Устройство для охлаждения проката

(56) 1. Авторс Ж 582864, кл2, Авторское Му 582021, кл ССР 977,рок УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 21) 3404392/22-0222) 05,03,8246) 07.09.83. Бюл, Ио72) Ю. В, Гончаров,. В. ТВ. Киселев, И. П. Видив, В, А. Голованов, А. АП. И. Балтруконисс Д 54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА, содержащее камеру охлажцения, проводковую втулку и форсунку с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру охлаждения и концевым участком наружной цилинцрической поверхности , проводковой втулки о т л и ч а ю а е)е с я так, что, с целью повышения равномерности и интенсивности охлажцения проката при больших скоростях его движения, устройство снабжено прпсрепленными к заднему торцу корпуса форсункн приводом колебаний проводковой вту- ки и упругим елементом, соединенными с проводковой втулкой,е- не проката более или менее интенсивнобхлаждение, а значит равномерностьохлаждения по длине проката нарушается.Чем больше скоЬсть движения проката в камере охлаждения, тем больше участки с разной температурой охлаждения.Белью изобретения является повышение равномерности охланщения при одновременном повышении интенсивности охланщения при больших скоростях движения проката.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охланщения проката, включакнцем камеру охлаждения проводковую втулку и форсунху с сопловь 1 м отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру и концеьым участком наружной цилицдрической поверхности проводковойфетулки,устройство снабжено прикрепленными к заднему торцу корпуса форсунки приводом колеба ний проводковой втулки и упругим элементом соединенным с проводковой втулкойНа фиг. 1 - 4 показано предлагаемое устройство.Устройство состоит из камеры охланщения 1, снабженной фланцем 2 для крепления к форсунке 3 с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру 1 и концевым ,передним участком наружной цилиндрической поверхностью проводковой втулки 4. Сопло представляет собой поверхность тороида в сечении. Проводковая втулка закрейлена к корпусу форсунки, например, с помощью хомута 5; через упругий элемент 6 прижатый к заднему торцу корпуса крышкой 7 с отверстиемфиксатором 1 троводковая втулка задним концом связана с приводом 8, например, соленоидом, закрепленным к корпусу форсунки с возможностью перемещения переднего конца проводковой втулки относительно оси соплового отверстия, Втулка с противоположной стороны относительно привода подпружинена упругим элементом 9.Устройство работает следующим образом.Охладитель-воду подают в канал камеры охланщения 1 через сопловое отверстиеобразованное конической поверхностьювхода в камеру охланщения и концевымучастком цилиидрической поверхностью ,проводковой втулки 4, В процессе охлаждения проката передний конец проводковойвтулки периодически переивцают в вертикальной плоскости относительно оси соплового отверстия. Перемещение переднего 1 1 ОЗ 9Изобретение относятся к прокатному производству и может быть использовано для охлаждения проката, движущегося в линиях прокатных станов.Известно устройство для охланщения проката, которое включает форсунку и камеру охлаждения, вдоль канала. которой выполнены ориентированные в одной из продольных плоскостей его симметриикриволинейные выступы, Выступы чере дуются в,шахматном порядке на противо положных стенках канала со смещением вершины каждого выступа относительно следующего, Сужения, образованные в канале камеры, представляют собой ыщ неполного круга 11.Недостатком устройства является неоходимость поддержания постоянного давления в камере охлаждения и скорости потока охлвцителя. Если давление и скорость потока не постоянное в течение всего времени охлаждении проката, то побиться .волнообразного движения охладителя невозможно. Кроме того, чтобы Фпопучить необходимое равномерное и пос 25 тоянное изменение скорости движения потока охладителя относительно оси камеры ипи относительно проката, необходимо с учетом указанных выше факторов точно определить места и конфигурацию впадин и выступов, что очень затрудни 30 тельно. В противном случае происходит частичное завихрение потока охладителя и тогда. выступы и впадины играют отрицательную роль.