлаждения дополнительно к насосу для охлаждающего средства могут находить применение другие элементы системы охлаждения, такие как, например, один или несколько регулировочных клапанов.

Благодаря тому, что байпасный трубопровод, предоставляя альтернативный путь течения при прерывании подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам, позволяет поддерживать охлаждающее средство в системе охлаждения в движении, при прерывании подвода охлаждающего средства не требуется отключать насос для охлаждающего средства. Более того, даже тогда, когда подвод охлаждающего средства к охлаждающим балкам прерван, может гарантироваться заданный минимальный расход охлаждающего средства, который нагнетается насосом для охлаждающего средства.

Предпочтительным образом насос для охлаждающего средства оснащен частотно-регулируемым приводом. С помощью такого насоса может точно настраиваться нагнетаемый насосом расход охлаждающего средства. Под насосом для охлаждающего средства, имеющим частотно-регулируемый привод, может пониматься насос, у которого регулируемой величиной служит его частота вращения.

Кроме того, система охлаждения может иметь несколько насосов для охлаждающего средства, в частности несколько насосов для охлаждающего средства вышеописанного вида.

Одно из предпочтительных усовершенствований изобретения предусматривает, что система охлаждения имеет верхний бак для помещения охлаждающего средства.

Предпочтительно система подводящих трубопроводов, в частности ее главный трубопровод, на входной стороне непосредственно присоединен к резервуару для охлаждающего средства или, соответственно, к присоединительному элементу резервуара для охлаждающего средства. Через систему подводящих трубопроводов охлаждающее средство может отводиться из резервуара для охлаждающего средства.

Также присоединительный элемент системы подводящих трубопроводов может представлять собой элемент главного трубопровода или распределительного трубопровода. Это значит, байпасный трубопровод может быть присоединен на входной стороне, в частности, к главному трубопроводу или распределительному трубопроводу системы подводящих трубопроводов. В том случае, когда байпасный трубопровод присоединен к главному трубопроводу, байпасный трубопровод присоединен к главному трубопроводу на входной стороне целесообразным образом ниже по потоку от упомянутого ранее насоса для охлаждающего средства.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения байпасный трубопровод на выходной стороне присоединен к резервуару для охлаждающего средства, в частности непосредственно присоединен к резервуару для охлаждающего средства. Благодаря этому поток охлаждающего средства может направляться (обратно) в резервуар для охлаждающего средства. Благодаря этому, в свою очередь, может достигаться, что другим путем в резервуар для охлаждающего средства должно будет вводиться меньше охлаждающего средства для его повторного наполнения, благодаря чему может экономиться энергия.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что байпасный трубопровод на выходной стороне присоединен к другому присоединительному элементу системы подводящих трубопроводов, в частности непосредственно присоединен к другому присоединительному элементу. Благодаря этому поток охлаждающего средства может направляться (обратно) в систему подводящих трубопроводов. Благодаря этому может также достигаться, что другим путем в резервуар для охлаждающего средства должно будет вводиться меньше охлаждающего средства, для его повторного наполнения, благодаря чему может экономиться энергия.

Целесообразным образом система охлаждения оснащена дополнительным присоединительным элементом, который расположен выше по потоку от упомянутого ранее насоса для охлаждающего средства. Один из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусматривает, что байпасный трубопровод на выходной стороне присоединен к дополнительному присоединительному элементу, в частности присоединен непосредственно. Этот дополнительный присоединительный элемент может, напр., представлять собой вышеупомянутый другой присоединительный элемент системы подводящих трубопроводов или присоединительный элемент резервуара для охлаждающего средства.

Целесообразным образом введенная в желоб для окалины текучая среда, в частности охлаждающее средство, может стекать их желоба для окалины в отстойник для окалины.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что байпасный трубопровод на выходной стороне впадает в желоб для окалины или в отстойник для окалины. При этом байпасный трубопровод не обязательно должен быть соединен с желобом для окалины или отстойником для окалины. Более того, формулировка, что «байпасный трубопровод на выходной стороне впадает в желоб для окалины или в отстойник для окалины» может пониматься так, что выход байпасного трубопровода расположен таким образом, что поток охлаждающего средства из байпасного трубопровода может стекать в желоб для окалины или в отстойник для окалины. Например, выход байпасного трубопровода может быть расположен над желобом для окалины или отстойником для окалины.

Из отстойника для окалины находящееся в нем охлаждающее средство, при необходимости после того, как оно прошло через подготовительную систему, может направляться (обратно) в указанный резервуар для охлаждающего средства и/или в систему подводящих трубопроводов.

Целесообразным образом другой байпасный трубопровод на входной стороне непосредственно присоединен к другому присоединительному элементу.

Целесообразно, когда система охлаждения имеет запорный орган, в частности клапан, который расположен в байпасном трубопроводе. Также целесообразно, когда система охлаждения имеет по меньшей мере один другой запорный орган, в частности клапан, для прерывания подвода охлаждающего средства к по меньшей мере одной из охлаждающих балок.

