Способ струйного охлаждения листового проката

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК19) О 1/02 ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И в част может листо стовы стано мообр эобретенности к быть и вого про х и неп в при кон аботке. Цель изоб вности и ра ирине полосы ния фиксиро(71) Научно-производственное объединениепо защите атмосферы, водоемов, использованиювторичных энергоресурсов и.охлаждению металлургических агрегатов напредприятиях черной металлургии "Энергосталь"(56) Авторское свидетельство СССРМ 996466, кл. С 21 О 1/02, 1980.(54) СПОСОБ СТРУЙНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ(57) Изобретение относится к металлургии иможет быть использовано для охлаждениялистового проката на рольгангах толстолистовых и непрерывных широкополосовыхстанов. Цель изобретения - повышение ин- .тенсивности и равномерности охлаждения.по ширине полосы путем создания зоны ох- . ие относится к металлургии, прокатному производству, и спольэовано для охлаждения ката на рольгангах толстолирерывных широкополосовыхтролируемой прокатке и теретения - повышение интенномерности охлаждения по путем создания зоны охлажванной ширины,.Ы 2 172315 лаждения фиксированной ширины. Способ включает подачу: плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами, В каждую зону охлаждения. направляют навстречу друг другу дваряда струй с различным удельным расходом, причем.удельный расход воды. на поверхности проката.под плоскими струями, расположенными на выходе иэ зоны охлаждения и направленными против направления движения проката, устанавливают в соответствии с зависимостью д 2 = к 2 д 111+(ч,й 1 у 1), где д 1 - удельный расход воды ряда. струй на входе в зону охлаждения; ч - скорость движения проката; н 1 - скорость истечения. воды; к 1, к 2 - экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия струй во ды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственно 0,7-1,0 и 1,0-1,2. а плоские струи воды располагают под углом 10-30 С к вертикали.При этом линию пересечения. плоских струй располагают по другую сторону от плоскости проката 1 э.п.ф-лы, 2 табл.чюаюЪПоставленная цель достигается тем, что (Л согласно способу струйного охлаждения листового проката, включающему подачу в эоны охлаждения плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными ф границами, в каждую зону охлаждения плоские струи подают двумя рядами навстречу одна другой под углом 10 - 30 к вертикали с различным удельным расходом рядов струй, причем плоские струи на выходе из зоны охлаждения направляющих против направления движения проката, а удельный расходводы этого ряда струй устанавливают в соответствии с зависимостьюЧдЯг =КгЯ 1(1 +)где 91 - удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения;дг - удельный расход воды ряда струйна выходе из зоны охлаждения;чи - скорость движения проката;чь - скорость истечения воды;к 1. 1 г - экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственно 0,7-1,0 и 1,0 - 1,2.Плоские струи размещают на высоте так, что линия пересечения их осей размещена по другую сторону от плоскости проката.Направление в каждую зону охлаждения двух рядов плоских струй воды навстречу одна другой позволяет организовать движение воды к середине эоны, осуществить ее перемешивание. Это обеспечивает большой размер зоны, вь 1 сокую величину и равномерность теплосъема, что позволяет повысить интенсивность и равномерность охлаждения по шиРине полосы.Установление удельного расхода водына поверхности проката под плоскими струями, расположенными на выходе из зоны охлаждения и направленными против хода его движения в соответствии с зависимостьюЯг = КгЯ 1 ( 1 + К Ч )обеспечивает надежную фиксацию дальней границы зоны охлаждения и позволяет осуществлять равномерное по ширине полосы охлаждения. Подача второго ряда плоских струй с плотностью орошения выше определяемой из зависимости приводит к перерасходу охладителя без увеличения интенсивности охлаждения, а с плотностью орошения ниже этой величины - к нарушению надежного отсечения охладителя, к неуправляемому теплосъему с проката и снижения равномерности охлаждения, Величина коэффициента К 1 учитывает эффект взаимодействия струй воды с поверхностью проката и при угле между плоской струей и вертикалью р 1, равном ЗОО, к 1 = 0,7, а при 01 = 10 - Ь = 1,0, Величина коэффициента кг учитывает эффект взаимного влияния струй воды, Если р 1 с щ, то кг = 1,0, если Р 1ф, то 1 г = 1,2,Расположение плоских струй под углом10-30 к вертикали обеспечивает благодаря натеканию воды под углом, близким к прямому, высокоинтенсивный теплосъем с проката и исключает растекание за близкую границу зоны охлаждения. Это обеспечивает повышение интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы, так как обеспечивает создание зоны охлаждения фиксированной ширины. При расположении плоских осей под углом к вертикалименее 10 возрастает доля охладителя, участвующая в неорганизованном охлаждении 10 проката. Так, при д 1 =Оэтадоля возрастаетдо 15 . При располокении плоских струй под углом к вертикали более 30 коэффициент теплообмена становится недостаточным. Так, при угле р 1 = 40 коэффициент 15 теплообмена уменьшается на 25 о(см. табл.1). Результаты исследования влияния угла расположения плоских струй на условия охлаждения приведены в табл,1.