Наиболее близким к изобретению яв- З 5 ляется устройство для охланщения катанки, состоящее из камеры охланщения, проводковой втулки и форсункн с сопловым отверстием, образованным конической поверхностью входа в камеру охлаждения 40 и концевым участком наружной цилицдри ческой поверхностью проводковой втулки, выполненной эксцентрично относительно оси канала камеры охлаждения 2 3Недостатком устройства является то, 45 что фактически изменение потока охладителя в камере происходит на маленьких участках по длине камеры в зоне создания волнообразного движения, а именно, в тех участках зоны волнообразного движения, где поток охладитепя меняет свой знак.Поскольку направление потока охладителя постоянно под одним и.тем же углом к оси камеры, то прокат интенсивно омывается на определенных участках по длине. Так как скорость движения проката большая (до 40 м/с), то фактически. поочередно образуются участки по дли3 039конца до контакта его с корпусом участка входа в камеру производят включениеми отключением привода 8, например,соленоида. При включении соленоида зад ний конец втулки 4 перемепается в крайнее верхнее положение, фиксируя его,отверстием в крышке 7, приэтом передний конец проводковой втулки находитсяв крайнем нижнем положении (фиг. 2),образуя сопловое отверстие в виде сегмента в верхней части входа камеры 3Поток охладителя направлен сверху вниз.При отключении соленоида с помощьюпружины возврата 9 (фиг. 4) задний ко-нец втулки перемешается в крайнее ниж 15нее положение, при этом передний конецперемещается в крайнее верхнее положе-.. ние, (фиг. 3), образуя сегментное сопло-.вое отверстие в нижней части входа ка-,меры. При таком положении поток охладителя направлен под углом к оси камеры снизу вверх.При колебании переднего конца втулки 4 от одного крайнего положения додруф, гого, когда втулка касается входногоучастка камеры охлаждения, образованного внут"ренней поверхностью фланка 2, изменяется угол. входа потока охладителя в камеру 1, Этот угол изменяется с частотой5 15 Гц и равен двойной конусностисоплового отверстия, На фиг. 2 и 3 пока 30Ьана величина с, с., изменения осипроводковой втулки 4 относительно осифорсунки 3,Периодическое изменение угла входапотока охлапителя создает дополнительную 35турбулизацию потока за счет того, чтотоки охладителя, изменяя свое направление, не мгновенно удлиняют или укора- .чивают шаг волны, что обеспечиваетинтенсивное .омывание потоком охладителя не участков длины проката, а всего потока по его длине, т. е. исключаютсязастойные зоны по длине проката. За од-но полное колебание втулки 4 в камеру 4.посылается 4 импульса турбулентных 45посылок. Толщина зазора соплового отверстия для давлений Р - 30 - 60 атисоставляет 0,5-2 мм, что соответственно определяет амплитуду колебания втулки 0,5 2 мм. Частота колебаний про 971 4водковой втулки определяется двумя факторами: скоростью потока охладителя ивоэможностями и габаритами электромагнитного магнитного привода,Вихреобраэные турбулентные час-,ти потока должны равномерно на мини. мальном расстоянии друг от друга проходить через камеру охлаждения. ГГрйдлине камеры охлащдения 2-3 м скорос-.ти потока охладителя 10-60 м/с и скорости проката 10 30 м/с необходимо,чтобы по всей длине был сформированпоток турбулентных посылокимпульсов) .При частоте колебаний менее 5 Гц, количество импульсов меньше 20 в с и длина такого трубулентного импульса будетравна 0,1-0,15 м, а при частоте колебаний более 15 Гц количество импульсовравно 60 и длина импульса равна 0,030,06 м,Практически длина импульсов равнадиаметру проходного отверстия камерыохлаждения (диаметр камеры охлащценияпринимают равным 2,5 3 диаметрамохлаждаемого проката по условиям эабуривания) .Дальнейшее повышение частоты даетзначительный эффект повышения турбу-.лентности, что соответственно зафиксиро,валось при опытном испытании устройст,ваэНапример,в камере охлащдения с сечением проходного отверстия равным7,2 см 2 и кольцевым соплом сечением0,5 см (длина 9,52 см, ширина 2, 0,05 см) и общим расходом Ы мЗ/ч идлиной камеры охлащдения 3.,5 м охлаждают катанку 6,5 мм от температурыпрокатки, равной 1000 С. Без колеба"ония втулки катанка охлаждается до 750 СПри создании колебаний втулки 4 счастотой 5 - 15 Гц и амплитудой 0,5 ммтемпература катанки снижается до 650:. 670 С, что аналогично увеличению.орасхода до 25-30 м 3/ч. При использовании предлагаемого устройства экономический эффект соста. вит 40000 руб, в год за счет уменьшения окалииообразования на 25% путем улучшения условий охлащдения проката.1039 Э 71ФагЗ 4Фиг.4Составитель А Иенисова Редактор А, Шащор Техред.ВДалекорей КорректорА, Зимокосов Заказ 6820/, Тираж 568 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5