Способ струйного охлаждения непрерывно движущейся металлической полосы Советский патент 1983 года по МПК C21D1/02 

труи, которые располагаются на вхое и выходе из устройства fz .

В известном способе воздушные, труи используются лишь для того, тобы охлаждающая вода не растекаась по изделию за пределы камеры хлаждения, и не используются для егулирования интенсивности и равноерности охлаждения.

Известен способ охлаждения полосы, существляемый при помощи плоских еткообразных струй воздуха и воды. Вода на охлаждаемое изделие подается , плоской щеткообразной струей, котог рая очерчивает на изделии четкую непрерывную линию закалки. Сбоку от линии закалки со стороны источника тепла (печи) направляют под углом 20-40 к поверхности обрабатываемого изделия защитный газ, который ограничивает распространение воды в сторону печи и очерчивает на изделии линию предельного растекания охлаждающего газа или жидкости рядом с линией закалки. Соответствующие линии могут совпадать или быть на небольшом расстоянии друг от друга и практически они параллельны друг другу. Это создает газовую или жидкостную защиту, препятствующую попадания частиц закалочной жидкости, отразившихся от поверхности металла СЗ.

Применение этого способа позволяет улучшить равномерность охлаждения в начальной части охлаждающего устройства, однако нарушение течений жидкого охладителя вдоль полосы а направлении ее движения приводит к нарушению равномерности охлаждения по длине устройства. Этот способ охлаждения имеет также ограничение, связанное с невозможностью регулирования интенсивности охлаждения, так как предполагает использование только одной пары водяных и воздушных сопел.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ, осуществляемый при помощи устройства для охлаждения проката, содержащего камеру с соплами и трубопровод для подачи охладителя. Ox-i лаждение производится чередующимися полосами воды и воздуха С ЗНедостатком этого способа является то, что он предназначен для охлаждения изделий небольшой ширины и не предотвращает смещение потоков

воды и воздуха за счет разделения камеры охлаждения на отдельные секции. Целью изобретения является обеспечение интенсивного и равномерного

охлаждения по ширине полосы.

Указанная цель достигается тем, что в способе струйного охлаждения непрерывно-движущейся металлической полосы, включающем подачу чередующихся струй воды и воздуха постоянной ширины с прямолинейными границами, скорость истечения воздушной струи в 3-15 раз больше скорости истечения водяной струи, а расход воздуха в

100-400 раз превышает по объему расход воды.

Обеспечение определенного соотношения междурасходами и скоростями истечения воды и вЬздух-а приводит к

образованию чередующихся полос воды и воздуха на поверхности изделия, а это обеспечивает равномерное охлаждение.

При расходе воздуха, в 100 раз превышающем расход воды, и скорости иетечения воздуха, в 3 раза превосходящей скорость истечения воды, не обеспечивается сдув воды с охлаждаемой поверхности, что приводит к неравномерному охлаждению полосы.

При расходе воздуха, более чем в 400 разпревышающем расход воды, и скорости истечения воздушных струй, более чем в 15 раз превосходящем скорость истечения водяных струй, увеличиваются энергетические затраты, связанные с подачей воздуха. Это невыгодно с экономической точки зрения. Кроме того, при этом уменьшается зона водяного орошения и уменьшается эффективность использования воды.

Регулирование интенсивности охлажг дения происходит за счет изменения количества подаваемых воздуха и воды в пределах, указанных выше.

На поверхности охлаждаемого изделия (полосы) образуются чередующиеся полоски воды и воздуха. Воздушные струи, взаимодействуя с водяными, : формируют на поверхности охлаждаемого изделия прямолинейные полосы воды и воздуха. Воздушные струи как бы поджимают с обеих сторон водяные.

Эвакуация воды из поУюски происходит от центра изделия к краям. Растечка же воды вправо или влево от водяной полоски отсутствует. П р и м е р. Металлическую полос толщиной 2 мм и шириной 1500 мм от начальной температуры поверхности охлаждают чередующимися плоскими струями воды и воздуха на умае ке длиной 750U мм. Удельный расход воздуха 000 кг/м.ч, удельный расход воды ЗбО,0 «ч. Соотношение между расходами воздуха и воды Скорость истечения воздуха 75 м/с, а скорость истечения воды 18,1 м/с при давлении 2 кгс/см. Воздух подаю через плоские щелевые насадки, а воду - через плоскоструйные форсунки. Соотйошение между скоростью истече ния воздуха и воды/ :. При таких условиях подачи воды и воздуха полоса охлаждается до конечной температуры, равной ,планшетность лисfa удовлетворительная. Результаты обработки данных стендового исследования по равномерности охлаждения полосы по предлагаемому сНособу и при одном водяном форсу ночном охлаждении показывают, что при комбинированном водовоздушном ;охлаждении по предлагаемому способу равномерность выше. Применение предложенного способа ,охлаждения, достаточно простого в эксплуатации, дает возможность получать экономический эффект за счет улучшения качества производимой продукции, а именно обеспечения регулируемого охлаждения по длине устройства, отсутствия корюбления, обеспечения однородных свойств металлической полосы по ширине. Формула изобретения Способ струйного.охлаждения Henjpe- рывно движущейся металлической полосы, вкгяочающий подачу чередующихся струй воды и воздуха постоянной ширины с прямолинейными границами, о т л и ч а ю щ и и с я тем,, что, с целью повышения интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы, скорость истечения воздушной струи в 3-15 раз больше скорости истечения водяной, а расход воздуха а 10000 раз превышает по объему расход воды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 378269, кл. В 21 В , 1973. 2.Патент Англии № 125313 i кл. С 21 D 1/62, опублик. 10.11.71. 3.Патент США N З2087«2, кл. 2б6-|, опублик. 28.09.65. k. Авторское свидетельство СССР № 657883, кл. С 21 D 1/62, 1979.