Способ поверхностной обработки проката Советский патент 1988 года по МПК B21B45/02 

00 СО

00

Изобретение относится к прокатному гфоизводству, конкретно к производству фасонных профилей проката на сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлалодения проката.

Цель изобретения - предотврап(е-- ние коробления проката и улучшение условий охлаждения

Способ предусматривает охлаждение проката газожидкостной струей, формируемой путем смешивания охлаждающей жидкости с пульсирующей ультра-звуковой частотой газовой струей, причем объем вдуваемого газа составляет OjIZ-OjIS объема, охлаждающей жидко сти,

Ультразвутсовые колебания газовой струи через сформированную газожид- кост.ную струю передаются обрабатываемому прокату и снижают в нем уровень остаточных напряжений, которые; в большинстве случаев являются причиной коробления проката на хотюдильни- ке Варьируя ультразвуковой частотой колебания газовой струи, можно обиться минимальной кривизны проката.

Использование газожидкостного по- тока для охлаждения проката рациональ но, так как обеспечивает повьш ение интенсивности охлаж дения (без увеличения расхода охладителя) за счет интенсификации процесса парообразования., являющегося более теапоемким чем просто нагрев охладителя, а также обеспечивает более эффективное управление процессом охлшкдения Sa счет использования дополнительного управляющего фактора - соотношения между объемом охла,дителя и объемом газа в потоке, что повьш1ает качество форм-т- руемого проката.

Использование газожидкостного потока,, натекающего на об1)абатываемый прокат5 обеспечивает дополнительное вибрационное воздействие за счет колебаний газожидкостного потока, возникновение которых объясняется наличием возмущающей сипы (реакции поверхности проката) и широкими возможностями газожидкостного потока к упругим деформациям. Собственная частота колебаний газожидкостного потока определяется его характеристиками (скоростью движения, сечением, долей газа и т.д.),, но применительно к по5

0

5

0

5

0

5

верхностной обработке движущегося про ката обычно соответствует низкочас- тот.ньм звуковым колебаниям. Дополнительное возмущающее воздействие оказывает .также процесс кавитационного кипения, т.е. процесс захлопывания пузырька пара при его взаимодействии с потоком охладителя. Вибрационное воздействие на обрабатываемый прокат обеспечивает дробление зон сжимаюш х и растягивающих остаточных напряжений, что в значительной мере способствует, уменьшению коробления проката в процессе окончательного охлаждения на холодильнике.

Формирование газожидкостной струи целесообразно осуществлять посредством смешения жидкости с пульсирующей на ультразвуковой частоте газовой струей, что обеспечивает как высокое диспергирование в потоке охладителя, так. и подвод ультразвуковых колебаний непосредственно к обрабатываемому прокату. Диспергирование газожидкостной струи обеспечивает равномерность газожидкостной струи по сечению, что способствует равномерному охлаждению проката по всей площади взаимодействия струй с прокатом и создает благоприятные условия для возбуждения колебаний внутри газожИдкост- ной струи,

I Объем вдуваемого газа, составляющий 0.12-0,18 объема охлаждающей жидкости, оптимален, так как обеспечивает повышение охлаждающей способности струй без увеличения расхода охладителя. При этом истечение газожидкостной струи близко к истечению , 5КИДКОСТНОЙ струи, а-возбуждение колебаний за счет ее шругого сжатия наиболее эффективно о Уменьшение объема вдуваемого газа менее 0,12 объема охлаждающей жидкости нецелесообразно, так как при этом эффективность виброобработки уменьшается вследствие снижения ее интенсивности при снижении амплитуды упругих деформаций струи, что увеличивает уровень остаточных напряжений в обрабатываемом прокате Hj соответственно, кризвизну проката. З величение объема вдуваемого газа CBbmie 0,18 объема охпаждающей жидкости нецелесообразно, так как при этом нарушается сплошность струи в силу ее диспергирования газом. При этом снижается охлаждающая способность струи, так как охлаждение происходит

каплями охладителя при их кипении без интенсивного теплоотвода. Кроме того, увеличивается кривизна проката обусловленная уменьшением интенсивности виброобработки вследствие снижения упругих свойств газожидкостной струи, что также уменьшает интенсивность ультразвукового воздействия, передача которого через газовую ере- ду крайне неэффективна.

Пример. На среднесортовом литейном стане прокатывали угловой профиль № 5 из стали 3 пс. Принудительное охлаждение готового проката от температуры .конца прокатки, равной 1030°С, проводили до среднемас- совой температуры 610°С.

В качестве охладителя использовали воду с начальной температурой 30 Пульсации газовой среды осуществляли с частотой 70 кГц посредством специального газового канала, установленного в предсопловой зоне форсунки,

Контроль интенсивности обработки осуществляли по температуре отходящей воды при заданном ее расходе, а контроль равномерности охлаждения фасонного проката - путем проведения механических испытаний образцов, отобранных от головной и хвостовой частей- раскатов, а также по определению балла зерна ферритно-перлитной смеси в центре полки уголка.

Контроль за прямолинейностью проката осуществляли после порезки раскатов на холодильнике путем замера кривизны левой и правой полок углового профиля,

Результаты обработки проката по .предлагаемому способу приведены в

таблице.

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к производству фасонных профилей проката на сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения проката. Целью изобретения является предотвращение коробления проката и улучшение условий охлаждения. Формирование газожидкостных струй для обработки осуществляют путем смещения охлаждающей жидкости с пульсирующей на ультразвуковой Частоте газовой струей, причем объем вдуваемого газа составляет 0,12-0,18 объема охлаждающей жидкости. Способ обеспечивает вибрационное воздействие на прокат за счет колебаний газожидкостного потока, а также повьш1ение интенсивности и .равномерности охлаждения, что позволяет получить профили проката улучшенного качества и предотвратить их коробление. 1 табл. а S (Л с

0,09

0,12 0,15 0,18

0,20 0,25

)

5-738026025

5-647030026

8-1059549520

9-1060050021

7-962051029

5-736025424

5-635824825

6-749540022

213,82,5

185,04,0

231,92,0

251,01,0

241,51,0

19 17 22

4,0 7,0 6,0 7,5 3,8 3,0

Режим обработки: 1 - известньй;ности охлаждения позволяет уменьшить

2, 6, 7 - за пределами заявленныхдолю проката, подвергаемого механивеличин 3, 4, 5 соответствующиеческой правке, на 60-80%.

заявленному техническому решению; 8 g

по базовой технологии.Формула изобретения

Улучпзение равномерности охлаждения проката за счет повышения равно-Способ поверхностной обработки мерности газожидкостных струй по се-проката, включающий формирование газо- чению позволяет повысить уровень10 жидкостной струи и подачу ее на по- свбйств готового проката.верхность проката, о т л и ч а ю пт .

Использование предлагаемого спо-щ и и с я тем, что, с целью предот- соба позволяет повысить интенсивностьвращения коробления проката и улуч- поверхностной обработки проката за, шения условий охлаждения, газожид- счет роста темпа охлаясдения при од-15 костную струю формирзпот путем смеши- новременном снижении расхода среды навания струи охлаждающей жидкости с 10-15%. Предотвращение коробленияпульсирующей на ультразвуковой час- фасонного проката в процессе егототе газовой струей, при этом объем окончательного охлаждения на холо-газа составляет 0,12-0,18 объема жид- дильнике за счет повышения равномер-кости.