Способ поверхностной обработки проката

(51) 4 В 21 В 45/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ нст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 997888, кл. В 21 В 45/02, 1981(54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИПРОКАТА(57) Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к производству фасонных профилей прокатана сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения проката, Целью изобретения является предотвращение коробления проката и улучшение условий охлаждения. Формирование газожидкостных струй для обработки осуществляют путем смещения охлаждающей жидкости с пульсирующей на ультразвуковой частоте газовой струей, причем объем вдуваемого газа составляет О, 12-0, 18 объема охлаждающей жидкости. Способ обеспечивает вибрационное воздействие на прокат за счет колебаний газожидкостного потока, а также повышение интенсивности и,равномерности охлаждения, что позволяет получить профили прока- с та улучшенного качества и предотвратить их коробление. 1 табл.Изобретение относится к прокатно"му производству, конкретно к производс.тву фасонных профилей проката насортовых станах, л может быть исполь- .зовано для ускоренного охлажденияпроката,Цель изобретения - предотвращение коробления проката и улучшениеусловий охлаждения. 10Способ предусматривает охлаждениепроката газожидкостной струей, формируемой путем смешивания охлаждающей жидкости с пульсирующей ультразвуковой частотой газовой струей, 15причем объем вдуваемого газа. составляет 0,12-0,18 объема охлаждающейжидкости.Ультразвуковые колебания газовойструи через сформированную газожидкостную струю передаются обрабатываемому прокату и снижакт в нем уровень остаточных напряжений, которыев большинстве случаев являютсп причи- .ной коробления проката на хот одильни ке. Варьируя ультразвуковой частотой колебания газовой струи, можнодобиться минимальной кривизны проката,Использование газожидкостного по- -"0.тока для охлаждения проката рационально, так как обеспечивает повьппениеИнтенсивности охлаждения (без увеличения расхода охладителя) за счет интенсификации процесса. парообразова 1 5Ния являющегося более теплоемким,чем просто нагрев охладителя, а такжеобеспечивает более эффективное управление процессом охлаждения за счетиспользования дополнительного управ- щ 0ляющего фактора - соотношения междуобъемом охладителя и объемом газа впотоке, что повышает к:ачество формлруемого проката,45Использование газожидкостного потока натекающего на обрабатываемый прокат, обеспечивает дополнительное зибрационное воздействие за счет колебаний газожидкостного потока, возникновение которых объясняется кали 50 чием возмущающей сипы (реакции поверхности проката) и широкими возможностями газожидкостного потока к упругим деформациям. Собственная частота колебаний газожидкостного потока определяется его характеристиками ;скоростью движения, сечением, долей газа и т.д.), но применительно к поверхностной обработке движущегося проката обычно соответствует низкочастотным звуковым колебаниям. Дополнительное возмущающее воздействие оказывает также процесс "кавитационногокипения", т.е. процесс захлопывания" пузырька пара при его взаимодействии с потоком охладителя, Вибрационное воздействие на обрабатываемыйпрокат обеспечивает дробление зонсжимающих и растягивающих остаточныхнапряжений, что в значительной мереспособствует, уменьшению коробленияпроката в процессе окончательногоохлаждения на холодильнике.Формирование газожидкостной струицелесообразно осуществлять посредством смешения жидкости с пульсирующейна ультразвуковой частоте газовойструей, что обеспечивает как высокоедиспергирование в потоке охладителя,так, и подвод ультразвуковых колебаний непосредственно к обрабатываемому прокату, Диспергирование газожидкостной струи обеспечивает равномерность гаэожидкостной струи по сечению, что способствует равномерномуохлаждению проката по всей площадивзаимодействия струй с прокатом исоздает благоприятные условия для возбуждения колебаний внутри газожидкостной струи,Объем вдуваемого газа, составляющий 0.12-0,18 объема охлаждающейжидкости, оптимален, так как обеспечивает повышение охлаждающей способ-ности струи без увеличения расходаохладителя, При этом истечение газожидкостной струи близко к истечениюжидкостной струи, а возбуждение колебаний за счет ее упругого сжатия наиболее эффективно. Уменьшение объемавдуваемого газа менее 0,12 объемаохлаждающей жидкости нецелесообразно,так как при этом эффективность виброобработки уменьшается вследствие снижения ее интенсивности при сниженииамплитуды упругих деформаций струи,что увеличивает уровень остаточныхнапряжений в обрабатываемом прокатеи, соответственно, кризвизну проката.