Запорный орган, расположенный в байпасном трубопроводе, и другой запорный орган имеют предпочтительно по меньшей мере по существу одинаковые времена переключения. Таким образом открытие байпасного трубопровода может выполняться синхронно с прерыванием подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам. Наоборот, закрытие байпасного трубопровода может при этом выполняться синхронно с (повторным) включением подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам.

Под временем переключения запорного органа может пониматься то время, которое требуется запорному органу (после подачи команды запирания или, соответственно, отпирания), чтобы из полностью открытого состояния полностью закрыть поперечное сечение того трубопровода, в котором расположен этот запорный орган, или, соответственно, чтобы из полностью закрытого состояния полностью открыть поперечное сечение трубопровода.

Предпочтительным образом этот другой запорный орган расположен в системе подводящих трубопроводов, в частности в упомянутом ранее главном трубопроводе системы подводящих трубопроводов, или в одном из трубопроводов для снабжения охлаждающим средством.

Кроме того, система охлаждения может иметь несколько запорных органов, которые предназначены каждый для прерывания подвода охлаждающего средства к по меньшей мере одной из охлаждающих балок. При этом для нескольких из охлаждающих балок может быть предусмотрен один общий запорный орган. Альтернативно для каждой из охлаждающих балок может быть предусмотрен собственный запорный орган. Так, например, в каждом из трубопроводов для снабжения охлаждающим средством может быть расположен запорный орган.

Целесообразным образом в другом байпасном трубопроводе расположен дополнительный запорный орган, в частности клапан. Расположенный в другом байпасном трубопроводе дополнительный запорный орган может быть выполнен идентично запорному органу, расположенному в первом названном байпасном трубопроводе. В частности, этот дополнительный запорный орган может иметь то же самое время переключения, что и запорный орган, расположенный в первом названном байпасном трубопроводе.

Целесообразным образом возможно управление или, соответственно, приведение в действие запорных органов при помощи устройства управления. Каждый запорный орган может быть, в частности, электро-, пневмо- и/или гидроприводным. Предпочтительно каждый запорный орган может не только полностью открываться и полностью закрываться, но и может принимать промежуточные положения, в частности бесступенчатые промежуточные положения, между этими двумя состояниями. Другими словами, запорные органы могут быть бесступенчато переставляемыми.

По меньшей мере один из байпасных трубопроводов может включать в себя несколько участков трубопровода, которые включены параллельно друг другу. Целесообразным образом эти включенные параллельно друг другу участки трубопровода на входной стороне впадают в один общий участок данного байпасного трубопровода. Кроме того, целесообразно, когда эти включенные параллельно друг другу участки трубопровода на выходной стороне впадают в один общий участок данного байпасного трубопровода. В отдельных включенных параллельно друг другу участках трубопровода может быть расположено по запорному органу, в частности клапану. Преимущество такого исполнения в том, что эти запорные органы, по сравнению с тем случаем, когда данный байпасный трубопровод имеет один единственный запорный орган, могут быть выполнены относительно маленькими и с короткими временами переключения.

Далее, изобретение касается способа эксплуатации системы охлаждения.

Упомянутая в связи со способом система охлаждения представляет собой предлагаемую изобретением систему охлаждения, в частности одно из ее вышеописанных предпочтительных усовершенствований. Далее, упомянутые в связи со способом конкретные элементы могут представлять собой уже упомянутые ранее элементы.

В соответствии с изобретением в способе предусмотрено, что через байпасный трубопровод, который на входной стороне присоединен к присоединительному элементу системы подводящих трубопроводов, из системы подводящих трубопроводов отводится поток охлаждающего средства.

Первый названный поток охлаждающего средства направляется через первый названный байпасный трубопровод в резервуар для охлаждающего средства системы охлаждения или направляется обратно в систему подводящих трубопроводов, в частности направляется непосредственно в резервуар для охлаждающего средства или направляется обратно непосредственно в систему подводящих трубопроводов. В отличие от этого, другой поток охлаждающего средства предпочтительным образом через другой байпасный трубопровод направляется в желоб для окалины или в отстойник для окалины системы охлаждения, в частности направляется непосредственно в желоб для окалины или непосредственно в отстойник для окалины системы охлаждения.

Целесообразным образом поток охлаждающего средства при отсутствии охлаждаемого проката в системе охлаждения отводится через байпасный трубопровод из системы подводящих трубопроводов.

Поток охлаждающего средства, который отводится из системы подводящих трубопроводов через байпасный трубопровод, может представлять собой отдельный поток протекающего через систему подводящих трубопроводов общего потока охлаждающего средства или именно указанный общий поток охлаждающего средства.

Предпочтительным образом поток охлаждающего средства через байпасный трубопровод отводится из системы подводящих трубопроводов таким образом, что поток охлаждающего средства обходит трубопроводы для снабжения охлаждающим средством. Другими словами, предпочтительно поток охлаждающего средства направляется через байпасный трубопровод таким образом, что поток охлаждающего средства, вместо того чтобы течь в снабжающие трубопроводы, течет в другое место, например, в другой элемент системы охлаждения или из системы охлаждения.

