Устройство для охлаждения проката Советский патент 1981 года по МПК C21D1/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА

1

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к технологии ускоренного охлаждения проката с прокатного нагрева.

Известно устройство, содержащее камеру охлаждения с узлом подачи воды и направляющей воронкой. Камера охлаждения помещена в герметичный кожух; в стенке камеры выполнено отверстие, сообщающее полость камеры с полостью кожуха Lil.

Однако при прохождении переднего конца 1фоката перед ним создается зона повшоенного давления за сче резкого уменьшения сечения камеры, за счет заполнения ее прокате и передний конец охлаждается интенсивнее, чем остальная часть проката, что приводит к неравномерности механических свойств по длине.Наличие отверстия в камере охлаждения не дает желаемого эффекта сброса давления, так как часть водол загоняется в полость кожуха, где аккумулируется давление за счет сжатия находящейся там воздушно1а прослойки. Отверстие всего одно, и если бы сброс давления проходил, то все равно до отверстия и после него эффект повышения давления сохраняется.

Известно устройство для охлаждения проката, состоящее из камеры охлаждения с узлом подачи воды, в котором в месте наибольшего статического давления, а именно на расстоянии 30-60 диаметров камеры охлаждения от узла подачи воды, выполнено отверстие, по площади равное 0,4-1,0 площади поперечного сечения

o камеры охлаждения 12).

Недостатком этого устройства является то, что при прохождении переднего конца сброс давления происходит только в одном месте, а до и

5 после отверстия давление воды перед передним концом проката сохраняется, что приводит к неравномерному охлаждению проката по длине, а имег но: больше переднего конца полосы

0 проката по сравнению с остешьной частью проката. Эффект неравномернс го охлаждения переднего конца не возникает в камерах охлаждения с достаточно большим проходным -сече5нием порядка 1:5-10 ( за единицу пр. кято сечение проката). Однако при таком соотношении резко возрастает рарход охладителя в 10-100 раз из-за ;ув личения сечения камеры охлаждения,

0 :если учесть, что скорость потока должна быть больше скорости проката. На иболее оптимальным язляется соотношение 1:2-2,5. По условиям забури достаточно надежное соотношение, по условиям охлаждения дос |таточное, а по условиям расхода охлаждающей воды - минимальное. При соотношении 1:2-2,5 возникает эффек неравномерного охлаждения переднего конца,так как в этом случае при вхо проката в камеру охлаждения существенно изменяется проходное сечение камеры охлаждения; Известно также устройство для ох лаждения проката, содержащее приемную воронку, камеру охлаждения с отверстиями и расположенным с наруж ной стороны камеры приспособлением для перекрытия отверстий. Приспособ ление для регулирования отверстий выполнено в виде муфт I3. Однако наличие отверстий по длин камеры ухудшает условия охлаждения проката, так как значительное количество воды сливается через них и понижается статическое давление в камере охлаждения до атмосферного. Чем выше статическое давление в кам ре охлаждения, тем лучше условия охлаждения, так как повышается температура кипения воды и на поверхности проката не образуется паровая рубашка. Это приводит к уменьшению расхода воды и уменьшению длины охлаждающей установки. Регулировка величины отверстий муфтами возможна лишь посторонним приводом и предназначена для регули ровки охлаждающей способности камеры .охлаждения при настройке. В случае полного закрытия отверс тий муфтами при прохождении переднего конца проката по камере охлаждения перед ним создается зона повы шенного давления за счет резкого уменьшения проходного сечения камер охлаждения при заполнении ее прокатом. При этом передний конец охлаждения интенсивнее, чём остальная часть проката, что приводит к изгибу его и бурежкам при транспортиров ке такого проката по рольгангам, а также к браку по механическим свойствам. Открытр:е отверстий по мере прохождения переднего конца в устройст ве практически трудно осуществимо, так как по всей длине нужно установить датчики давления и каждая муфт . должна иметь индивидуальный привод для открывания и закрывания отверст Цель изобретения - обеспечение равномерного охлаждения проката. Для достижения поставленной цели отверстия расположены по длине с ин тервалом не более двух диаметров ка меры охлаждения, а приспособление |Для их перекрытия выполнено в виде подпружиненных клапанов. На чертеже схематически изображено устройство для охлаждения проката. Устройство состоит из входной воронки 1, узла 2 подачи воды, камеры 3 охлаждения. Камера охлаждения содержит отверстия 4, перекрытые клапанами 5 с наружной стороны, клапаны 5 подпружинены пружинами 6. Усилие прижатия клапана 5 к отверстию регулируется с помощью винтов 7, которые установлены на опорной планке 8, жестко закрепленной, например, к узлу подачи воды. Работа устройства происходит следующим образом. В камеру 3 охлаждения через узел 2подачи воды-подают воду высокого давления. Затем вкладывают в камеру 3охлаждения образец- охлаждаемого проката. При этом регулировочными винтами 7 регулируют поджатием пружины 6 прижатие клапанов 5 к отйерстиям 4 таким образом, чтобы при заполнении охлаждаемым прокатом камеры 3 охлаждения отверстия 4 были закрыты клапанами 5. Так как диаметр камеры охлаждения равен 2-3 диаметрам охлаждаемого проката, и отверстия в камере охлаждения по ее длине выполнены с интервалом не более двух диаметров камеры охлаждения, то длина переднего конца проката охлаждаемого в зоне высокого давления равна 4-6 диаметрам проката, т.е. минимально возможная. Применение этого устройства позволит уменьшить неравномерность охлаждения проката по длине и за счет этого повысить качество выпускаемого термически упрочняемого проката. Вес заготовки около тонны, полоса проката режется на 5 штук. Итак , на каждой тонне около 15-20 м идет в брак около 30-35 кг. При производстве 100 тыс. т термоупрочненного проката 16-22 длина передних концов, охлаждаемых в зоне высокого давления и идущих в брак из-за низкого остаточного удлинения, не укладывающегося в пределы ГОСТа,обусловленного 11ереНакалкой, составляет 34м. При уменьшении этого конца до 3-6 диаметров проката или 10-15 см для 5 штук, что составляет 5065 см, можно считать., что практически брака не будет. Экономический эффект составит только за счет уменьшения брака: 110 р/т -100000 0,03 т/т 330000 р, где 110 р,/т - средняя стоимость термрупрочненного проката на класс AT-IY. Формула изобретения Устройство для охлаждения проката, ,содержащее при.емную воронку, камеру

охлаждения с отверстиями и расположенным с наружной стороны камеры приспособлением для перекрытия отверстий, отличающееся тем, что, с целью равномерного охлаждения проката, отверстия расположены по длине с интервалом не более двух диаметров камеры охлсикдения, а приспособление для их перекрытия выпoлнejfo в виде подпружиненных клапанов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР 412260, кл. С 21 D 1/02, 1970.