Способ охлаждения полосы между клетями прокатного стана Советский патент 1981 года по МПК B21B45/02 

(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛОСЫ МЕЖДУ КЛЕТЯМИ ПРОКАТНОГО СТАНА

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технике охлаждения полосы между клетями прокатного стана. Известен способ межклетьевого охлаждения полосы, включающий подачу охлаждающей воды на поверхность поло сы сверху под постоянным давлением 3-4 кг/см . Недостатком этого способа является значительная несимметричность охла дения, что обусловлено размещением охлаждающих устройств только сверху полосы. Это вызывает коробление полосы и может привести к аварийным ситуациям в процессе прокатки (полоса не захватывается валками). Наиболее близким к изобретению является способ охлаждения полосы меж . ду клетями прокатного стана, включающий подачу охладителя под давлением сверху и снизу на поверхность полосы прокатываемой с регулируемым натяженйем путем изменения положения полосы относительно оси прокатки 2. Недостатками указанного способа являются несимметричное охлаждение с обеих сторон полосы, так как при работе петледержателя прокатываемая полоса поднимается и опускается, вследствие этого давление струи охладителя и площадь охлаждения изменяют-т ся, что вызывает несимметричность теплообмена сверху и снизу полосы, большие капитальные затраты и расходы электроэнергии, которые связаны с получением охладителя высокого давления . Цель изобретения - повьшение качества полосы путем ее симметричного охлаждения. Указанная цель .достигается тем, что согласно способу, включающему подачу охладителя под давлением сверху и снизу на поверхность полосу, прокатываемой с регулируемым натяжением путем изменеш1Я положения полосы отиосительно оси прокатки, давление охладителя изменяют одновременно с и менением положения полосы, при этом давление охладителя сверху увеличивают, а снизу уменьшают пропорционально углу подъема полосы относительно горизонтальной плоскости. На чертеже представлена схема про катки листа между двумя чистовыми клетями. На чертеже обозначены: 1 и 2 - вал ки чистовых клетей, 3 - прокатываема полоса, 4 - петледержатель, 5 - верх нее охлаждающее устройство, - уго подъема петледержателя, L, - длина зоны охлаждения, создаваемая нижним охлаждающим устройством 6, L - дли на зоны охлаждения, создаваемая верх ним охлаждающим устройством. В процессе прокатАи полоса 3 зани мает определенное положение в пространстве, определяемое положением пет ледержателя 4. На ее поверхности создается зона охлаждения L сверху и LH снизу. Подачу охладителя сверху и снизу подбирают из условия обеспечения симметричного охлаждения полосы 3. Теплосъем с полосы определяется произведением /.Lgj , где . - ко эффициент теплообмена; L - длина зон охлаждения. При изменении положения петледержателя 4 расстояние между полосой 3 верхним 5 и нижним 6 охлаждающими устройствами изменяется. Это приводи к изменению длины зоны охлаждения LB и LH , причем изменения происходя в разные стороны, если Lg увеличивается, то LH уменьшается и наоборот. Поэтому необходимо изменить подачу охладителя сверху и снизу на полосу, чтобы обеспечить симметричное охлажд ние. Коэффициент теплообмена о(. связан с плотностью орошения Ф следующей корреляционной зависимостью (для 10-15 Ф . 75-80 . ч) о( 41Ф - 0,2 Ф. (О Пусть положение петледержателя 4 изменяется так, что расстояние до ве него охлаждающего устройства 5 умень шается в 1,5 раза, ,ч до нижнего 6 увеличивается в 2 рача. В результате длина зоны охлаждения сверху уменьшается в 1,5 раза. Для обеспечения теплосЪема с полосы сверху на том же уровне коэффициент теплообмена необходимо увеличить в 1,5 раза путем увеличения плотности орошения в 1,94 раза. Снизу длина зоны охлаждения увеличивается в 2 раза. Для обеспечения теплосъема с полосы снизу на том же уровне коэффициент теплообмена необходимо уменьшить в 2 раза путем уменьшения плотности орошения в 2,3 раза. Для обеспечения симметричного охлаждения полосы при различном положении петледержателя 4 коллектора верхнего и нижнего охлаждающих устройств снабжены клапанами. При подъеме петледержателя на угол Ч при помощи клапана изменяют расход через коколлектор верхнего охлаждающего устройства настолько, чтобы произведение -L ц осталось б.ез изменения и сохранилось симметричное охлаждение полосы сверху и снизу. Аналогично работает клапан нижнего охла)здающего устройства. Таким образом, происходит стабилизация процесса охлаждения полосы и обеспечивается симметричное охлаждение сверху и снизу. При увеличении расстояния между нижним охлаждающим устройством и полосой давление охладителя и плотность орошения сверху возрастают, а снизу уменьшаются. Пример. Образец нагревается постоянным током до 850°. Сверху и снизу образца устанавливаются форсунки с-клапанами для регулирования давления охладителя и манометрами. В месте прямого падения струи охладителя на образец на его верхней и нижней поверхности на глубине 0,5 мм ввариваются термопары Х-А, Первоначально образец находится в горизонтальном положении и устанавливается таким образом, чтобы условия теплообмена на верхней и нижней поверхности были одинаковыми, что подтверждается значениями температур в каждый момент времени в процессе охлаждения на верхней и нижней поверхностях образца. Давление охладителя 5 лтм сверху и снизу, плотность орршения 40 ч, длина зоны (гхлаждения 350 мм. Расстояние от верхней и нижней форсунки до образца 400 мм. Затем один конец образца поднимают так, что угол между плоскостью образца и горизонтальной плоскостью 5, 10°, 15 (что соответствует рабочим положенияу петледержателя). При этом давление охладителя в верхнем коллекторе увеличивают от 5 до 6,26; 9,35; 12,5 кг/см, а в нижнем соответственно уменьшают от 5 до 4,23; 3,59; 2,95 кг/см. Значения давлений определяют по формуле (1) . Соответственно изменяется плотность орошения на

Из таблицы видно, что при охлаждении полосы известным способом (опыт № 5) перепад температуры между верхней и нижней поверхностью образца составляет 12°С. Учитывая, что в промьшшенных условиях длина зоны охлаждения в одном межклетьевом промежутке составляет 800-900 мм, перепад температуры верхней и нижней поверхностей листа в 2-2,5 раза больше и может достигать 25-30°С в одном межклетьевом промежутке, а суммарный перепад температуры верхней и нижней поверхностей образца при межклетьевом охлаждении в чистовой группе с учетом коэффициента выравнивания температуры 50-60°С.

При изменении давления в охлаждающих коллекторах в зависимости от положения петледержателя (т.е. полосы) изобретение по сравне1шю с известным обеспечивает повьшение качества полосы за счет ее симметричного охлаждения. Кроме того, изобретение позволяет сократить расход воды на охлаждение полосы в межклетьевом промежутке. 889

Формула изобретения

Способ охлаждения полосы между кле тями прокатного стана, включающий подачу охладителя под давлением сверху и снизу на поверхность полосы, прокатываемой с регулируемым натяжением путем изменения положения полосы относительно оси прокатки, от л .и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества полосы путем ее симмет ричного охлаждения, давление охладителя изменяют одновременно с изменением положения полосы, при зтом давление охладителя сверху увеличивают, а снизу уменьшают пропорционально углу подъема полосы относительно горизонтальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспе1 тизе

2,Патент США № 3779054, кл.72-13, 1973. 71 верхней и нижней поверхности образца, В процессе охлаждения записывают показания термопар с помощью осциллографа Н-700. Результаты испытаний представлены в таблице.