Поток охлаждающего средства может направляться из байпасного трубопровода, например, во вход для охлаждающего средства системы охлаждения, который размещен выше по потоку от расположенного в системе подводящих трубопроводов насоса для охлаждающего средства.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения поток охлаждающего средства направляется из байпасного трубопровода непосредственно в резервуар для охлаждающего средства. Так как при этом нормальным образом не осуществляется загрязнение охлаждающего средства, можно обойтись без подготовки охлаждающего средства, так что отпадает потребность в энергии для подготовки охлаждающего средства, направляемого в резервуар для охлаждающего средства.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения поток охлаждающего средства из байпасного трубопровода направляется обратно непосредственно в систему подводящих трубопроводов. При этом целесообразным образом поток охлаждающего средства снова вводится в систему подводящих трубопроводов выше по потоку от расположенного в системе подводящих трубопроводов насоса для охлаждающего средства. Другими словами, поток охлаждающего средства может направляться обратно в систему подводящих трубопроводов из байпасного трубопровода перед входом насоса для охлаждающего средства.

Один из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусматривает, что другой поток охлаждающего средства из другого байпасного трубопровода направляется в желоб для окалины или в отстойник для окалины. В том случае, когда охлаждающее средство направляется в желоб для окалины, находящееся в желобе для окалины охлаждающее средство предпочтительно направляется из желоба для окалины дальше в отстойник для окалины.

Из отстойника для окалины находящееся в нем охлаждающее средство может также направляться в резервуар для охлаждающего средства и/или (обратно) в систему подводящих трубопроводов. Прежде чем находящееся в отстойнике для окалины охлаждающее средство направляется в резервуар для охлаждающего средства и/или (обратно) в систему подводящих трубопроводов, при необходимости оно может подготавливаться в системе подготовки, в частности очищаться от примесей.

Также поток охлаждающего средства через байпасный трубопровод отводится из системы подводящих трубопроводов предпочтительно ниже по потоку от насоса для охлаждающего средства, в частности между насосом для охлаждающего средства и трубопроводами для снабжения охлаждающим средством.

Данное до сих пор описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения содержит многочисленные признаки, которые в отдельных зависимых пунктах формулы изобретения иногда воспроизведены, будучи объединены по несколько. Однако эти признаки могут целесообразным образом объединяться в рациональные другие комбинации. В частности, эти признаки, каждый отдельно и в любой надлежащей комбинации, могут комбинироваться с предлагаемой изобретением системой охлаждения и предлагаемым изобретением способом. Так, признаки способа могут также рассматриваться как свойство соответствующего узла устройства, и наоборот.

Хотя в описании или, соответственно, в пунктах формулы изобретения некоторые термины используются в данном случае в единственном числе или в сочетании с числительным, объем изобретения не должен быть ограничен для этих терминов единственным числом или данным числительным.

Вышеописанные свойства, признаки и преимущества изобретения, а также каким образом они достигаются, становятся яснее и отчетливее понятно в контексте последующего описания примеров осуществления изобретения, который поясняется подробнее со ссылкой на чертежи. Примеры осуществления служат для пояснения изобретения и не ограничивают изобретение указанными в нем комбинациями признаков, также в отношении функциональных признаков. Кроме того, надлежащие признаки каждого примера осуществления могут также рассматриваться явно изолированно, извлекаться из одного примера осуществления, вводиться в другой пример осуществления для его дополнения и комбинироваться с любым из пунктов формулы изобретения.

Показано:

фиг.1: система охлаждения, имеющая байпасный трубопровод, у которой байпасный трубопровод на входной стороне присоединен к распределительному трубопроводу, а на выходной стороне впадает в отстойник для окалины;

фиг.2: другая система охлаждения, имеющая байпасный трубопровод, у которой байпасный трубопровод на входной стороне присоединен к распределительному трубопроводу, а на выходной стороне присоединен к резервуару для охлаждающего средства;

фиг.3: следующая система охлаждения, имеющая байпасный трубопровод, у которой байпасный трубопровод на входной стороне присоединен к главному трубопроводу, а на выходной стороне присоединен к резервуару для охлаждающего средства;

фиг.4: еще одна другая система охлаждения, имеющая байпасный трубопровод, у которой байпасный трубопровод как на входной стороне, так и на входной стороне присоединен к главному трубопроводу; и

фиг.5: еще одна следующая система охлаждения, имеющая первый и второй байпасный трубопровод, при этом первый байпасный трубопровод на входной стороне присоединен к главному трубопроводу, и на выходной стороне к резервуару для охлаждающего средства, а второй байпасный трубопровод на входной стороне присоединен к распределительному трубопроводу, а на выходной стороне впадает в отстойник для окалины.

На фиг.1 показана схема соединений системы 2 охлаждения для охлаждения (не изображенного на фигурах) горячекатаного проката.