Расположение линий пересечения пло ских струй по другую сторону от плоскостипроката обеспечивает необходимый размер зоны охлаждения, что повышает интенсивность охлакдения. Расположение линии пересечения плоских струй до плоскости 25 проката приводит к взаимному гашениюструй и снижению интенсивности охлаждения.На чертеже показана схема реализацииспособа.30 Согласно способу в процессе прокаткиили термообработки листовой прокат 1 долкен подвергаться ускоренному охлаждению. Для этого прокат 1 подают в зоны 2 охлаждения, в каждую из которых направля ют два ряда плоских струй воды 3 и 4 навстречу одна другой, При этом удельный расход воды на поверхности проката под плоскими струями 4, расположенными на выходе из зоны 2 охлакдения и направлен ными против направления движения проката 1 Яг, устанавливают в соответствии с зависимостьюЯг =Кг 91(1+ К ),45 плоские струи 3 и 4 располагают под углом01 и юг=10-30 к вертикали. При этом линию пересечения 00 осей плоских струй 3 и 4 располагают по другую сторону от плоскости проката 1. Такая подача плоских струй воды 3 и 4 позволяет создать большую зону 2 охлаждения с вь 1 сокой равномерностью распределения воды по ее длине и ширине.Кроме того исключается растекание воды вне зоны 2 охлаждения. Предлагаемый спо соб можно реализовать при помощи двухколлекторов 5 и 6 с расположенными вдоль их образующей плоскоструйными форсунками 7, Расположениеплоских струй 3 и 4 под углом к вертикали менее 10 приводит к1723150 Табли.ца 1 ввввЮввввввКоэффициент Доля охла" теплообмена, дителя,участвкВт/мзфК вуоцего в не- организованном охлажде"нииввввв ввввввввв в в ве520222323ВвввВ ввввв ввввв вввввв вв Угол располо" жения плоских струй относительно вертикаля, град 40 30 20 О 0 0 0 0 2 5 нерегулируемому охлаждению вне зоны 2, апод углом более 30 - к снижению интенсивности теплообмена. П р и м е р. Предлагаемый способ ойробован на участке междеформационного ускоренного охлаждения стана 3000 меткомбината им.Ильича, Скорость движения проката толщиной 44 мм на участке ускоренного охлаждения составляла =0,3 м/с. Для охлаждения проката использовали в каждой зоне по 2 коллектора с форсунками, установили их на расстоянии =1 м от проката. Давление воды в коллекторах составляло = 0,2 МПа, что обеспечивало скорость ее истечения = 10 м/с, Линию расположения форсунок сместили относительно вертикали на угол ЗОО. Плотность орошения под плоскими струями, расположенными на выходе в зону охлаждения, составляла 91 = 30 кг/м с, Так как р 1 = 30 О, то к 1 = 0,7, а так как р 1 = щ , то к = 1,0. В соответствии с зависимостью 92 = 1,0. 30 (М) = 31,3 кг/м,с. Эффективность0.3 гпредлагаемого способа показана в табл.2.В предлагаемом способе обезпечивается высокий уровень теплосьема за счет направления в каждую зону охлаждения двух рядов плоских струй воды навстречу одна другой под углом не более 30 к вертикали и расположения линий пересечения их оосей по другую сторону от плоскости проката.Кроме того, обеспечивается высокая равномерность механических свойств по ширине проката за счет установления удельного расхода воды на его поверхности в соответствии с разработанной зависимостью распоЛожения плоских сгруй под углом не менее 10 О.Формула изобретения 1. Способ струйного охлаждения листо ваго проката, включающий подачу в зоныохлаждения плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения интенсивности и равномерности охлаж дения по ширине полосы путем созданиязон охлаждения фиксированной ширины в каждую зону. охлаждения плоские струи подают двумя рядами навстречу одна другой под углом 10-30 к вертикали с различ ным удельным расходом рядов струй,причем плоские струи на выходе из зоны охлаждения направляют против направления движения проката, а удельный расход воды этого ряда струй устанавливают в со ответствии с зависимостьючп92 = К 291(1+ К 1 Ч 1 ).где 91 - удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения;25 92 - удельный расход воды ряда струйна выходе из зоны охлаждения;чп - скорость движения проката;ч 1 - скорость истечения воды;1 ь 12 - экспериментальные коэффици енты, учитывающие эффекты взаимодействия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственно 0,7-1,0 и 1,0 - 1,2. 35 2. Способ по п.1, отли ча ющи йс ятем, что плоские струи размещают на высо-, те так, что линия пересечения их осей размещена по другую сторону от плоскости проката.401723150 Та бли ца 2 ееааваевв Показатели фантические или расчет"ные аееее вавааа вавававаааааа Вавава 800 810 о,о 8 веевв,ае ееееввееее Составитель Н.Фабрис Редактор .А.долинич Техред М.Моргентал Корректор М,КучеряваяТираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 НТ ССС Производственно-издательский комбин Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10Заказ 1044 ВНИИПИ Госуд Технические иэксплуатационвные свойства Объем производ"ства проката,тыс.т Увеличение выхода проката,1 сорта, Ф Прото"тип Предлагае"мьй спо"соб