Устройство для удаления пыли и газа от клетей прокатных станов (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 69) (11) З а) В 08 В 15 00 ЕТЕНИЯ ВУ следовательскиихники безопасности ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАЬ 1 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Н 0 897320; кл, В 08 В 15/00, 1980.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПЬШИ ИГАЗА ОТ КЛЕТЕЙ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ(57) 1. Устройство для удаления пыли и газа отклетей прокатных станов, включающее вентиляционный насадок с отводящим патрубком, охватывающий выводную проводку, о т л и ч а ю, щ е е с я тем, что, с целью повышения эффек тивности удаления, оно содержит кольцевуюаэродинамическую решетку, соосно закрепленную одним своим торцом на выходном торце проводки, и коаксиально охватывающиепроводку теплообменник, выполненный в виде цилиндрической оболоЧки с торцовымистенками, и вихревую камеру, выполненнуюв виде усеченной конической оболочки, имеющей тангенциальные отверстия для соединения с теплообменником и торцовую стенкуу большего основания конуса и направленной меньшим основанием в сторону движения проката, причем торец теплообменникасо стороны движения проката закреплен напроводке и имеет патрубок для подсоединения к магистрали сжатого воздуха, а противоположный торец закреплен на наружнойповерхности конической оболочки вихревойкамеры, при этом торцовая стенка вихревой камеры закреплена на проводке, а насадок включает участок, выполненный в виде тора с кольцевой щелью, обращеннойвнутрь насадка,1131567 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что кольцевая аэродинамическая решетка представляет собой кольцо с консольно выполненными пластинами, при этом кольцо имеет наружный диаметр, равный наружному диаметру проводки, а внутренняя поверхность кольца выполнена конической, расширяющейся в сторону движения проката, причем меньший диаметр коничес-. кой поверхности кольца в месте крепления к проводке равен диаметру ее внутреннего канала, а пластины имеют положительный угол атаки по отношению к тангенциальным отверстиям вихревой камеры.3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что теплообменник снабжен коллектором распределения сжатого воздуха, установленным параллельно торцу теплообменника, и продольными ребрами жесткости, установленными между коллектором и вихревой камерой с образованием изолированных одна от другой секций. 4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что насадок дополнительно имеет сопло в виде усеченного конуса, соединенного большим основанием с участком, выполненным в виде тора, а мень. шим - с вихревой камерой.5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что второй торец аэродинамической решетки смещен по отношению к плоскости соединения вихревой камеры и соплового насадка вдоль оси проводки в сторону движения проката. Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для удаления пылегазовых выделений непосредственно из очага пластической деформации, преимущественно нри горячей прокатке сталей, содержащих свинец или селен,Известно устройство для ураления пыли и газа от клетей прокатных станов, включающее вентиляционный насадок с отводящим патрубком охватывающий выводную проводку 1). Недостатком известного устройства является необходимость применения вытяжной вентиляции и соединение вентиляционного насадка с системой отсоса, что не способству 6, Устройство для удаления пыли и газа от клетей прокатных станов, включающее вентиляционный насадок с отводящим патруб ком, охватывающий выводную проводку, отличающееся тем,что,с целью повышения эффективности удаления при прокатке мелкого сорта и проволоки, насадок выполнен в виде усеченной коничес. кой оболочки с тангенциальными патрубками у меньшего основания, имеющими каналы для подключения к магистрали сжатого воз духа и имеющей днище с отверстием, соеди пенное торовой поверхностью с ее большим основанием и торовой поверхностью с торцом выводной проводки.7. Устройство но пп. 1 и 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что вентиляционный насадок снабжен дополнительными отводя. шими патрубками, каждый из которых тангенциально закреплен на внешней поверхнос. ти тора перпендикулярно оси проводки.8. Устройство по п, 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что насадок снабжен поясом жесткости, закрепленным на меньшем основании конической оболочки.9. Устройство по п. 