Система 2 охлаждения включает в себя выполненный в виде верхнего бака резервуар 4 для охлаждающего средства для помещения охлаждающего средства 6. В настоящем примере осуществления охлаждающее средство 6 представляет собой воду. Далее, система 2 охлаждения включает в себя несколько охлаждающих балок 8 для нанесения охлаждающего средства 6 на прокат. Помимо этого, система 2 охлаждения имеет систему 9 подводящих трубопроводов.

Система 9 подводящих трубопроводов включает в себя первый главный трубопровод 10, а также первый распределительный трубопровод 12. Первый главный трубопровод 10 на входной стороне присоединен непосредственно к резервуару 4 для охлаждающего средства. На выходной стороне первый главный трубопровод 10 присоединен непосредственно к первому распределительному трубопроводу 12.

Кроме того, система 9 подводящих трубопроводов имеет второй главный трубопровод 14, а также второй распределительный трубопровод 16. Второй главный трубопровод 14 на входной стороне присоединен непосредственно к резервуару 4 для охлаждающего средства. На выходной стороне второй главный трубопровод 14 присоединен непосредственно ко второму распределительному трубопроводу 16. Далее, первый и второй главный трубопровод 10, 14 соединены друг с другом через соединительный трубопровод 18.

Кроме того, система 2 охлаждения включает в себя насос 20 для охлаждающего средства, который расположен во втором главном трубопроводе 14 и имеет частотно-регулируемый привод. Насос 20 для охлаждающего средства расположен между первой заслонкой 22 для технического обслуживания и второй заслонкой 24 для технического обслуживания, которые расположены во втором главном трубопроводе 14. Указанные заслонки 22, 24 для технического обслуживания служат для того, чтобы изолировать насос 20 для охлаждающего средства в целях технического обслуживания и/или ремонта и при этом иметь возможность технически обслуживать, ремонтировать или заменять насос 20 для охлаждающего средства без необходимости выпуска охлаждающего средства 6.

В соединительном трубопроводе 18, который соединяет первый главный трубопровод 10 со вторым главным трубопроводом 14, расположен выполненный в виде клапана запорный орган 26 для открытия и закрытия соединительного трубопровода 18. Кроме того, во втором главном трубопроводе 14 между насосом 20 для охлаждающего средства и вторым распределительным трубопроводом 16 расположен выполненный в виде клапана запорный орган 28 для открытия и закрытия второго главного трубопровода 14.

Охлаждающие балки 8 системы 2 охлаждения расположены вдоль участка 30 охлаждения, через который прокат направляется для его охлаждения, причем этот участок 30 охлаждения в настоящем примере осуществления разделен на первый отрезок 32 участка охлаждения и второй отрезок 34 участка охлаждения.

Термины «первый» и «второй» в сочетании с термином «отрезок участка охлаждения» служат только для различия двух отрезков 32, 34 участка 30 охлаждения. Эти два отрезка 32, 34 участка охлаждения могут быть расположены так, чтобы охлаждаемый прокат (по меньшей мере при его первом проходе через участок 30 охлаждения) сначала направлялся через первый отрезок 32 участка охлаждения, а затем через второй отрезок 34 участка охлаждения. Альтернативно эти два отрезка 32, 34 участка охлаждения могут быть расположены так, чтобы прокат (по меньшей мере при его первом проходе через участок 30 охлаждения), направлялся, например, сначала через второй отрезок 34 участка охлаждения, а затем через первый отрезок 32 участка охлаждения. То есть, в принципе, система 2 охлаждения может быть выполнена так, чтобы второй отрезок 34 участка охлаждения в направлении движения проката был расположен впереди или позади первого отрезка 32 участка охлаждения.

Кроме того, система 2 охлаждения включает в себя несколько трубопроводов 36 для снабжения охлаждающим средством для снабжения охлаждающих балок 8 охлаждающим средством, причем для каждой из охлаждающих балок 8 предусмотрен ровно один собственный трубопровод 36 для снабжения охлаждающим средством.

Каждая из охлаждающих балок 8 первого отрезка 32 участка охлаждения через свой собственный трубопровод 36 для снабжения охлаждающим средством соединена с первым распределительным трубопроводом 12 системы 9 подводящих трубопроводов. Аналогичным образом каждая из охлаждающих балок 8 второго отрезка 34 участка охлаждения через свой собственный трубопровод 36 для снабжения охлаждающим средством соединена со вторым распределительным трубопроводом 16 системы 9 подводящих трубопроводов. Таким образом, охлаждающие балки 8 первого отрезка 32 участка охлаждения снабжаются охлаждающим средством 6 через первый распределительный трубопровод 12, в отличие от чего охлаждающие балки 8 второго отрезка 34 участка охлаждения снабжаются охлаждающим средством 6 через второй распределительный трубопровод 16.

