Труба для охлаждения прокатываемого материала в водоохлаждаемых линиях Советский патент 1993 года по МПК C21D1/62 B21B45/02 

Изобретение касается наконечника охлаждающего устройства для протяженного прокатываемого материала для удаления использованной охлаждающей среды. Такого рода охлаждающие устройства используются в мелкосортных и проволочных прокатных станах.

Целью изобретения является снижение расхода на оборудование и потребление электроэнергии при эксплуатации участков охлаждения в мелкосортных и проволочных прокатных установках. Охлаждающий участок должен работать без помех.

В основе изобретения лежит задача создать наконечник охлаждающего устройства для протяженного прокатываемого

материала для удаления использованной охлаждающей среды, который устраняет функциональные недостатки известных охлаждающих устройств, которые возникают из-за недостаточного отклонения использованной охлаждающей среды. Отклоняющий поток охлаждающей среды наконечник должен при этом так подвергаться влиянию, чтобы только чрезвычайно малая доля охлаждающей среды вместе с прокатываемым материалом попадала в последующее оборудование, а преобладающая часть отделялась от прокатываемого материала. Отделение должно происходить без энергетически дорогостоящего подведения оУкло- няющей среды.

00

со

СП

о

(Л

СлЭ

Согласно изобретению, направляющий канал прокатываемого материала перед воронкообразным расширением посредством по меньшей мере одного воздушного канала соединен с окружающим охлаждающую трубу воздушным пространством и переход направляющего канала для прокатываемого материала в воронкообразное расширение на участке владений воздушных каналов в направляющий канал для прокатываемого материала выполнен в виде ступенеобразного расширения, причем воздушные каналы находятся на общей линии корпуса охлаждающей трубы.

Показано, что если средние оси воздушных каналов пересекают среднюю ось направляющего канала для прокатываемого материала, достигаются самые лучшие результаты отклонения.

Это относится к изобретению, что площадь поперечного сечения каждого воздушного канала составляет от 5 до 30% площади поперечного сечения направляющего канала для прокатываемого материала. Ось воронкообразного расширения установлена соосно так, что она пересекает ось направляющего канала для прокатываемого материала под острым углом, который предпочтительным образом является наполовину меньше, чем угол воронкообразного расширения.

На фиг. 1 показан наконечник в.разрезе вдоль продольной оси.охлаждающей трубы; на фиг.2 - вид в направлении А на сторону выхода наконечника.

Охлаждающая труба 1 охватывает направляющий канал для прокатываемого материала 2, который со стороны выхода в воронкообразное расширение 3 таким образом входит, что ось конуса воронкообразного расширения 3 пересекает ось направляющего канала для прокатываемого материала 2 под острым углом а . который является точно наполовину меньше, чем выбранным по диффузорному критерию и составляющий 12° угол расширения / воронкообразного расширения 3. Длина а воронкообразного расширения 3 является в 2,5 раза больше, чем условный проход Ь направляющего канала для прокатываемого материала 2. Непосредственно перед началом воронкообразного расширения 3 воздушный канал 4 входит в направляющий канал для прокатываемого материала 2, который посредством этого воздушного канала 4 соединен с окружающим охлаждающую трубу 1 заполненным воздухом пространством. Воздушный канал 4 имеет форму цилиндра, ось которого пересекает ось

направляющего канала для прокатываемого материала 2 под углом 90°. Площадь поперечного сечения воздушного канала 4 составляет 16% площади поперечного сечения направляющего канала для прокатываемого материала 2. Входное поперечное сечение воронкообразного расширения

3больше, чем поперечное сечение направляющего канала для прокатываемого материала 2 и в противоположной входу воздушного канала в направляющий канал для прокатываемого материала 2 стенке направляющего канала для прокатываемого материала 2 расположено связно с этой

стенкой. С обеих сторон этого связанного места присоединения воронкообразного расширения 3 а направляющему каналу для прокатываемого материала 2, переход направляющего канала для прокатываемого

материала 2 в воронкообразное расширение 3 выполнен вдоль окружности ступенеобразно с возрастающим размером ступени, который имеет максимум в плоскости входа воздушного канала 4 в направляющий канал для прокатываемого материала 2.

