Способ охлаждения горячекатанного металла

Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБЕИтИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 910262(5)М. Кл, В 21 В Й 5/02 ееудерстеенлый квинтет ле делам лзобретеннй н аткрытнй(72) Авторы изобретения Донецкий научно-исследовательский институт чернойметаллургии и Специальное конструкторско-технологическоебюро Донецкого физико-технического института АН Украинской СОР.,(71) Заявители(5 Й) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЯЧЕКАТАНОГОМЕТАЛЛА Изобретение относится к металлургическому производству, в частности, к способам охлаждения горячекатаного металла, а также для охлаждения любых нагретых поверхностей и может быть использовано в черной и цветной мет аллур гии.Известен способ охлаждения горячекатаногого мет алла, заключающий ся в т ом, что, установив устройство для охлаждения в пределах восьми метров с вы 1 О ходной стороны последней чистовой клетки полосового стана горячей прокатки и используя в качестве охладителя жидкий азот, температуру прока 15 тываемого металла в пределах восьми метров резко снижают до 500 + 700 СГ 11 В результате участок, на котором находится полоса, устраняется беэ принудительного охлаждения при 800 900 С.оНедостаток 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 водойнагретой до температуры, близкой ктемпературе кипения, Воду распыляютвоздухом, нагретым до 80-350 С 23Контакт горячей воды с металлом поддавлением нагретого воздуха, прижимающего воду к металлу, способствуетускоренному парообразованию,Недостатком данного способа является наличие между охладителем и охлаждаемой поверхностью паровой подуш"ки, которая существенно снижает интенсивность теплообмена. Кроме того,ускоренное парообраэование способствует повышению расхода охладителя эасчет его безвозвратного испарения.Наиболее близок к предлагаемомуспособ охлаждения прокатных валкови проката водовоэдушной смесью, причем воздух подают в охлаждающую жидкость под давлением 0,1 - 1,5 ати, 910267а исходное давление жидкости устанавливают в пределах 0,05 - 0,6 ати.Впрыскивание воздуха непосредственнов охлаждающую жидкость осуществляется до начала высокоскоростного ееистечения 3Рассматриваемый способ охлажденияпрокатных валков и проката включаетдве стадии охлаждения; нагрев водыдо температуры кипения, испарениеводы с охлаждаемой поверхности.Вода является хладоагентом и претерпевает однократное фазовое превращение вода-пар,Недостатком данного способа являетсл наличие паровой подушки междуохладителем и металлом, что снижаетскорость теплообмена между ними, ибольшой расход охладителя иэ-за безвозвратного испарения его в окружающую среду,Цель изобретения - повышение интенсивности теплообмена и снижениерасхода воды,Поставленная цель достигаетсяблагодаря тому, что при охлаждениигорячекатаного металла способом,включающим подачу на охлаждаемую по, верхность водовоздушной смеси, циркулирующей по замкнутому контуру, ЗОводу используют в кацестве теплоносителя между металлом и замкнутымконтуром, по которому циркулируеткриогенная жидкость, предпочтительножидкий азот, 35На чертеже схематично изображено устройство для реализации способа. Для охлаждения полосы 1, находящейся между валками 2, подают водовоздушнуг смесь из коллектора 3. Водо- воздушная смесь, попадал на полосу после испарения, сразу же попадает под плиту 4, на проти воположной стороне которой расположен замкнутый45 контур 5 с циркулирующей в нем криогенной жидкостью, например жидким азотом. Последующее Фазовое превращение газообразного азота в жидкий осуществляется с помощью ожижительноймашины 6.Ожижение по предлагаемому способу происходит следующим образом. Как только водовоздушную смесь подадут на полосу, она нагревается до кипения и испараяется. Пар, соприкасаясь с охлаждаемой плитой, конденсируется и, превратившись в воду, снова попадает на полосу. Таким образом, вода по предлагаемому способу является теплоносителем между металлом и охлаждаемойплитой, испытывая при этом многократное Фазовое превращение.Следовательно, из-эа многократного фазового превращения воды в пармежду полосой и плитой, охлаждаемойкриогенной жидкостью, циркулирующейпо замкнутому контуру, снижаетсярасход воды в окружающую среду и,кроме того, из-за знацительного .уменьшения паровой пленки на поверхности металла повышается интенсивность теплообмена,Пример конкретного выполнения,Металл охлаждают жидким азотом,циркулирующим в змеевике по замкнутому контуру под давлением 4 ати,Змеевик укреплен на медной плите сбольшим коэффициентом теплопроводности толщиной -5 мм, которая расположена над горячекатаным металлом нарасстоянии - 5 мм, Вода, играя рольтеплоносителя от металла к азоту,после попадания на металл с расходом25 м /час сразу же поступает подЪплиту, охлаждаемую жидким азотом, ипретерпевает при этом многократноефазовое превращение вода-пар. Попредлагаемому способу вода расходуется на слив с торцов полосы, а безвозвратное ее испарение в окружающуюсреду 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 преимуществаа:1) получение требуемых физико-механических свойств и структуры прокатываемого металла;2) повышение производительностистана;3) более экономичное использование водыФормула изобретенияСпособ охлаждения горячекатаногометалла, включающий подачу водовоз- душной смеси на охлаждаемую поверхность, отли чающийся тем, что, с целью повышения интенсивности теплообмена и экономии воды,Сост а вит ель М Реутоваедактор Б. Федотов ТехредЛ.Пекарь, Корректор С. Щомак 62/7 Тираж 842 Подпи ВНИИ ПИ Государст венного комитет а СС СР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., дно Зака лиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул. Пректная,5 91026воду используют в качестве теплоносителя между металлом и замкнутымконтуром, по которому циркулируеткриогенная жидкость, предпочтительно жидкий азот,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 7 61. Патент Японии й 44 434959 кл. 10 д 182, опублик, 1974. 2. Авторское свидетельст во СССР й 531579 кл. В 21 В 45/02 1975.3, Авторское свидетельство СССР й 561862, кл. В 21 В 27/Рб, 1977.