В каждом из двух отрезков 32, 34 участка охлаждения половина охлаждающих балок 8 предназначена для того, чтобы наносить охлаждающее средство 6 на охлаждаемый прокат сверху, в то время как другая половина охлаждающих балок 8 предназначена для того, чтобы наносить охлаждающее средство 6 на охлаждаемый прокат снизу.

В настоящем примере осуществления все охлаждающие балки 8 второго отрезка 34 участка охлаждения являются охлаждающими балками одинаковой конструкции. Эти охлаждающие балки 8 имеют форсунки, из которых в режиме охлаждения системы 2 охлаждения выходит охлаждающее средство 6. В отличие от этого, охлаждающие балки 8 первого отрезка 32 участка охлаждения отличаются друг от друга по своей конструкции. Так, например, некоторые из охлаждающих балок 8 первого отрезка 32 участка охлаждения имеют выполненные в форме лебединой шеи трубы для выпуска охлаждающего средства. В принципе, и в первом отрезке 32 участка охлаждения все охлаждающие балки 8 могли бы быть одинаковой конструкции.

Далее, в каждом из трубопроводов 36 для снабжения охлаждающим средством расположена заслонка 38 для технического обслуживания. Помимо этого, в каждом из трубопроводов 36 для снабжения охлаждающим средством расположен запорный орган 40, который выполнен в виде бесступенчато переставляемого клапана и служит для регулирования протекания охлаждающего средства через соответствующий трубопровод 36 для снабжения охлаждающим средством.

Кроме того, система 2 охлаждения включает в себя расположенный под участком 30 охлаждения желоб 42 для окалины для сбора выходящего из охлаждающих балок 8 охлаждающего средства 6, а также для сбора частиц окалины. Далее, система 2 охлаждения включает в себя отстойник 44 для окалины для осаждения частиц окалины. Отстойник 44 для окалины соединен с желобом 42 для окалины через отводной трубопровод 46, через который введенное в желоб 42 для окалины охлаждающее средство 6 вместе с находящимися в нем частицами окалины направляется в отстойник 44 для окалины.

Кроме того, система 2 охлаждения имеет байпасный трубопровод 48, а также расположенный в нем запорный орган 50, который выполнен в виде бесступенчато переставляемого клапана.

Байпасный трубопровод 48 на входной стороне присоединен непосредственно к присоединительному элементу 51 распределительного трубопровода 16. На выходной стороне байпасный трубопровод 48 впадает в отстойник 44 для окалины. Кроме того, расположенный в байпасном трубопроводе 48 запорный орган 50 и расположенные в трубопроводах 36 для снабжения охлаждающим средством запорные органы 40 имеют по меньшей мере по существу одинаковые времена переключения.

Второй отрезок 34 участка охлаждения системы 2 охлаждения может, на выбор, эксплуатироваться в режиме ламинарного охлаждения, в режиме квазиламинарного охлаждения или в режиме интенсивного охлаждения.

В режиме ламинарного охлаждения охлаждающее средство 6 из резервуара 4 для охлаждающего средства через первый главный трубопровод 10 направляется к трубопроводам 36 для снабжения охлаждающим средством первого отрезка 32 участка охлаждения, а также к трубопроводам 36 для снабжения охлаждающим средством второго отрезка 34 участка охлаждения. При этом расположенный в соединительном трубопроводе 18 запорный орган 26 открыт, в отличие от чего расположенный во втором главном трубопроводе 14 запорный орган 28 закрыт. Насос 20 для охлаждающего средства в этом режиме охлаждения выключен.

В режиме квазиламинарного охлаждения и в режиме интенсивного охлаждения охлаждающее средство 6 из резервуара 4 для охлаждающего средства через первый главный трубопровод 10 направляется к трубопроводам 36 для снабжения охлаждающим средством первого отрезка 32 участка охлаждения, а через второй главный трубопровод 14 к трубопроводам 36 для снабжения охлаждающим средством второго отрезка 34 участка охлаждения. При этом расположенный в соединительном трубопроводе 18 запорный орган 26 закрыт, в отличие от чего расположенный во втором главном трубопроводе 14 запорный орган 28 открыт.

Другими словами, в режиме ламинарного охлаждения все трубопроводы 36 для снабжения охлаждающим средством снабжаются охлаждающим средством 6 через первый главный трубопровод 10. В режиме квазиламинарного охлаждения и в режиме интенсивного охлаждения, в отличие от этого, через первый главный трубопровод 10 охлаждающим средством 6 снабжаются только трубопроводы 36 для снабжения охлаждающим средством первого отрезка 32 участка охлаждения, в то время как трубопроводы 36 для снабжения охлаждающим средством второго отрезка 34 участка охлаждения снабжаются охлаждающим средством 6 через второй главный трубопровод 14.

В режиме квазиламинарного охлаждения насос 20 для охлаждающего средства эксплуатируется с частотой вращения, при которой по меньшей мере по существу компенсируется падение давления в охлаждающем средстве 6, возникающее при протекании через насос 20 для охлаждающего средства. В отличие от этого, в режиме интенсивного охлаждения при помощи насоса 20 для охлаждающего средства давление охлаждающего средства во втором главном трубопроводе 14 повышается выше результирующего давления от резервуара 4 для охлаждающего средства.

