Устройство для охлаждения мелкосортного проката

, ниипы -:, .нчеснаи О и 6-"ж-Й-И- е Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 и 738712 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, К . В 21 В 45/02 Государствеикык комитет Опубликовано 05.06.80. Бюллетень21Дата опубликования описания 15.06.80(53) УДК 621,771. 251 02 (088 8) по делам изобретвиий и открытийДнепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МЕЛКОСОРТНОГО ПРОКАТАИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при прокатке катанки, арматуры и другого мелкосортного проката.Известно устройство для охлаждения катанки, состоящее из камеры охлаждения с форсункой, сопряженной с ней, форсунка имеет кольцевое отверстие в виде сопла, образованное конической поверхностью входа в камеру охлаждения и концевым участком наружной цилиндрической поверхности проводковой втулки, выполненной эксцентрично относительно оси канала камеры охлаждения, а коническая поверхность входа в камеру выполнена с углом наклона, равным 30 - 45 к этой оси 11. Недостатком описанного устройства является то, что в процессе подачи охлаждающей жидкости под углом к оси камеры охлаждения неизбежно затухание образовавшегося волнообразно направленного движения охладителя по длине камеры от входа в камеру, где волнообразное движение создается.К существенному недостатку относится неравномерное охлаждение по всему периметру и длине проката. Это объясняется тем, что при волнообразном движении охладителя не происходит равномерного омывания проката по его периметру.Наиболее близким по технической сущности и решаемой задачи к описываемому изобретению относится устройство для охлаждения проката, которое в некоторой степени устраняет выше описанные недостатки аналогичного технического решения, а именно устраняется затухание волнообразного колебания и тем самым повышается скорость охлаждения проката 12 . Существо конструкции этого устройствадля охлаждения проката заключается в том, что на камере охлаждения, снабженной форсункой, по ее длине выполнены ориентированные в одной из продольных плоскостей ее симметрии криволинейные выступы. Выступы чередуются по длине канала камеры в шахматном порядке на противоположных го стенках канала со смещением каждого выступа относительно следующего на противоположно расположенном участке. Такое распределение выступов в канале камеры охлаждения образует в поперечных сеченияхсужения, например, в виде неполного круга 2,Недостатком описанного устройства для охлаждения проката является, как и в аналогичном устройстве, неравномерность охлаждения проката по периметру, сечениюи его длине.Это происходит оттого, что при колебании охлаждающей жидкости в одной плоскости, обусловленном ее волнообразным движением, не происходит равномерного омывания проката охлаждающей жидкостью по периметру.Скорость движения охладителя по периметру различна, так на боковых участках проката, скорость охладителя больше, чемна верхних участках плоскости охладителя.Соответственно боковые участки будут охлаждаться быстрее, чем верхний и нижний участки. При неравномерном охлаждении проката появляются температурные напряжения, которые приводят к короблению металла (соответственно-нестабильной передаче его дальше по технологической линии) и к микроструктурным изменениям в микро- объемах проката, что снижает качество проката (микронапряжения) и при дальнейшей обработке, например, волочении катанки приводит к обрывам и т. д.Описываемое устройство лишено указанных недостатков и отличается тем, что начальный участок камерыохлаждеййя, примыкающий к форсунке и равный 1:длиЬ 5ны ее, выполнен в виде внутреннего винто- ЗО вого канала камеры с углом закручивания 0,6 - 1,5 виткаЭто увеличивает скорость и равномерность охлаждения проката по периметру,35 сечению и длине путем равномерного омывания проката на поверхности.На чертеже показано устройство, продольный разрез.Устройство состоит из форсунки 1 дляподачи охлаждающей жидкости и примыкающей к ней камеры охлаждения 2. На чальный участок камеры, начиная от листасопряжения с форсункой в плоскости а по длине камеры охлаждения равный 1/3 - 1/5 ее длины, выполнен скрученным на 0,5 - 1,5 витка, образуя внутренний винтовой канал камеры на этом участке,Устройство работает следующим образом.Через форсунку 1 охладитель 3 под давлением подается в камеру охлаждения 2 навстречу движущемуся прокату 4. Из-за наличия канала на участке камеры, примыкающей к форсунке, выполненного по винтовой линии, охладитель совершает вращательное движение по винтовой линии, омывая равномерно прокат по периметру и длине.Это препятствует образованию паровой рубашки, возникающей в процессе охлаждения горячего проката и обеспечивает равномерное и быстрое охлаждение проката, что в целом уменьшает образование при охлаждении микро- и макронеровностей. Диапазон длины участка выбран необходимым и достаточным для решения поставленной задачи. При скрученном участке меньшая 1/5 длины камеры, при скручивании на 0,5 - 1,5 витка, может вызвать турбулентность движения охладителя и затухание винтообразного направленного движения охладителя. Увеличение длины скрученного участка большим 1/3 длины камеры не увеличит равномерность охлаждения по периметру и длине, так как в концевой зоне охлаждения при выходе охладителя из камеры нет необходимости вращательного движения жидкости из-за возможности образования пустоты жидкости.Выполнение скрученности также выбрано необходимым и достаточным для достижения поставленной задачи. Этот диапазон 0,5 - 1,5 витка выбран для обеспечения задания вращательного винтообразного направленного движения жидкости по всей длине канала камеры охлаждения. При скрученности линий 0,5 витка момент для создания вращательного винтообразного движения жидкости будет не достаточным, а при увеличении скрученности большей, чем 1,5 витка, может произойти вихревое движение в концевом участке канала камеры охлаждения, что вызовет неравномерность охлаждения и уменьшение скорости охлаждения.Формула изобретенияУстройство для охлаждения мелкосортного проката, преимущественно катанки иарматуры, включающее камеру охлажденияс форсункой, отличающееся тем, что, сцелью увеличения скорости и равномерностиохлаждения проката по периметру, сечениюи длине путем равномерного омывания проката на поверхности начальный участок камеры охлаждения, примыкающий к форсунке и равный 1/3 - 1/5 длины ее, выполненв виде внутреннего винтового канала камеры с углом закручивания 0,6 - 1,5 витка,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР582021, кл. В 21 В 45/02, 1977.2, Авторское свидетельство СССР582864, кл. В 21 В 45/02, 1977.Редактор Е. Братчиков Заказ 2724/9 . ЦНИИПИ Гос по делам 113035, Москва,Филиал ППП ПатСоставитель Ю. ЗарТехред К. ШуфрнчТираж 986 н Корректор М. ВигуПодписноеа СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 дарственного комитет изобретений и откр Ж - 35, Раушская н нт, г. Ужгород, ул.