Устройство для охлаждения проката Советский патент 1993 года по МПК C21D1/02 

оо О

Сущность изобретения: устройство содержит трубу с отверстиями для подачи охладителя, расположенную внутри наружной трубы, насадку для подачи воздуха, сужающуюся насадку, охватывающую трубу для подачи охладителя и щелевое сопло, где насадка для подачи воздуха закреплена в прорези верхней части наружной трубы, в нижней части этой насадки выполнены наклонные каналы для подачи воздуха, сужающаяся насадка выполнена в виде сегментных щек, и формирователь потока распыляемого охладителя. Верхняя часть формирователя выполнена симметрично вогнутой, а нижняя - клинообразной с образованием щелевидных сопел совместно с нижней частью сегментных щечек, отверстия в трубе для подачи охладителя выпол- нены над вогнутыми частями формирователя. При этом поверхность каждой из сегментных щечек, обращенных к оси наружной трубы, выполнены с вогнутостями, а поверхность каждой из сегментных щек, обращенная к внутренней поверхности трубы для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом в нижней части. В насадке выполнен канал, труба для подачи охладителя установлена с возможностью регулируемого перемещения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (/ С

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для охлаждения железнодорожных рельсов или другого профиля проката (уголок, швеллер, полоса, лист).

Цель изобретения - улучшение качества распыленного потока охладителя по длине охлаждаемого проката за счет увеличения степени однородности и дисперсности охладителя.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено насадкой для подачи воздуха, которая закреплена в прорези верхней части наружной трубы. В нижней части этой насадки выполнены наклонные каналы для подачи воздуха, при этом сужающаяся

насадка выполнена в виде сегментных щек, расположенных по обе стороны трубы для подачи охладителя и установленных с зазором относительно наружной трубы. Устройство снабжено примыкающим к нижней части трубы подачи охладителя формирователем потока распыляемого охладителя. Верхняя часть формирователя, симметрично относительно оси трубы подачи охладителя выполнена вогнутой, а нижняя - клинообразной с образованием щелевидных сопел совместно с нижней частью сегментных щек. В трубе для подачи охладителя отверстия выполнены над вогнутыми частями формирователя. Поверхность каждой из сегментных щек, обращенных к

ю ю

GJ

оси наружной трубы, выполнены с двумя вогнутостями, одна из которых расположена напротив верхней части трубы для подачи охладителя, другая - напротив верхней части формирователя, а поверхность каждой из сегментных щек, обращенная к внутренней поверхности трубы для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом в нижней части. Перед выступом в сегментной щеке выполнены наклонные каналы, соединяющие полость между сегментной щекой и стенкой наружной трубы с щелевым соплом в области клинообразной части формирователя. В насадке для подачи воздуха выполнены дополнительные каналы, соединяющие ее полость с полостями, образованными сегментными щеками и стенками наружной трубы, при этом внутренняя поверхность щелевого сопла сопряжена в нижней части наружной трубы с ее внутренней поверхностью, а концы щеки расположены в верхней части щелевого сопла. Труба для подачи охладителя с формирователем потока распыляемого охладителя установлена с возможностью регулируемого перемещения в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 показано, устройство для охлаждения проката; на фиг. 2 - винт регулировки трубы подачи охладителя: на фиг. 3 - сечение данного устройства.

Устройство для охлаждения проката содержит наружную трубу 1 с прорезью в верхней части, на которой закреплена насадка 2 для подачи воздуха, в нижней части которой выполнен центральный канал 3 для подачи воздуха. Сужающаяся насадка выполнена в виде сегментных щек 4, которые расположены по обе стороны трубы 5 для подачи охладителя и установлены с зазором 6 относительно наружной трубы 1: Устройство снабжено примыкающим к нижней части трубы для подачи охладителя фор- мирователем 7 потока распыляемого охладителя, при этом верхняя часть формирователя симметрично относительно оси трубы подачи охладителя выполнена вогнутой, а нижняя - клинообразной с образованием по обе стороны формирователя 7 щелевидных сопел 8 совместно с нижней частью сегментных щек. В трубе для подачи охладителя над вогнутыми частями формирователя 7 выполнены отверстия 9. Поверх- ность каждой из сегментных щек, обращенных к оси наружной трубы, выполнены с двумя вогнутостями 10 и 11, одна из которых 10 расположена напротив верхней части трубы 5 для подачи охладителя и об- разует камеру 12, другая 13 напротив верхней части формирователя образует камеру

14 первичного смещения воды и воздуха. Поверхность каждой из сегментных щек 4, обращенная к внутренней поверхности трубы 5 для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом 15 (не показана) в нижней части щеки, Перед выступом в сегментной щеке выполнены наклонные каналы 16, соединяющие полость между сегментной щекой и стенкой наружной трубы с щелевым соплом в области клинообразной части формирователя 7. В насадке 2 для подачи воздуха выполнены дополнительные наклонные каналы 17, соединяющие ее полости с полостями 18 и 19, образованными

5 сегментными щеками и стенками наружной трубы.