В каждом из этих трех режимов охлаждения охлаждающее средство наносится на прокат как охлаждающими балками 8 первого отрезка 32 участка охлаждения, так и охлаждающими балками 8 второго отрезка 34 участка охлаждения. При этом охлаждающие балки 8 первого отрезка 32 участка охлаждения всегда снабжаются охлаждающим средством 6 через первый главный трубопровод 10, а не через второй главный трубопровод 14.

Когда происходит пауза в прокатке, или охлаждение проката должно осуществляться воздухом (вместо охлаждающего средства), в то время как система 2 охлаждения эксплуатируется в режиме интенсивного охлаждения, то подвод охлаждающего средства к охлаждающим балкам 8 прерывается при помощи расположенных в трубопроводах 36 для снабжения охлаждающим средством запорных органов 40. Одновременно расположенный в байпасном трубопроводе 48 запорный орган 50 включает байпасный трубопровод 48.

При этом насос 20 для охлаждающего средства не выключается, а поддерживается в эксплуатации во избежание позднейшего повторного запуска насоса 20 для охлаждающего средства. При известных условиях его частота вращения уменьшается для уменьшения протекания охлаждающего средства через второй главный трубопровод 14.

Через байпасный трубопровод 48 поток охлаждающего средства отводится из второго главного трубопровода 14, так что поток охлаждающего средства обходит трубопроводы 36 для снабжения охлаждающим средством второго отрезка 34 участка охлаждения. Это значит, поток охлаждающего средства втекает в байпасный трубопровод 48, вместо того чтобы втекать в указанные распределительные трубопроводы 36. Благодаря отводу потока охлаждающего средства через байпасный трубопровод 48 у настоящей системы 2 охлаждения предотвращаются или по меньшей мере уменьшаются толчки давления.

В настоящем примере осуществления поток охлаждающего средства от байпасного трубопровода 48 отводится не непосредственно из второго главного трубопровода 14, а через соединенный со вторым главным трубопроводом 14 второй распределительный трубопровод 16. Из байпасного трубопровода 48 поток охлаждающего средства направляется непосредственно в отстойник 44 для окалины.

Из отстойника 44 для окалины находящееся в нем охлаждающее средство 6 для повторного использования может нагнетаться либо напрямую, либо через (не изображенную на фигурах) систему подготовки охлаждающего средства в резервуар 4 для охлаждающего средства.

Описания последующих примеров осуществления ограничиваются в каждом случае первично отличиями от предыдущего, описанного в связи с фиг.1 примера осуществления, на который делается ссылка касательно неизменных признаков и функций. По существу одинаковые или, соответственно, соответствующие друг другу элементы в нужных случаях снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями, а не упомянутые признаки перенесены в следующие примеры осуществления без их повторного описания.

На фиг.2 показана другая система 2 охлаждения для охлаждения горячекатаного проката.

В этом примере осуществления байпасный трубопровод 48 на выходной стороне присоединен непосредственно к резервуару 4 для охлаждающего средства. Следовательно, в настоящем примере осуществления поток охлаждающего средства, отведенный из второго главного трубопровода 14 через байпасный трубопровод 48, направлен непосредственно в резервуар 4 для охлаждающего средства (вместо отстойника 44 для окалины). Возможная подготовка охлаждающего средства, введенного через байпасный трубопровод 48 в резервуар 4 для охлаждающего средства, может при этом отсутствовать.

На фиг.3 показана следующая система 2 охлаждения для охлаждения горячекатаного проката.

В этом примере осуществления байпасный трубопровод 48 на входной стороне присоединен непосредственно к присоединительному элементу 53 второго главного трубопровода 14. Соответственно в настоящем случае поток охлаждающего средства через байпасный трубопровод 48 отводится непосредственно из второго главного трубопровода 14.

Далее, байпасный трубопровод 48 на выходной стороне присоединен непосредственно к резервуару 4 для охлаждающего средства. Следовательно, в настоящем примере осуществления отведенный из второго главного трубопровода 14 через байпасный трубопровод 48 поток охлаждающего средства направляется из байпасного трубопровода 48 непосредственно в резервуар 4 для охлаждающего средства (вместо отстойника 44 для окалины). Возможная подготовка охлаждающего средства, введенного через байпасный трубопровод 48 в резервуар 4 для охлаждающего средства, может при этом отсутствовать.

Также можно обойтись без отключения насоса 20 для охлаждающего средства при прерывании подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам 8.

На фиг.4 показана другая система 2 охлаждения для охлаждения горячекатаного проката.

В примере осуществления с фиг.4 байпасный трубопровод 48 на входной стороне присоединен непосредственно к присоединительному элементу 53 второго главного трубопровода 14. Соответственно в настоящем случае поток охлаждающего средства через байпасный трубопровод 48 отводится непосредственно из второго главного трубопровода 14.

