Способ струйного охлаждения листового проката Советский патент 1992 года по МПК C21D1/02 

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано для охлаждения листового проката на рольгангах толстолистовых и непрерывных широкополосовых станов при контролируемой прокатке и термообработке.

Цель изобретения - повышение интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы путем создания зоны охлаждения фиксированной ширины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу струйного охлаждения листового проката, включающему подачу в зоны охлаждения плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами, в каждую зону охлаждения плоские струи подают двумя рядами навстречу одна другой под углом 10-30° к вертикали с различным удельным расходом рядов струй, причем плоские струи на выходе из зоны охлаждения направляющих против направления движения проката, а удельный расход

vi го со

ел о

воды этого ряда струй устанавливают в соответствии с зависимостью vn

02 К291 ( 1 +

KiVi )

где 91-удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения;

92 - удельный .расход воды ряда струй на выходе из зоны охлаждения;

vn - скорость движения проката;

vi - скорость истечения воды;

ki. k2 - экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодейст- вия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные сответственно 0,7-1,0 и 1,0-1,2. Плоские струи размещают на высоте так, что иния пересечения их осей размещена по ругую сторону от плоскости проката.

Направление в каждую зону охлаждения двух рядов плоских струй воды навстреу одна другой позволяет организовать вижение воды к середине зоны, осуществить ее перемешивание. Это обеспечивает большой размер зоны, высокую величину и равномерность теплосъема, что позволяет повысить интенсивность и равномерность охлаждения по ширине полосы.

Установление удельного расхода воды на поверхности проката под плоскими струями, расположенными на выходе из зоны охлаждения и направленными против хода его движения в соответствии с зависимо- стью

92 K2gi(1 + 7Щ-).

обеспечивает надежную фиксацию дальней границы зоны охлаждения и позволяет осуществлять равномерное по ширине полосы охлаждения. Подача второго ряда плоских струй с плотностью орошения выше определяемой из зависимости приводит к перерасходу охладителя без увеличения интенсивности охлаждения, а с плотностью орошения ниже этой величины - к нарушению надежного отсечения охладителя, к неуправляемому теплосъему с проката и снижения равномерности охлаждения. Величина коэффициента Ki учитывает эффект взаимодействия струй воды с поверхностью проката и при угле между плоской струей и вертикалью р , равном 30°, ki 0,7, а при р 10° - ki 1,0. Величина коэффициента k2 учитывает эффект взаимного влияния струй воды. Если р то К2 1,0, если ф pl, то К2 1,2.

Расположение плоских струй под углом 10-30° к вертикали обеспечивает благодаря натеканию воды под углом, близким к прямому, высокоинтенсивный теплосъем с проката и исключает растекание за близкую границу зоны охлаждения. Это обеспечивает повышение интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы, так

как обеспечивает создание зоны охлаждения фиксированной ширины. При расположении плоских осей под углом к вертикали менее 10° возрастает доля охладителя, участвующая в неорганизованном охлаждении

проката. Так, при 0 эта доля возрастает до 15%. При расположении плоских струй под углом к вертикали более 30° коэффициент теплообмена становится недостаточным. Так, при угле р 40° коэффициент

теплообмена уменьшается на 25% (см. табл. 1). Результаты исследования влияния угла расположения плоских струй на условия охлаждения приведены в табл.1.

Расположение линий пересечения плоских струй по другую сторону от плоскости проката обеспечивает необходимый размер зоны охлаждения, что повышает интенсивность охлаждения. Расположение линии пересечения плоских струй до плоскости

проката приводит к взаимному гашению струй и снижению интенсивности охлаждения.

На чертеже показана схема реализации способа.

Согласно способу в процессе прокатки или термообработки листовой прокат 1 должен подвергаться ускоренному охлаждению. Для этого прокат 1 подают в зоны 2 охлаждения, в каждую из которых направляют два ряда плоских струй воды 3 и 4 навстречу одна другой. При этом удельный расход воды на поверхности проката под плоскими струями 4, расположенными на выходе из зоны 2 охлаждения и направленными против направления движения проката 1 Q2, устанавливают в соответствии с зависимостью

(201(1+).

