Способ охлаждения горячекатаного металла Советский патент 1982 года по МПК B21B45/02 

(St) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЯЧЕКАТАНОГО МЕТАЛЛА

1

Изобретение относится к металлургическому производству, в частнЪсти к способам охлаждения горячекатаного металла и валков, а также для охлаждения любых нагретых поверхностей и может быть использовано в черной и цветной металлургии.

Максимальная скорость прокатки на современных непрерывных широкополосных станах горячей прокатки достига- ет 25 м/с. Опыт эксплуатации этих станов с разгоном чистовой группы клетей показав, что постоянство температуры конца прокатки по всей длине полосы обеспечивается при.величине ускорения 0,02 - О,Об м/с . При прокатке с темпами разгона 0,3-0,5 м/с возникает обратный температурный клин от головной части полосы к хвостовой, величина которого может достигнуть и выше С13

Для разрешения противоречия между получением стабильной температуры металла и повышением производительности, в этих случаях используется принудительное охлаждение водой 2.

При тенденции увеличения скорости прокатки до 35 м/с существующая практика применения известных способов и устройств принудительного охлаждения, использующих, как правило, в качестве охладителя воду, не сможет обеспечить стабилизацию температуры конца прокатки по всей длине полосы и требуемые физико-механические свойства прокатываемого металла.

Извес Уен способ охлаждения горячекатаной полосы, заключающийся в том, что установив устройство для охлаждения в пределах восьми метров от входной стороны последней чистовой клети полосового стана горячей прокатки и используя в качестве охладителя жидкий азот, температуру прокатываемого металла в пределах упомянутых восьми метров резко снижают до 500-700 С 3. 3 , n в резупьтато устраняется.участок на которс м нахг дится полоса без при дительного охлаждения при высокой т пературе - 800-900 С. В этом случае в качестве охладителя используют во Известен способ охлаждения горяч катаного металла распыленной водой, нагретой до температуры, близкой к температуре кипения. Распыление вод производят нагретым от ЗОС до 350 воздухом . Недостатком данных способов явля ется возможность появления паровой душки между охладителем и охлаждаем поверхностью, что снижает интенсивность процесса охлаждения. Кроме то охлаждение чистым жидким азотом неэкономично, так как жидкого азота необходимо на порядок больше, чем воды для охлаждения металла до той же температуры. Известен способ охлаждения горячекатаного металла, включающий пред варительное смешивание охлаждающей жидкости с воздухом и подачу водово душной смеси на охлаждаемую поверхность под давлением. Воздух подают в охлаждающую жидкость под давлением 0,1-1,5 ати, а исходное давление жидкости устанавливают в пределах 0,05-0,6 эти; Впрыскивание воздуха непосредственно в охлаждающую жидкость осуществляется до начала высокоскоростного ее истечения. Данный способ охлаждения проката включает две стадии охлаждения: нагрев воды до температуры кипения, испарение воды с охлаждаемой поверхности 5. Недостатком данного способа явля ется наличие паровой подушки между охладителем и охлаждающей поверхностью, что снижает скорость и эффек тивность охлаждения. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем образования мелкодисперсных кристалликов льда. Поставленная цель достигается тем, что в способе охлаждения горячекатаного металла, включающем предварительное смешивание охлаждающей жидкости с воздухом и подачу водовоз душной смеси на охлаждаемую поверхность под давлением, распыленную водовоздушную смесь перед подачей на охлаждаемую поверхность смешивают с жидким азотом с давлением 0,05-2 ати 4 С/1ед()влт(;.||ьн(), (;.()(1.)3 Гнавшиеся кристаллики льда Г1адают нл охлаждаемую поверхность и процесс охлаждения протекает в три стадии: плавление льда; нагревание мелкодисперсных капелек воды до температуры кипения; испарение этих капелек воды. Таким ofipaaoM, повышается скорость и эффективность охлаждения в результате введения новой стадии охлаждения (плавление льда без образования паровой подушки). Создание мелкодисперсных капелек воды (на второй стадии охлаждения) в свою очередь значительно увеличивает площадь теплообмена равномерного охлаждения. Паровая подушка, появляющаяся на третьей стадии охлаждения, постоянно дробится попадающими под избыточным давлением мелкими кристалликами льда, что уменьшает ее отрицательное воздействие в процессе охлаждения. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Предварительно смешанную водовоздушную смесь после высокоскоростного истечения из коллектора с давлением 1,5 ати смешивают с распыленным жидким азотом, давление которого равно 1,5 ати, до образования мелкодисперсных кристалликов льда и подают на горячий металл из стали Х18Н9Т с температурой 900°С. Область смешивания водовоздушной смеси и жидкого азота расположена над охлаждаемой поверхностью на высоте 00 мм. Охлаждение протекает следующим образом: образовавшиеся кристаллики льда, падая на горячий металл, плавятся,и нагреваются до температуры кипения, в результате чего происходит испарение воды. Предлагаемое изобретение позволит повысить производительность труда. Формула изобретения Способ охлаждения горячекатаного металла, включающий предварительное смешивание охлаждающей жидкости с воздухом и подачу водовоздушной смеси наохлаждаемую поверхность под девлением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем образования мелкодисперсных кристалликов льда, распыленную водовоздушную смесь

5 9009166

перед подачей на охлаждаемую поверх-2. Цифринович Б.А. и др. Принудиность смешивают с жидким азотом стельное охлаждение полосы в межклетедавлением 0, ати.вых промежутках Широкополосного стаИсточники информации,на. Бюллетень ЦНИИТИ в ТЭИЧермет,

принятые во внимание при экспертизеs М., № 20, 1973.

лении установками принудительного3. Патент Японии N° ,

охлаждения полосы в межклетевом про-кл. 10 J 182, 197.

межутке непрерывного широкополосного. Авторское свидетельство СССР

стана. Автоматизация металлургичес-О № 531579, кл. В 21 В , 1975.

кого производства. М., Металлур-5. Авторское свидетельство СССР

гия, 197. (МЧМ СССР, сб. № 3).№ 651862, кл. В 21 В 27/06, 1977.