Далее, байпасный трубопровод 48 на выходной стороне присоединен к другому присоединительному элементу 55 второго главного трубопровода 14, при этом первый названный присоединительный элемент 53 второго главного трубопровода 14 расположен ниже по потоку от насоса 20 для охлаждающего средства, а другой присоединительный элемент 55 второго главного трубопровода 14 расположен выше по потоку от насоса 20 для охлаждающего средства.

В настоящем примере осуществления поток охлаждающего средства, отведенный из второго главного трубопровода 14 через байпасный трубопровод 48, из байпасного трубопровода 48 снова направлен обратно непосредственно во второй главный трубопровод 14 (вместо того, чтобы направляться в отстойник 44 для окалины). Пока запорный орган 50 байпасного трубопровода 48 открыт, а запорные органы 40 трубопроводов 36 для снабжения охлаждающим средством второго отрезка 34 участка охлаждения закрыты, поток охлаждающего средства циркулирует в байпасном трубопроводе 48 и во втором главном трубопроводе 14 с помощью насоса 20 для охлаждающего средства.

На фиг.5 показана еще одна следующая система 2 охлаждения для охлаждения горячекатаного проката.

В этом примере осуществления система 2 охлаждения включает в себя дополнительный байпасный трубопровод 52, имеющий запорный орган 54, который выполнен в виде бесступенчато переставляемого клапана. Этот байпасный трубопровод 52 на входной стороне присоединен непосредственно к присоединительному элементу 53 второго главного трубопровода 14. На выходной стороне этот байпасный трубопровод 52 присоединен непосредственно к резервуару 4 для охлаждающего средства.

Через дополнительный байпасный трубопровод 52 из второго главного трубопровода 14 отводится другой поток охлаждающего средства, причем этот другой поток охлаждающего средства направляется из дополнительного байпасного трубопровода 52 непосредственно в резервуар 4 для охлаждающего средства.

Чтобы эффективно избегать толчка давления при прерывании подвода охлаждающего средства к охлаждающим балкам 8, сначала открывается запорный орган 50 первого байпасного трубопровода 50 (48?). После этого медленно открывается запорный орган 54 дополнительного байпасного трубопровода 52, и встречным движением запорный орган 50 первого названного байпасного трубопровода 48 снова закрывается, чтобы в отстойник 44 для окалины не вводилось дополнительное охлаждающее средство, так как обратный отвод введенного в отстойник 44 для окалины охлаждающего средства в резервуар 4 для охлаждающего средства связан с более высокими энергозатратами, чем прямой обратный отвод охлаждающего средства из второго главного трубопровода 14 в резервуар 4 для охлаждающего средства.

Комбинация нескольких байпасных трубопроводов возможна также в примерах осуществления с фиг.1-фиг.4. В частности, в примерах осуществления с фиг.1-фиг.3 дополнительно к раскрытому там байпасному трубопроводу 48 может быть предусмотрен байпасный трубопровод 48, как на фиг.1.

Хотя изобретение было более подробно проиллюстрировано и описано в деталях на предпочтительных вариантах осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и отсюда могут выводиться другие варианты без выхода из объема охраны изобретения.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

2 Система охлаждения

4 Резервуар для охлаждающего средства

6 Охлаждающее средство

8 Охлаждающая балка

9 Система подводящих трубопроводов

10 Главный трубопровод

12 Распределительный трубопровод

14 Главный трубопровод

16 Распределительный трубопровод

18 Соединительный трубопровод

20 Насос для охлаждающего средства

22 Заслонка для технического обслуживания

24 Заслонка для технического обслуживания

26 Запорный орган

28 Запорный орган

30 Участок охлаждения

32 Отрезок участка охлаждения

34 Отрезок участка охлаждения

36 Снабжающий трубопровод

38 Заслонка для технического обслуживания

40 Запорный орган

42 Желоб для окалины

44 Отстойник для окалины

46 Отводящий трубопровод

48 Байпасный трубопровод

50 Запорный орган

51 Присоединительный элемент

52 Байпасный трубопровод

53 Присоединительный элемент

54 Запорный орган

55 Присоединительный элемент

Изобретение относится к системе (2) охлаждения для охлаждения проката. Указанная система содержит охлаждающие балки (8) для нанесения охлаждающего средства на прокат, один собственный трубопровод (36) для снабжения охлаждающим средством для каждой из охлаждающих балок (8) и систему (9) подводящих трубопроводов для направления охлаждающего средства к трубопроводам (36) для снабжения охлаждающим средством. Каждая из охлаждающих балок (8) через свой собственный трубопровод (36) для снабжения охлаждающим средством соединена с системой (9) подводящих трубопроводов. Также предусмотрено, что система (2) охлаждения имеет байпасный трубопровод (48, 52) для отвода потока охлаждающего средства из системы (9) подводящих трубопроводов, который на входной стороне присоединен к присоединительному элементу (51, 53) системы (9) подводящих трубопроводов. В результате обеспечивается увеличение срока службы. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система (2) охлаждения для охлаждения проката, содержащая охлаждающие балки (8) для нанесения охлаждающего средства на прокат, один собственный трубопровод (36) для снабжения охлаждающим средством для каждой из охлаждающих балок (8), систему (9) подводящих трубопроводов для направления охлаждающего средства к трубопроводам (36) для снабжения охлаждающим средством, при этом каждая из охлаждающих балок (8) через свой собственный трубопровод (36) для снабжения охлаждающим средством соединена с системой (9) подводящих трубопроводов, и

