Устройство для охлаждения проката

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1)5 С 21 П 1/62 ПИСАНИ Ь 5 Ь 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИ(71) Донецкий политехнический институт(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА(57) Изобретение относится к метал еЯОии 1 57 1 О 84 лургии и может использоваться припроизводстве проката и его термообработке, Целью изобретения являетсяповышение равномерности охлаждения,Устройство содержит корпус 1 с соплом Лаваля 2, в котором выполненыканалы для подвода воды и на которомзакреплены камера 3 для подвода водыи штуцер 5 для подвода воздуха, Посредством резьбы вдось оси корпусаустановлен регулировочный шток 7,содержащий коническую головную часть8, причем угол наклона конуса головной части штока равен углу наклонавходной части 1 О сопла Лаваля, Этотугол Ы находится в интервале, определяемом по зависимости, приведеннойв тексте описания, 1 табл 1 ил.Изобретение относится к области металлургии и может использоваться при производстве проката и его термообработке.5Целью изобретения является повышение равномерности охлаждения.. На чертеже показан общий вид устройства.Устройство состоит из корпуса 1 с соплом Лаваля 2, закрепленных на нем посредством резьбы камеры 3 со штуцером 4 для подвода воды, штуцера 5 для подвода воздуха, переходной втулки 6, удерживающей во внутренней резьбе вдоль оси корпуса регулировоч" ный шток 7 с конической головной частью 8. В сопле Лаваля выполнены каналы 9 для подвода воды из камеры 3 в выходной конус сопла Лаваля 2. Угол наклона конуса головной части 8 штока 7 к оси корпуса равен углу наклона входной части 10 сопла Лаваля и определяется иэ соотношенияв+а ф и+д 25 (агсС ,- 8 ) ( о ( агс 1 д -, - .2 Ь 2 Ь Устройство работает следующим образом.Через штуцер 5 в корпус 1 подает" 30ся под давлением воздух, который затем через зазор, образованный конической головной частью 8 штока 7 истенкой корпуса (входной частью 1 0сопла), попадает в выходной конуссопла Лаваля 2, где происходит смешение воздушного и водяных потоков,поступающих туда же через штуцер 4,камеру 3 и каналы 9.Наличие направленного зазора предопределяет пересечение воздушныхпотоков, что повышает их турбулентность и дисперсность водяного тумана, и формирование водовоздушногофакела с максимальной плотностьюна периферии, что повышает равномерность охлаждения по сечению факела.При движении полосового или листового проката теплоотбор с поверхности в направлениир перпендикуляр 50ном направлению его перемещения,более однороден, чем при максималь"ной плотности водовоэдушного потокав центре факела, т.е. повышаетсяравномерность охлаждения, В резуль 55тате применения предлагаемого устройства для охлаждения проката снижается его коробление и уменьшаются остаточные напряжения. Потеря соосности движения проката с осью водовоэдушного факелапрактически не повлияет на однородность охлаждения по ширине полосы(листа), а это, в свою очередь, улучшит геометрию (линейность) ускоренноохлажденного проката.Повышение турбулентности движениявоздушных потоков в результате ихпересечений и диспергирование водяныхчастиц увеличит долю испарительногоэффекта, а следовательно, наряду сповышением равномерности сохраняется и высокая интенсивность охлаждения при одинаковых расходах охлаждающей воды.Проверку осуществляют в условияхстана, где смонтирована установка,содержащая 15 охлаждающих устройствводоводшуного типа для охлажденияполосы сверху и 15 устройств снизу.Расстояние между устройствами 0,1 5 м,Устройства выполняют с различнымиуглами наклона конуса головной частиштока и входной части сопла.Геометрические параметры выходного конуса сопла Лаваля во всех случаях постоянны и составляют; 029 мм 6 = 11 мм, Ь = 30 мм,)+Д оагс 1 д --- = 342 ЬТемпература полосы 25 4 мм перед охлаждением 10101020 С. Эффективность охлаждения оценивают по температуре полосы на холодильнике стана,которую измеряют контактной термопарой сразу по окончании продольногодвижения раската,Конструкция установки позволяет изменять ось водовоэдушного факела по отношению к оси проката и тем самым оценивать равномерность охлаждения проката по сечению водовоэдушного факела, В опыте осуществляют два варианта охлаждения: ось факела соответствует оси полосы и ось факела находится на уровне торца полосы.Для точности оценки давление воды и воздуха поддерживают постоянным и составляет соответственно 0,1 и 0,3 МПа. Кроме того, проводят охлаждение аналогичной полосы с использованием устройства по прототипу.Геометрические параметры и полученные температуры полосы на холодильнике приведены в таблице,1571084 Угол коТемпература полосына холодильн, стана,о нуса штока оград пп При соосн.водовоэд.факела иполосы При соосности во довоэдушн,факела и(про- Шток тотип)отсут- ствует Формула из обре тения 850 в+а , в+а(агс 18 - , -- -8 ) ( сагс 1 д - - ., 2 Ь 2 Ь ти штока, град;0 - диаметр выходного отверстиясопла Лаваля, м;а - диаметр горловины (наиболееузкой части) сопла Лаваля, м;Ь - длина выходного конуса соплаЛаваля, м. Составитель Г, МаксименкоТехред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец Редактор О. Спесивых Заказ 1488 Тираж 519 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 Как следует из приведенных в таблице результатов, положительный эффект достигается в указанных соотношениях (опыты 9 24) и отсутствует за его пределами (опыты У 1 и 5).Так, при угле о меньше указанного соотношения (опыт 11 1) возрастает плотность водовоздушной смеси в центре факела, что приводит к резкому снижению равномерности и интенсивности охлаждения проката при потере его соосности с центром факела. При угле больше указанного предела (опыт 5), сохраняется равномерность охлаждения проката по его ширине,однако общая эффективность существенно снижается ввиду эалипания части водяных капель на стенках выходной воронки сопла Лаваля, укрупнения , их и срыва воздушным потоком. В результате крупные капли воды не позволяют достаточно полно использовать пароиспарнтельный эффект, чем снижается общая интенсивность охлаждения проката.По сравнению с прототипом достигается цель - увеличивается равномер" ность при сохранении высокой эффективности охлаждения проката.Использование предлагаемого технического решения позволит повысить равномерность свойств по длине раската за счет резкого снижения влияния потери соосности факела и полосы.Кроме того, при высокой однородности охЛаждения по ширине раската появляется возможность предъявлять менее жесткие требования к центрированию движущейся полосы, что повысит технологичность процесса и снизит поте ри от неизбежных аварийных остановок("эабуривания раската),25 Устройство для охлаждения про"ката, содержащее корпус с сопломЛаваля с каналами подвода воды и штуцером для подвода воздуха, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 30 повышения равномерности охлаждения,оно снабжено штоком с реэьбовым хвостовиком, размещенным в корпусе попродольной оси сопла, при этом головная часть штока выполнена коническойи размещена во входной части соплаЛаваля, а угол конуса ее равен углуконуса этой части сопла и составляет 40 где с - угол конуса входной части сопла Лаваля и головной час