В одном направлении с прокатываемым материалом 5 в направляющем канале 2 охлаждающей трубы 1 протекающий поток охлаждающей среды W засасывает через воздушный канал 4 из окружающей трубы 1 находящийся под атмосферным давлением воздух L, который, прежде чем он может быть перемещен с охлаждающей средой W,

попадает на участок воронкообразного расширения 3 и там вследствие отрыва потока образует повышенное местное сопротивление потока. Это повышенное местное сопротивление потока вызывает отклонение

проходящего воронкообразное расширение 3 потока охлаждающей среды W в противоположное от входа воздушного канала

4в направляющий канал для прокатываемого материала 2 направление.

Отклоненная, выходящая из воронкообразного расширения 3 струя охлаждающей среды W расширяется веерообразно и имеет поперечное сечение приблизительно в форме круглого сегмента. Его результирующее направление отклоняется так сильно от направления прокатки, что между боковой поверхностью струй со стороны прокатываемого материала и направлением прокатываемого материала образуется острый угол у, который является больше, чем угол расширения ft воронкообразного расширения 3.

Благодаря этому поток охлаждающей среды W уже несколько сантиметров позади

конца охлаждающей трубы 1 почти полностью отделен от прокатываемого материала 5.

Формула изобретения 1, Труба для охлаждения прокатываемого материала в водоохлаждаемых линиях, содержащая корпус, соединенный с системой подачи хладагента, причем направление движения хладагента и прокатываемого материала совпадают, имеющий воронкообразное расширение в концевой его части и отклоняющее приспособление, размещенное перед воронкообразным расширением, отличающаяся тем, что отклоняющее приспособление выполнено в виде не менее одного открытого воздухо- подводящего патрубка, размещенного в стенке трубы и соединяющего полость трубы с окружающей средой, воронкообразное расширение выполнено в верхней половине трубы с постоянным сечением большим, чем проходное сечение трубы, а в нижней половине - с увеличивающимся сечением по ходу прокатываемого материала, при

этом оси патрубков размещены ня общей образующей трубы.

2. Труба поп.1, от л ича ю ща я с я тем, что оси патрубков пересечены с осью трубы.

3. Труба по п. 1,отличающаяся тем,

что площадь поперечного сечения каждого воздухоподводящего патрубка составляет 5-30% площади поперечного сечения охлаждающей трубы.

4. Труба по п.1,отл ича ю щаяс я тем, что прямая, соединяющая середины проекций входного и выходного сечений воронкообразного расширения, пересечена с продольной осью охлаждающей трубы под

острым углом.

5. Труба по п.1.отличающаяся тем, что угол, образованный продольной осью трубы и прямой, соединяющей середины проекций входного и выходного сечений воронкообразного расширения, равен половине угла, образованного продольной осью трубы и образующей воронкообразного расширения.

J 5

Сущность изобретения заключается в полном отделении прокатываемого материала от потока охлаждающей среды. Отклоняющее приспособление выполнено в виде не менее одного воздухоподводящего патрубка, размещенного в стене охлаждающей трубы, воронкообразное расширение выполнено в верхней половине трубы с постоянным сечением, большим, чем проходное сечение трубы, а в нижней половине - увеличивающимся по ходу движения прокатываемого материала, при этом оси патрубков размещены на общей образующей трубы, оси патрубков пересекают ось трубы, а площадь поперечного сечения каждого воздухоподводящего патрубка составляет 5-30% площади поперечного сечения охлаждающей трубы, причем угол, образованный продольной осью трубы и прямой, соединяющей середины проекций входного и выходного сечений воронкообразного расширения, равен половине угла, образованного продольной осью трубы и образующей воронкообразного расширения. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. Ё