Внутренняя поверхность щелевого сопла 20 сопряжена в нижней части наружной трубы с ее внутренней поверхностью, а кон0 цы щеки расположены в верхней части щелевого сопла 20. С обеих сторон наружной трубы имеются съемные патрубки 21 подвода охладителя, на которых располагаются винты 22 регулировки вертикального пере5 мещения трубы подачи охладителя, а в верхней части насадки прикреплены патрубки 23 подвода воздуха; наружная труба имеет боковые съемные крышки 24, что позволяет производить быструю сборку и разборку ус0 тройства для прочистки,

Устройство для охлаждения проката работает следующим образом.

Охладитель (вода, водная эмульсия, масло, пар) через патрубок 21 поступает в

5 трубу 5 охладителя, который через отверстия 9 струями поступает в камеру 12. Затем через патрубки 23 в насадку 2 подается распылитель (воздух), который, проходя через центральный 3 и наклонные каналы 17, раз0 деляется на три направления: первое направление воздуха по выходу из центрального канала 3 проходит камеру накопления 11 через зазор 6 и поступает в камеру 13 смещения воды и воздуха, где

5 происходит дробление воды на фракции с образованием грубодисперсной водовоз- душной смеси. Очередное направление воздуха через наклонные каналы 17 поступает в верхние полости 18, затем, направляясь

0 вниз, встречается с наклонными выступами в сегментных щеках 4, проходит наклонные каналы 16, поступает в щелевидные сопла 8, где происходит дополнительное измельчение капель воды в уже образовавшейся во5 довоздушной смеси. Образовавшаяся по обе стороны нижней части формирователя 7 водовоздушная смесь, двигаясь вниз с большой скоростью, снова встречается в нижней части сегментных щек 4, где происходит дальнейшее. Основное, диспергирование

фракций охладителя с образованием высокодисперсной водовоздушной смеси. Остальная часть воздуха, проходя через нижнюю часть полость 19, поступает в верхнюю часть щелевого сопла 20, где окончательно диспергируется. В данной части щелевого сопла усиливается инжекция во- до{воздушной смеси, при этом из щелевого сопла истекает водовоздушная смесь высокий степени дисперсности с достаточно раскрытым факелом.

Степень дисперсности распыленного охладителя регулируется изменением вертикального положения внутренней трубы 5 пфдачи охладителя, соединенной с формирователем потока распыляемого охладителя 7 при помощи винтов 22 регулировки вертикального перемещения трубы подачи охладителя. Увеличивая или уменьшая за- збр в щелевидном сопле 8, а также объем Целевого сопла 20, изменяем внутреннее давление и скорость истечения распыленного охладителя, при неизменных параметрах охладителя и распылителя (вода и воздух).

Опытная проверка показала, что по сравнению с промышленным охлаждающим устройством, применяемым при повер- Кностной закалке рельсов с нагрева ТВЧ, Заявленное устройство для охлаждения Проката значительно улучшает качество распыления потока охладителя за счет уве- Иичения степени однородности и дисперсности водовоздушной смеси, что позволяет на 10-15% увеличить комплекс механических свойств и на 3-4 мм глубину закален- цого слоя, при этом получить дисперсную Структуру и равномерное распределение Твердости по глубине закаленного слоя, а Также в 1,5-2 раза уменьшить разброс твердости по длине рельсовой пробы. Образующийся после такого охлаждения комплекс Двойств повысить на 10% износостойкость И контактно-усталостную прочность металла закаленного слоя головки рельса.

Формула изобретения 1. Устройство для охлаждения проката, содержащее наружную трубу с прорезью, размещенную внутри нее трубу с отверстиями для подачи охладителя и охватывающую ее сужающуюся насадку, насадку для подачи воздуха и щелевое сопло, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества распыления потока охладителя по длине охлаждаемого проката за счет увеличения степени однородности и дисперсности охладителя, насадка для подачи воздуха закреплена в прорези верхней части наружной трубы, в нижней части этой насадки выполнены наклонные каналы для подачи воздуха, сужающаяся насадка выполнена в

виде сегментных щек, расположенных по обе стороны трубы для подачи охладителя и установленных с зазором относительно наружной трубы, оно снабжено примыкающим к нижней части трубы для подачи охладителя формирователем проката распыляемого охладителя, причем верхняя часть формирователя симметрично относительно оси трубы подачи охладителя выполнена вогнутой, а нижняя - клинообразной с образованием

щелевидных сопл совместно с нижней частью сегментных щек, отверстия в трубе для подачи охладителя выполнены над вогнутыми частями формирователя, при этом повер- хность каждой из сегментных щек,

обращенных к оси наружной трубы, выполнена с двумя вогнутостями, одна из которых расположена напротив верхней части трубы для подачи охладителя, другая - напротив верхней части формирователя, а поверхность каждой из сегментных щек,обращенная к внутренней поверхности трубы для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом в нижней части, а перед выступом в сегментной щеке выполнены наклонные каналы, соединяющие полость между сегментной щекой и стенкой наружной трубы с щелевым соплом в области клинообразной части формирователя, в насадке для подачи воздуха выполнены дополнительные каналы, соединяющие ее полость с полостями, образованными сегментными щеками и стенками наружной трубы, при этом внутренняя поверхность щелевого сопла сопряжена в нижней части

наружной трубы с ее внутренней поверхностью, а концы щеки расположены в верхней части щелевого сопла.

формирователем потока распыляемого охладителя установлена с возможностью регулируемого перемещения в вертикальной плоскости.

Редактор Л. Волкова

СоставительTUZ.O

Техред М.МоргенталКорректор И. Шулла