Устройство для охлаждения проката

40 Изобретение относится к металлур-гии и может быть использовано длятермообработки металла охладителем1 водой) с прокатного нагрева в линии сортовых и проволочных станов.Известна секция устройства ускоренного охлаждения катанки в потокепрокатного стана, содержащая камеруохлаждения со средством подачи жидкого охладителя под давлением, например противоточной форсункой,и с гидравлическим сопротивлением.Для повышения эффективности охлажде.ния, камера оснащена по всей длинепережимами сечения типа конфузордиффузор 1 1. 15Недостатком этого устройства является высокое гидравлическое сопро-тивление камеры, .способствующееизменению направления охладителяна обратное 1,обратному току), особенно при его недостаточной кинетической энергии в полости камеры.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для охлажденияпроката, содержащее прямоточную ипротивоточную камеры, соединенныевстык посредством водораспределительных конфузоров, водосборник 1 21.Недостатком указанного устройства является невысокая охлаждающаяспособность при его водоснабжении30от насосной станции ограниченной мощ-ности в условиях перехода на охлаждение проката увеличениого сечения.Низкое статическое давление в системе подачи воды к форсункам необеспечивает выполнения главноготребования к процессу охлаждения -движения воды .через камеру с заданной скоростью.При удлинении камер требуетсяувеличение установленной мощностинасосов для преодоления возрастающего гидравлического сопротивления,а высокое гидравлическое сопротивление, как и недостаточная кинетическая энергия воды, вызывает обратный ток воды.Увеличение диаметра камеры уменьшает ее сопротивление, но ведет кснижению скорости воды и теплоотдачи, а в противоточной камере вследствие тянущего действия проката напограничный слой воды возникает обратный ток.Уменьшение ширины зазора форсунки для увеличения скОрости воды иустранения обратного тока снижаетпропускную способность зазора и камеры иэ-эа дефицита давления в корпусе форсунки.Цель изобретения - повышение охлаждающей способности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для охлажденияпроката, содержащее прямоточнуюи противоточную камеры охлаждения, , 65 соединенные встык посредством водо"распределительных конфузоров, противоточную форсунку и водосборник,снабжено последовательно установленными перед прямоточной камерой охлаждения дополнительной камерой охлаждения с пережимом сечения и жестко связанной с ней противоточнойфорсункой; при этом пережим,располо.жен на входе камеры, соотношениеплощадей поперечных сечении сопелфорсунок по ходу движения прокатасоответственно составляет (2-5):1,а конусностей - (0,1-0,2);1.На чертеже представлено предлагаемое устройство.Устройство содержит дополнительную камеру охлаждения 1, оснащеннуюна входе пережимом сечения 2 типаконфузор-диффузор, жестко соединенную с камерой дополнительную противоточную форсунку 3 с конусным соп-лом 4, прямоточную камеру охлаждения 5, противоточную камеру охлаждения б, последние соединены междусобой встык водораэделительнымиконфузорами 7 и помещены в водосборник 8, противоточную форсунку 9 сконусным соплом 10,Устройство работает следующимобразом.Охладитель подается в полостинагнетающих форсунок 3 и 9 из обцейсистемы водоснабжения. Прокат, последовательно проходя дополнитель.ную 1, прямоточную 5 и противоточнуюо камеры, перекрывает своим сечениембольшую частьпроходного отверстияпережима 2 в дополнительной камере 1 и аналогичного отверстия междуводораспределительными конфузорами 7. Охладитель через кольцевыеконические сопла 4 и 10 нагнетаетсяв камеры охлаждения 1 и,б, причемвследствие высокого гидравлическогосопротивления дополнительной камеры 1, он образует водяную пробкуи практически всей своей массой меняет направление на обратное, истекая в полость прямоточной каМеры 5.Изменению направления охладителяспособствует его невысокая скорость,обусловленная шириной сопла 4 про"тивоточной форсунки 3, малая конусность зазора и тянуцее воздействиепроката на Охладитель. Встречныепотоки охладителя в камерах 1 и ботделяются друг от друга и от проката через щели двух водораспределительных конфуэоров 7. Щели смецены друг относительно друга в окружном направлении на некоторыйугол.Суммарное гидравлическое сопро-,тивление сопла 4, форсунки 3, дополнительной 1 и:прямоточной 5 камердолжно быть равно суммарному гидравлическому сопротивлению сопла 101047970 Составитель В.БелофастовРедактор Л.Авраменко Техред М,9 Тепер Корректор А.ференц Тираж 568 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5, Заказ 7867/29 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 противоточной форсунки 9 и противо- точной камеры 6, При невыполнении этого условия, например, при одина" кдвой ширине сопел. 4 и 10 нарушается равенство кинетических энергий охладителя по обе стороны конфузоров 7. Это способствует появлению преобладающего воздействия одного из встречных потоков на другой в кольцевых проходах конфузоров и, как результат, возникновениюобратного тока в ту или другую сторону, Повышается также статическое давлениекомпрессия) в дополнительной камере 1, что увеличивает количество воды, истекающей через пережим 2 высокогс, гидравлического сопротивления навстречу прокату, Для создания равенства кинетических энергий необходимо применение насосных установок, обеспечивающих водоснабжение форсунок при различных статических давлениях, что нецелесообразно.При соотношении площадей поперечного сечения сопел менее 2:1 или более 5:1 возможно нарушение равенства кинетических энергий встречных потоков охладителя и его истечение из дополнительной камеры 1 в прямом направлении навстречу прокату (при отношении меньше чем 2:1) или обрат.ному току из камеры 6 (при отноше нии большем чем 5:1) .Увеличение конусности кольцевогосопла 4 по отношению к конусности сопла 10 более чем 0,2:1 затрудняет перевод потока воды из дополнительной камеры 1 в прямоточную камеру 5 через кольцевую струю, истекающую иэ сопла 4, а уменьшение этого соот ношения менее чем 0,1:1 техническитрудновыполнимо и может привести к .утыканию переднего конца проката в кромку сопла 4.1 15 Устройство позволяет снизить температуру охлаждаемого проката дополнительно на 50-60 С, например, в линии стана, рассчитанной на производство катанки 6,5-9,0 мм, где освоена прокатка стали диаметром 10-12 мм.Применение устройства данной конструкции позволяет увеличить выход год ного не менее чем на 0,5 эа счет освоения термообработки продукции с прокатного нагрева взамен нагрева в специальных печах метизных цехов.Экономический эффект от использования изобретения составит70,0 тыс,руб. в год.