Способ охлаждения прокатных валков Советский патент 1982 года по МПК B21B27/06 

I

Изобретение относится к горячей прокатке металлов, а именно, к охлаждению валков прокатных станов.

Известен способ подачи охладителя на поверхности прокатных валков, заключающийся в том, что охладитель подают плоскими струями под острым углом, например 3w , к продольной оси валка 1 .

Недостатком известного способа является низкая стойкость прокатных валков, связанная с тем, что прокатный валок по длине охлаждается неравномерно. Наклон струй под углом к продольной оси валка приводит к тому, что охлаждение участков валков в месте падения одной струи протекает в различные моменты времени. Это приводит к появлению на поверхности охлажденных и нагретых участков, в результате возникающих напряжений происходит разрушение поверхности, снижается их стойкость.

Известен способ охлаждения прокатных валков, заклюцаюа(ийся в том, чтоохладитель подают со стороны, противоположной очагу деформации по касательной к поверхности валка, т.е. под углом к вертикальной оси валка. При осуществлении способа давление жидкости мсякет изменяться в широких пределах от 1,5 до lO .

Недостатком устройства является

10 малая эффективность использования охладителя и низкая стойкость прокатных валков. Это связано с тем, что большая часть струи охладителя после удара о поверхность валка отражается,

ts разбрызгивается и не участвует в процессе теплообмена с валком. При таком способе охлаждение осуществляется только в месте удара охладителя с поверхностью валка. Поскольку скорости охлаждения в месте падения струи значительны, происходит разрушение поверхности валка вследствие возникновения температурных напряжений. J9 Цель изобретения - повышение эффективности использования охлаждающей жидкости и увеличение стойкости валков. Поставленная цель достигается тем что охладитель дополнительно подают е другой стороны осевой плоскости валка симметрично упомянутой подаче и с тем же давлением, причем угол по дачи охладителя составляет 10-60° к вертикальной плоскости валка, а поверхность, на которую подается охладитель, ограничивается центральным углом, равным 10-60. При таком способе охлаждения на поверхности валка возникает сложное течение охладителя. В месте удара струи о поверхность валка происхо- . дит растекание охлаждающей жидкости в результате чего на участке между струями образуются две циркуляционные зоны, жидкость которых многократ но участвует в топлообмене с валком. Подача охладителя с образованием циркуляционных зон приводит к повышению эффективности использования охлаждающей жидкости, поскольку на поверхности валка постоянно поддерживается слой охладителя. При этом появляется возможность подавать охладитель с большой скоростью ,,) при этом использовать техническое давление жидкости в водопроводе (до 3,0 ат), что не достигается в известных способах. После выхода из циркуляционной зоны охлаждающая жидкости тонкой пленкой растекается на поверхности валка. Течения охлаждающей жидкости приводят к тому, что охлаждение осуществляется постепенно и на большой площади. Охлаждение вал ка осуществляется в нескольких зонах теплообмена. Первая по ходу вращения валка зона - зона постоянного охлаждения валка в пленке охладителя, вытекающего из циркуляционных зон, ВТО рая - интенсивного с«лаждения в месте падения первой струи, третья охлаждения в циркуляционнык зонах, четвертая - охлаждения в месте падения второй струи, пятая - в пленке, вытекающей из циркуляционных зон.При реализации способа осуществляется постепенное охлаждение прокатных вал ков, что не приводит к появлению тем пературных напряжений в поверхностных слоях и их разрушению. Поверхность, на которую падает охладитель, ограничивается централь 3« ным углом ot, равным . Меньший угол (Ю) ограничен уменьшением длины циркуляционных зон, больший (бо)трудностью удержания жидкости в циркуляционных зонах поверхности валка и необходимым повышением давления жидкости для образования циркуляционных зон (более 3 ат). Угол подачи охладителя к поверхности валка выбирают из интервала 10-60 к вертикальной оси валка. Меньший угол (10°) ограничен уменьшением количества жидкости образующей циркуляционные зоны. Больший (60) трудностью удержания жидкости в циркуляционных зонах на поверх эсти валка. Угол, который ограничивает поверхность прокатного валка и угол подачи охладителя, выбираемый из указанных пределов, зависит от диаметра прокатного валка. Оказывается целесообразным массивные прокатные валки диаметром 5001500 мм; охладитель при углах od 10-30 fi 10-30 ; небольшие прокатные валки (менее 500 мм) - при углах с1 30-60, 30-60. На чертеже изображена схема подачи охладителя. Подача охладителя на валок 1 осуществляется коллекторам 2 и соплами 3 и , направленными под углом 2/3 друг к другу. Охлаждающую жидкость, подают под углом i к вертикальной оси валка. Поверхность прокатного валка, на которую подается жидкость (охладитель), ограничена центральным углом ci-. Высота подачи жидкости над поверхностью прокатного валка равна Н, при этом на поверхности валка диаметром D образуются две циркуляционные зоны общей шириной S . Давление жидкости в коллекторе 2 при этом составляет 1,5-3 ат. Пример реализации способа при охлаждении прокатных валков диаметром D 300 мм. Охлаждающую жидкость подают под углом вертикальной оси валка. Поверхность валка, на которую подается охладитель, ограничена углом в6 50. При давлении жидкости 1,5-3 ат на поверхности валка образуются две циркуляционные зоны шириной 110 мм. Пример реализации способа при охлаждении прокатных валков диаметром О 500 мм. Охлаждающую жидкость подают под углом р 30 к вертикальной оси валка. Поверхность валка,на ко