байпасный трубопровод (48, 52) для отвода потока охлаждающего средства из системы (9) подводящих трубопроводов, который на входной стороне присоединен к присоединительному элементу (51, 53) системы (9) подводящих трубопроводов, отличающаяся тем, что она снабжена

резервуаром (4) для охлаждающего средства, к которому присоединена система (9) подводящих трубопроводов, желобом (42) для окалины, соединенным с отстойником (44) для окалины, и другим байпасным трубопроводом (48, 52), который на входной стороне присоединен к другому присоединительному элементу (51, 53) системы (9) подводящих трубопроводов, при этом один из двух байпасных трубопроводов (48, 52) на выходной стороне присоединен к резервуару (4) для охлаждающего средства или к другому присоединительному элементу (55) системы (9) подводящих трубопроводов, а другой из двух байпасных трубопроводов (48, 52) на выходной стороне выполнен с возможностью выхода в желоб (42) для окалины или в отстойник (44) для окалины.

2. Система (2) охлаждения по п.1, отличающаяся тем, что резервуар (4) для охлаждающего средства представляет собой верхний бак.

3. Система (2) охлаждения по п.1 или 2, отличающаяся тем, что байпасный трубопровод (48, 52) на выходной стороне присоединен к резервуару (4) для охлаждающего средства.

4. Система (2) охлаждения по п.1 или 2, отличающаяся тем, что байпасный трубопровод (48,52) на выходной стороне присоединен к другому присоединительному элементу (55) системы (9) подводящих трубопроводов.

5. Система (2) охлаждения по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что она снабжена насосом (20) для охлаждающего средства для повышения давления охлаждающего средства в системе (9) подводящих трубопроводов, при этом выше по потоку от насоса (20) для охлаждающего средства расположен дополнительный присоединительный элемент (55), а байпасный трубопровод (48, 52) присоединен к дополнительному присоединительному элементу (55) на выходной стороне, и насос (20) для охлаждающего средства имеет частотно-регулируемый привод.

6. Система (2) охлаждения по п.1 или 2, отличающаяся тем, что байпасный трубопровод (48, 52) на выходной стороне выполнен с возможностью выхода в желоб (42) для окалины или в отстойник (44) для окалины.

7. Система (2) охлаждения по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что она снабжена запорным органом (50, 54), который расположен в байпасном трубопроводе (48, 52), и по меньшей мере одним другим запорным органом (40) для прерывания подвода охлаждающего средства к по меньшей мере одной из охлаждающих балок (8).

8. Система (2) охлаждения по п.7, отличающаяся тем, что запорный орган (50, 54), расположенный в байпасном трубопроводе (48, 52), и другой запорный орган (40) имеют по меньшей мере одинаковое время переключения.

9. Система (2) охлаждения по п.7 или 8, отличающаяся тем, что другой запорный орган (40) расположен в системе (9) подводящих трубопроводов или в одном из трубопроводов (36) для снабжения охлаждающим средством.

10. Способ охлаждения проката посредством системы (2) охлаждения по любому из пп.1-9, характеризующийся тем, что

- через байпасный трубопровод (48, 52), который на входной стороне присоединен к присоединительному элементу (51, 53) системы (9) подводящих трубопроводов, поток охлаждающего средства отводят из системы (9) подводящих трубопроводов,

- поток охлаждающего средства через байпасный трубопровод (48, 52) направляют в резервуар (4) для охлаждающего средства системы (2) охлаждения или направляют обратно в систему (9) подводящих трубопроводов, и

- другой поток охлаждающего средства через другой байпасный трубопровод (48, 52) направляют в желоб (42) для окалины или в отстойник (44) для окалины системы (2) охлаждения.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что поток охлаждающего средства из байпасного трубопровода (48, 52) направляют непосредственно в резервуар (4) для охлаждающего средства системы (2) охлаждения.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что поток охлаждающего средства из байпасного трубопровода (48, 52) направляют обратно непосредственно в систему (9) подводящих трубопроводов, при этом поток охлаждающего средства снова вводят в систему (9) подводящих трубопроводов выше по потоку от расположенного в системе (9) подводящих трубопроводов насоса (20) для охлаждающего средства.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что другой поток охлаждающего средства из другого байпасного трубопровода (48, 52) направляют непосредственно в желоб (42) для окалины или в отстойник (44) для окалины системы (2) охлаждения.