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

(5) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЯЧЕКАТАНОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлурги ческому производству, в частности, к способам охлаждения горячекатаного металла, а также для охлаждения любых нагретых поверхностей и может быть использовано в черной и цветной металлургии. Известен способ охлаждения горячекатаного металла, заключающийся в тоН что, установив устройство для охлаждения в пределах восьми метров с выходной стороны последней чистовой клетки полосового стана горячей прокатки и используя в качестве охладителя жидкий азот, температуру прокатываемого металла в пределах восьми метров резко снижают до 500 + 700°СГ13 В результате участок, на котором находится полоса, устраняется без принудительного охлаждения при ВОО-ЭОО С. Недостаток данного способа заключается в том, что охлаждение жидким азотом неэкономично, так как его необходимо значительно больше, чем воды ДЛЯ охлаждения металла до той же температуры. Известен способ охлаждения горячекатаного металла распыленной водой, нагретой до температуры, близкой к температуре кипения. Воду распыляют воздухом, нагретым до 80-350 С 2. Контакт горячей воды с металлом под давлением нагретого воздуха, прижимающего воду к металлу, способствует ускоренному парообразованию. Недостатком данного способа является наличие между охладителем и охлаждаемой поверхностью паровой подушки, которая существенно снижает интенсивность теплообмена. Кроме того, ускоренное парообразование способствует повышению расхода охладителя за счет его безвозвратного испарения. Наиболее близок к предлагаемому способ охлаждения прокатных валков и проката водовоздушной смесью, причем воздух подают в охлаждающую жидкость под давлением 0,1 - 1,5 ати. 39 а исходное давление жидкости устанав ливают в пределах 0,05 0,6 эти. Впрыскивание воздуха непосредственно в охлаждаюи1ую жидкость осуществляется до наиала высокоскоростного ее истечения 3. Рассматриваемый способ охлаждения прокатных аалков и проката включает две стадии охлаждения; нагрев воды до температуры кипения, испарение воды с охлаждаемой поверхности. Вода является хладоагентом и претерпевает однократное фазовое превращение вода-пар. Недостатком данного способа является наличие паровой подушки между охладителем и металлом, что снижает скорость теплообмена между ними/ и большой расход охладителя из-за безвозвратного испарения его в окружающую среду. Цель изобретения - повышение ин тенсивности теплообмена и снижение расхода воды. Поставленная цель достигается благодаря тому, что при охлаждении горячекатаного металла способом, включающим подачу на охлаждаемую по верхность водовоздушной смеси, циркулирующей по замкнутому контуру, воду используют в качестве теплоносителя между металлом и замкнутым контуром, по которому циркулирует криогенная жидкость, предпочтительн жидкий азот. На чертеже схематично изображено устройство для реализации способа. Для охлаждения полосы 1, находящейся между валками 2, подают водовоздушнук: смесь из коллектора 3- Водовоздушная смесь, попадая на полосу после испарения, сразу же попадает под плиту k, на противоположной сто роне которой расположен замкнутый контур 5 с циркулирующей в нем криогенной жидкостью, например жидким азотом. Последующее фазовое превращение газообразного азота в жидкий осуществляется с помощью ожижительн маши ны 6. Ожижение по предлагаемому способу происходит следующим образом. Как только водовоздушнуо смесь пода дут на полосу, она нагревается до кипения и испараяется. Пар, соприкасаясь с охлаждаемой плитой, конденсируется и, превратившись в воду снова гюпадает на полосу. Таким образом, вода по предлагаемому способу является теплоносителем между металлом и охлаждаемой плитой, испытывая при этом многократное фазовое превращение. Следовательно, из-за многократного фазового превращения воды в пар между полосой и плитой, охлаждаемой криогенной Жидкостью, циркулирующей по замкнутому контуру, снижается расход воды в окружающую среду и. уменьшения паровой пленки на поверхности металла повышается интенсивность теплообмена. Пример конкретного выполнения. Металл охлаждают жидким азотом, циркулирующим в змеевике по замкнутому контуру под давлением- ij ати. Змеевик укреплен на медной плите с большим коэффициентом теплопроводности толщиной 5 мм, которая располржена над горячекатаным металлом на расстоянии- 5 мм. Вода, играя роль теплоносителя от металла к азоту, после попадания на металл с расходом 25 сразу же поступает под , плиту, охлаждаемую жидким азотом, и претерпевает при этом многократное фазовое превращение вода-пар. По предлагаемому способу вода расходуется на слив с торцов полосы, а безвозвратное ее испарение в окружающую среду исключается. Охладителем является криогенная жидкость, и тепло, отбираемое от металла, идет на фазовое превращение от жидкого в газообразное состояние. Использование предлагаемого способа охлаждения горячекатаного металла обеспечивает следующие преимущества:1)получение требуемых физико-механических свойств и структуры прокатываеМОго металла; 2)повышение производительности стана; 3)более экономичное использование воды. Формула изобретения Способ охлаждения горячекатаного металла, включающий подачу водовоздушной смеси на охлаждаемую поверхность , отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности теплообмена и экономии воды.

воду используют в качестве теплоносителя между металлом и замкнутым контуром, по которому циркулирует криогенная жидкость, предпочтительно жидкий азот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

О

///II

о

/

о

о