Устройство для охлаждения поверхности прокатных валков

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН авъэОии 125(504 В 21 В 27 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Завод-ВТУЗ при Карагандинскомметаллургическом комбинате(56) Авторское свидетельство СССРУ 1005966, кл, В 21 В 27/1 О, 1984.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯПОВЕРХНОСТИ ПРОКАТНЬИ ВАЛКОВ, содержащее систему трубопроводов и двакоаксиально установленных коллектора с соосныии соплами, снабженныеупругими элементами, причем сопланаружного коллектора выполнены в виде сопел Лаваля, о т л и ч а щ е е с я тем, что, с целью пов щения эффективности охлаждения и снижения расхода охладителя, наружный коллектор снабжен камерами смещения, соединенными с соплами Лаваля, сопла внутреннего коллекторавыполнены коническими и установленысужающейся частью внутри камер смешения, при этом на цилиндрическойповерхности внешнего коллектора выполнено отверстие, в которое черезуплотнитель пропущен трубопроводвнутреннего коллектора, а упругиеэлементы размещены между цилиндри- .ческими поверхностями наружного ивнутреннего коллекторов.1256828 Изобр тение относится к черной металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано для охлаждения и смазки поверхнОсти прокатных валков газожид костной смесью.Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и снижение расхода охладителя.На фиг, 1 изображено устройство 10 в разрезе, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.Устройство содержит наружный коллектор 1 охладителя, по длине которого установлены смесительные каме ры 2, соединенные с соплами Лаваля 3,В коллекторе 1 установлены упругие элементы, например пружины 4, которые соединены с коллектором 5, снабженным коническими сходящимися насад ками 6, расположенными соосно соплам коллектора 1, и соединенным через трубу ввода с газовой магистралью гибким трубопроводом, например резиновым шлангом. Коллектор 1 снабжен 25 фланцем 7, расположенным параллельно оси сопел 6 и 3, через который пропущен трубопровод 8 ввода газа, жестко соединенный с коллектором 5 газа, который может свободно перемещаться 30 в направлении, соосном соплам 6 и 3, вверх и вниз относительно жестко установленного коллектора 1. Сальник 9 и прижимная втулка 10 служат для, герметизации узла трубопровода 8 вво- З да газа.Устройство работает следующим образом. Сжатый воздух с давлением, превосходящим давление жидкости, поступает ф через трубу 8 ввода во внутренний коллектор 5 к соплам 6, представляющим собой конические сходящиеся насадки, Одновременно через трубу 11 ввода в коллектор 1 подается охлаждающая жидкость. В процессе истечения газа через конический сходящийся насадок 6 давление его на выходе из насадка падает, а скорость резко возрастает, в результате чего в кольцевой щели ) 50 между насадком 6 и смесительной камерой 2 возникает разрежение, жидкость увлекается в смесительную камеру 2, смешивается с газом, дробится на мелкие частицы, превращаясь в газо- жидкостную эмульсию, которая посту- кает в сопло Лаваля 3, где происходит расширение струи, снижение температу 2ры частиц охладителя, некоторое падение скорости и повышение давленияструи, поступающей затем на поверхность валка. При этом интенсифицируется процесс охлаждения поверхностивалка за счет высокой дисперсностии скорости движения частиц жидкости.Площадь критического сечения междусоплом 6 и камерой 2 смешения устанавливается на минимальный расходохладителя и газа натяжением пружин4. Изменение площади критическогосечения происходит автоматически засчет изменения количества подаваемого газа, струя которого, вытекающая из сопла 6, создает реактивнуюсилу, равную Б=пт,где В - реактивная сила;ш - масса вытекающей струи;ч - скорость истечения струи,и направленную в сторону, противоположную вектору скорости движенияструи.При увеличении подачи газа увеличивается значение реактивной силыструй, вытекающих иэ сопел 6, поддействием которой коллектор 5 газаподнимается, растягивая пружины 4 иувеличивая площадь кольцевого сечения между соплом 6 и смесительнойкамерой 2 (критическое сечение),Приувеличении площади критического сечения увеличивается количество эасасываемой жидкости в камеру 2 смешения и ее расход на поверхность прокатываемых валков, в результате чегопредлагаемое устройство обеспечиваетулучшение регулировки теплового профиля валков при различных режимахпрокатки. При уменьшении подачи газазначение реактивной силы струй, вытекающих из сопел 6, уменьшается,коллектор 5 под действием натяженияпружин 4 перемещается вниз, уменьшая площадь критического сечения. .При уменьшении площади критического сечения уменьшается количество засасываемой жидкости в камеру 2 смешения и ее расход на поверхность прокатных валков, в результате .чего предлагаемое устройство обеспечивает экономию смазки иохладителя. При этом на всех режимахработы предлагаемое устройство обеспечивает постоянное соотношение газаи жидкости в оптимальных пределах. На стане "1700" было проведеноэкспериментальное сравнение эффекУстройство Параметры известное предлагаемоеШирина прокатываемого листа, мм Усредненная температура охлаждаемой поверхности бочки валка(С): 890 1050 1250 890 1050 1250 85 90 94 81 83 90 центр валка 92 79 82 88 у края проката 80 85Давление воды передколлектором, атм 3,0 3,0Давление воздухаперед коллектором,атмРасход воды на ох"лажденне, м /ч 3,0 3,0 3,0 3,0 4,0 4,5 5,0 4;0 4,5 5,0 350 350 350 320 340 350 3 1 тивносги охлаждения и регулировки теплового профиля прокатных валков известным устройством и предлагаемым. Испытания проводили при одинаковых расходах охлаждающей воды и воздуха для известного и предлагаемого устройства на валках чистовой клети. Расход воздуха изменяли в зависимости от изменения сортамента проката и регистрировали показаниями манометра перед коллектором. Расход воды изменялся автоматически в зависимости от изменения расхода воздуха. В известном устройстве площадь критического сечения между соплами газа и охладителя устанавливали при изготовлении устройства, в предлагаемом - в процессе эксплуатации автоматически, в зависимости от изменения расхода воздуха. Результаты эксперимента приведены в таблице. Результаты сравнительных испытаний показывают, что предлагаемое устройство по сравнению"с известным 256828 4обеспечивает более эффективное охлаждение ьалков (температура валка приохлаждении предлагаемым устройствомна 3-5 С меньше температуры валкапри охлаздении известным устройством), более эффективную регулировкутеплового профиля валка (разностьтемператур е .центре валка и у краяпроката в зоне охлаждения при ис О пользовании,предлагаемого устройства на 2-3 С меньше чем при использовании известного устройства).Кроме того, предлагаемое устройство позволяет значительно уменьшить 15 РасхЬд охлаждающей воды, не снижаяпри этом интенсивность охлажденияпрокатных валков (предлагаемое устройство по сравнению с известнымобеспечивает уменьшение расхода ох 2 о лаждающей воды на 10-30 мф/ч), чтоможно объяснить постоянньк оптимальным соотношением количества охлаждаемой воды и газа и достаточной дисперсностью частиц воды на всех режи мах работы устройства.1 256828 2 оставительехред М.Ход Реу а Редактор Л. Повха ектор С. Некмар Заказ 48 0 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная,Тираж 518 Государственног делам изобретени Москва, Ж, РПодпискомитета СССРи открытийушская наб д. 4/