Увеличение об.ьема вдуваемого газасвьппе 0,18 об".ьема охлаждающей жидкости нецелесообразно, так как при этомнарушается сплошность струи в силуее диспер 1 ирования газом. При этомснижается охлаждающая способностьструи так как охлаждение происходитПоказатели Режим обработки Объемвдуваемого КСПДж/см в ф МПаТемпера тура на грена отходящей воо ды, С Структурапроката в ривизна полок,мм/м газа,долиот объ евой правой центреполкибаллферритно-перлитной ема охлаждающей жидкости смеси Известный(1) Запредельные величины (2) Предлагаемый3 57 380 260 25 210 21 3,82,5 5,0 4,0 0,09 5-6 470 300 26 125 18 23 1,9 2 0 0,12 8-10 595 495 20 140 О, 15 9-10 600 500 21 195 25 1,0 1,0 0,18 7-9 620 510 29 210 24 1,5 1,0 5Запредельные величины 154 19 4 О 7 О 125 17 6,0 7,5 195 22 3,8 3,0 0,20 5-7 360 254 0,25 5 - 6 358 248 24 Базовый (8) 6-7 495 400 22 313989 каплями охладителя при их кипении без интенсивного теплоотвода. Кроме того, увеличивается кривизна проката, обусловленная уменьшением интенсив 5 ности виброобработки вследствие снижения упругих свойств газожидкостной струи, что также уменьшает интенсивность ультразвукового воздействия, передача которого через газовую сре ду крайне неэффективна.П р и м е р, На среднесортовом литейном стане прокатывали угловой профиль Р 5 из стали 3 пс. Принудительное охлаждение готового проката .1 Б от температуры, конца прокатки, равной 1030 С, проводили до среднемассовой температуры 610 С.В качестве охладителя использовао ли воду с начальной температурой 30 С,20 Пульсации газовой среды осуществляли с частотой 70 кГц посредством спе 424циального газового канала, установленного в предсопловой зоне форсунки.Контроль интенсивности обработки осуществляли по температуре отходящей воды при заданном ее расходе, а контроль равномерности охлаждения фасонного проката - путем проведения механических испытаний образцов, отобранных от "головной" и "хвостовой" частей. раскатов, а также по определению балла зерна ферритно-перлитной смеси в центре полки уголка.Контроль за прямолинейностью проката осуществляли после порезки раскатов на холодильнике путем замера кривизны левой и правой полок углового профиля,Результаты обработки проКата попредлагаемому способу приведены втаблице,1398942 ности охлаждения позволяет уменьшитьдолю проката, подвергаемого механической правке, на 60-807. Формула из обре те ния Составитель М.Реутова Редактор М.Петрова Техред АКравчук . Корректор Л,ПилипенкоЗаказ 2619/9 Тираж 467 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4. Режим обработки. "1 - известный 2, б, 7 - за пределами заявленных величин, 3, 4, 5 - соответствующие заявленному техническому решению; 8 по базовой технологии.,Улучп 1 ение равномерности охлаждения проката за счет повьппения равномерности газожидкостных струй по сечению позволяет повысить уровень 10 свойств готового проката.Использование предлагаемого способа позволяет повысить интенсивность поверхностной обработки проката за счет роста темпа охлаждения при од новременном снижении расхода среды на 10-153. Предотвращение коробления фасонного проката в процессе его окончательного охлаждения на холодильнике за счет повьшения равномерСпособ поверхностной обработки проката, включающий формирование газо- жидкостной струи и подачу ее на поверхность проката, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью предотвращения коробления проката и улучшения условий охлаждения, газожщкостную струю формируют путем смешивания струи охлаждающей жидкости с пульсирующей на ультразвуковой частоте газовой струей, при этом объемгаза составляет 0,12-0,18 объема жидкости.