Устройство для охлаждения калиброванных прокатных валков Советский патент 1992 года по МПК B21B37/10 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к устройствам для охлаждения калиброванных валков прокатных станов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для охлаждения прокатных валков, содержащее трубопровод подачи жидкости, соединенный с источником сжатого воздуха, коллектор, расположенный у поверхности прокатных валков со стороны входа проката в клеть, воздухораспределитель. Устройство снабжено также дополнительным коллек- тором, расположенным у поверхности валков со стороны выхода проката из клети и соединенным с первым коллектором общим трубопроводом, подвод жидкости к которому выполнен в средней его части, а сжатого воздуха через воздухораспределитель - в крайних частях.

Недостатками указанного устройства являются невозможность осуществления дифференцированной подачи охладителя по окружности валка и сложность устройства.

Цель изобретения - улучшение условий охлаждения путем регулирования плотности орошения и упрощения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения калиброванных прокатных валков, содержащем коллектор с форсунками по форме ручья валка и патрубками подачи охладителя и воздуха,

V|

СО

со

Ј

коллектор в месте подсоединения патрубка охладителя снабжен затвором, разделяющим его на две камеры, у первой из которых площадь входного отверстия больше площади отверстий установленных в ней фор- сунок, а площадь входного отверстия второй камеры меньше площади отверстий установленных в ней форсунок, при этом патрубок подвода охладителя установлен в средней части коллектора, а патрубок под- вода воздуха - в торцовой части коллектора.

Предлагаемое изобретение позволяет регулировать плотность орошения по окружности валка, создаваемую жидкостью, вытекаемой из верхней камеры коллектора (водяной), и значительно изменить плотность орошения в смеси воды и воздуха, вытекаемой из нижней камеры коллектора (водовоздушной).

Указанный эффект достигается тем, что жидкость, подаваемая через патрубок подвода охлаждаемой воды, разделяется на два потока (в верхнюю и нижнюю камеры коллектора). В нижней камере жидкость вытекает под избыточным давлением через форсунки и формируется в плоские струи, плотность орошения изменяется в зависимости от давления жидкости, подаваемой через патрубок в коллектор. Смесь воды и воздуха (водовоздушная- смесь), вытекаю- щая из нижней камеры коллектора, формируется, в поток форсунками нижней камеры коллектора. Меняя соотношения давлений подаваемой воды и воздуха от 0 до максимального в нижнюю камеру коллектора, получают различные плотности орошения охлаждаемой поверхности валка, т.е. по окружности валка в зоне охлаждения регулируется необходимая плотность орошения, которая обеспечивает требуемый тепло- съем с поверхности валка. Коллекторы обеспечивают дифференцированную подачу охладителя с различной плотностью орошения по окружности валка. Наличие затвора позволяет дозировать расход охлади- теля по камерам за счет гидравлического сопротивления, вызванного резким изменением границ потока.

Площадь входного отверстия в верх- нюю камеру коллектора выбирают больше суммарной площади выходных отверстий форсунок, установленных на ней, исходя из того, чтобы сохранялось постоянство избыточного давления в форсунках этой камеры. Исходя из расчета секундных объемов во входном отверстии и выходных отверстиях увеличивается скорость истечения струи жидкости, вытекающей из форсунок, что обеспечивает устойчивость факела жидко-

сти и значительно увеличивает плотность орошения.

Выполнение площади входного отверстия охлаждающей воды в нижнюю камеру меньше суммарной площади выходных отверстий форсунок, установленных на ней, вызывает изменение величины или направления скорости движения жидкости в нижней камере коллектора, а также потерю напора при внезапном расширении, что способствует образованию незаполненных пустот в нижней камере коллектора и в случае подачи воздуха в эту камеру (диапазон давлений для данного режима работы) качественному перемешиванию воды с воздухом, т.е. образованию водовоздушной мелкодисперсной смеси.

На фиг.1 изображен коллектор, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство содержит коллектор 1 с установленными на нем форсунками 2. К коллектору 1 подключен патрубок 3 подвода охлаждающей воды. В месте подключения этсго патрубка коллектор снабжен перемычкой 4, которая делит коллектор на две камеры: верхнюю 5 и нижнюю 6. Площадь входного отверстия 7 в верхнюю камеру 5 коллектора больше суммарной площади выходных отверстий форсунок 2, установленных на верхней камере 5, а площадь входного отверстия 8 в нижнюю.камеру 6 меньше суммарной площади выходных отверстий форсунок 2, установленных на ниж- ней камере 6. Последняя снабжена патрубком 9 подвода воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Вода через патрубок 3 подвода охлаждающей воды направляется в коллектор и за счет гидравлического сопротивления при обтекании перемычки 4 распределяется на два потока (в верхнюю 5 и нижнюю 6 камеры коллектора). Кроме того, в нижнюю камеру 6 через патрубок 9 подается воздух. В результате этого через форсунки 2 верхней камеры 5 подается охлаждающая вода, а через форсунки 2 нижней камеры 6 - водовоздушная смесь.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет существенно изменять плотность орошения охлаждаемой поверхности по окружности валка, изменяя давление жидкости и воздуха в коллекторе в зависимости от тепловых нагрузок, и регулировать расходы жидкости и водовоздушной смеси в процессе прокатки.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения калиброванных прокатных валков, содержащее

коллектор с форсунками по форме ручья валка и патрубками подачи охладителя и воздуха, отличающееся тем, что, с целью улучшения условий охлаждения путем регулирования плотности орошения и упрощения устройства, коллектор в месте подсоединения патрубка охладителя снабжен затвором, разделяющим его на две камеры, у первой из которых площадь

входного отверстия больше площади отверстий установленных в ней форсунок, а площадь входного отверстия второй камеры меньше площади отверстий установленных в ней форсунок, при этом патрубок подвода охладителя установлен в средней части коллектора, а патрубок подвода воздуха установлен в торцовой части коллектора.

Использование: охлаждение ручьев прокатных валков сортовых станов. Сущность изобретения: устройство содержит коллектор с форсунками и подключенный к нему патрубок подвода охлаждающей воды. Коллектор в месте подключения к нему патрубка подвода охлаждающей воды снабжен перемычкой, разделяющей его на две камеры, площадь входного отверстия в верхнюю камеру коллектора больше суммарной площади выходных отверстий форсунок, установленных на верхней камере, а площадь входного отверстия охлаждающей воды в нижнюю камеру меньше суммарной площади выходных отверстий форсунок, установленных на нижней камере, при этом нижняя камера снабжена патрубком подвода воздуха. 3 ил. Ё

Фиг. 1

Б

-ч

Б-&

7

V 8

6

Б

фиг. 2

ФигЗ