плоские струи 3 и 4 располагают под углом р- и (pi 10-30° к вертикали. При этом линию пересечения 00 осей плоских струй 3 и 4 располагают по другую сторону от плоскости проката 1. Такая подача плоских струй

воды 3 и 4 позволяет создать большую зону 2 охлаждения с высокой равномерностью распределения воды по ее длине и ширине. Кроме того исключается растекание воды вне зоны 2 охлаждения. Предлагаемый способ можно реализовать при помощи двух коллекторов 5 и 6 с расположенными вдоль их образующей плоскоструйными форсунками 7. Расположение плоских струй 3 и 4 под углом к вертикали менее 10° приводит к

нерегулируемому охлаждению вне зоны 2, а под углом более 30° - к снижению интенсивности теплообмена.

Пример. Предлагаемый способ опро- бован на участке междеформационного ускоренного охлаждения стана 3000 меткомбината им.Ильича. Скорость движения проката толщиной 44 мм на участке ускоренного охлаждения составляла ,3 м/с. Для охлаждения проката использовали в каждой зоне по 2 коллектора с форсунками, установили их на расстоянии «1 м от проката. Давление воды в коллекторах составляло «0,2 МПа, что обеспечивало ско рость ее истечения 10 м/с. Линию расположения форсунок сместили относительно вертикали на угол 30°. Плотность орошения под плоскими струями/расположенными на выходе в зону охлаждения, со- ставляла gi 30 кг/м2 с. Так как tp -30°, то ki 0,7, а так как #2 . то k2 1,0. В соответствии с зависимостью да 1,0. 30 (1

0.3

п

) 31,3 кг/м .с. Эффективность

0,7-10 предлагаемого способа показана в табл.2.

В предлагаемом способе обезпечивает- ся высокий уровень теплосъема за счет направления в каждую зону охлаждения двух рядов плоских струй воды навстречу одна другой под углом не более 30° к вертикали и расположения линий пересечения их оосей по другую сторону от плоскости проката.

Кроме того, обеспечивается высокая равномерность механических свойств по ширине проката за счет установления удельного расхода воды на его поверхности в соответствии с разработанной зависимо

5 0 5 0

5

0

5

0

стью расположения плоских струй под углом не менее 10°.

Формула изобретения

1.Способ струйного охлаждения листового проката, включающий подачу в зоны охлаждения плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами, о т- л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы путем создания зон охлаждения фиксированной ширины в каждую зону охлаждения плоские струи подают двумя рядами навстречу одна другой под углом 10-30°к вертикали с различным удельным расходом рядов струй, причем плоские струи на выходе из зоны охлаждения направляют против направления движения проката, а удельный расход воды этого ряда струй устанавливают в соответствии с зависимостью

(1+-),

где gi - удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения;

92 - удельный расход воды ряда струй на выходе из зоны охлаждения;

Vn скорость движения проката;

vi - скорость истечения воды;

ki, К2 - экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственно 0;7-1,0 и 1,0-1,2.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что плоские струи размещают на высоте так, что линия пересечения их осей размещена по другую сторону от плоскости проката.

Т а б л и ц а 1

1723150

Таблиц а 2

8

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для охлаждения листового проката на рольгангах толетоли- етовых и непрерывных широкополосовых станов. Цель изобретения - повышение интенсивности и равномерности охлаждения, по ширине полосы путем создания зоны ох. . .: / 2 : ;. . лаждения фиксированной ширины. Способ включает подачу Плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами. В каждую зону охлаждения направляют навстречу друг другу два ряда струй с различным удельным расходом причем удельный расход воды на поверхности .проката под плоскими струями, расположенными на выходе из зоны охлаждения и направленными против направления движения проката, устанавливают в соответствии с зависимо- стьюд2 +(vt,./kivi, где gi -удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения; уп - скорость движения проката; vi - скорость истечения воды; ki, k2 - экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственна 0,7-1,0 и 1,0-1,2. а плоские струи воды располагают под углом к вертикали. При этом линию пересечения плоских струй располагают по другую сторону от плоскости проката; 1 з.п.ф-лы, 2 табл. (Л С

Объем производства проката, тыс.т

Увеличение выхода проката, 1 сорта, %

800

810

0,08