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что тангенциальные патрубки закреплены на конической оболочке насадка на расстоянии 1,5 - 3 диаметра канала от плоскости стыковки оболочки с поясом жесткости, а угол наклона осей каналов к плоскости, перпендикулярной осевой линии устройства составляет 0,1 - 0,15 угла при вершине усеченной конической оболочки насадка. ет удалению с поверхности проката жидкихсвинца и селена, которые испаряются в атмосферу цеха при движении проката. 5Цель изобретения - повышение эффективности удаления,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для удаления пыли и газа отклетей прокатных станов, включаницее вентиляционный насадок с отводящим патрубкомохватывающий выводную проводку, содержиткольцевую аэродинамическую решетку, сооснозакрепленную одним своим торцом на выходном торце проводки, и коаксиально охваты, вающие проводку теплообменник, выполненный в виде цилиндрической оболочки с тор.цовыми стенками и вихревую камеру, выполненную в виде усеченной конической оболочки, имеющей тангенциальные отверстия длясоединения о теплообменником и торцовуюстенку у большего основания конуса и на-.правленной меньшим основанием в сторонудвижения проката, причем торец теплообменника со стороны движения проката закрепленна проводке и имеет патрубок для подсоединения к магистрали сжатого воздуха, а про.тивоположный торец закреплен на наружнойповерхности конической оболочки вихревойкамеры, при этом торцовая стенкз вихревойкамеры закреплена на проводке, а насадоквключает участок, выполненный в виде торас кольцевой щелью, обращенной внутрь насадка.Причем кольцевая аэродинамическая решетка может представлять собой кольцо с консольно выполненными пластинами, при этомкольцо имеет наружный диаметр, равный наружному диаметру проводки, а внутренняяповерхность кольца выполнена конической,расширяющейся в сторону движения проката,причем меньший диаметр конической поверхности кольца в месте крепления к проводке равен диаметру ее внутреннего канала,а пластины имеют положительный угол атаки но отношению к тангенцизльным отвер-.стиям вихревой камеры,Кроме того, теплообменник снабженколлектором распределения сжатого воздуха,установленным парзллельно торцу теплообменника, и продольными ребрами жесткости,установленными между коллектором и вихревой камерой с образованием изолированных одна от другой секций. Кроме того, насадок дополнительно имеет сопло в виде усеченного конуса,:соединенного большим основанием с участком, выпол О пенным в виде тора, а меньшим с вихревой камерой.Кроме того, второй торец аэродинамической решетки может быть смещен по отношению к плоскости соединения вихревой ка меры и соплового насадка вдоль оси проводки, в сторону движения проката,По второму варианту поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления пыли и газа от клетей прокатных 50 станов, включающем вентиляционный наса.док с отводящим патрубком, охватывающий выводную проводку, насадок выполнен в ви. де усеченной конической оболочки с танген. циальными патрубками у меньшего основа ния, имеющими каналы для подключения к магистрали сжатого воздуха;и имеющей днище с отверстием, соединенное торовой поверхностью с ее большим основанием и торовой поверхностью с торцом выводной проводки.Кроме того, вентиляционный насадок может быть снабжен дополнительными отводящими патрубками, каждый из которых тан. гениально закреплен на внешней поверх. ности тора перпендикулярно оси проводки.Кроме того, насадок может быть снабжен поясом жесткости, закрепленным на меньшем основании конической оболочки.Кроме того, тангенциальные патрубки могут быть закреплены на конической оболочке насадка на расстоянии 1,5 - 3 диаметра ка. нзла от плоскости стыковки оболочки с поясом жесткости, а угол наклона осей патрубков к плоскости, перпендикулярной осевой линии устройства, составляет 0,1 - 0,15 угла при вершине усеченной конической оболочки насадка. Нз фиг. 1 представлено предложенное устройство, продольный разрез. (первый вариант); на фиг. 2 - то же (второй вариант).По первому варианту устройство содержит вентиляционный насадок 1 с отводящим па- . трубком 2, охватывающий выводную проводку 3, размещенную непосредственно за валками 4. На выходном торце проводки 3 со осно закреплена своим торцом кольцевая аэродинамическая решетка, представляющая собой кольцо 5 с наружным диаметром, равным наружному диаметру проводки 3, и консольно выполненными пластинами б. На проводке 3 установлен коаксиально охваты. ваюший ее теплообменник, выполненный в виде цилиндрической оболочки 7 с торцовыми стенками 8 и 9, и вихревую камеру, выполненную в виде усеченной конической оболочки 10, имеющей тангенциальные отверстия 11 для соединения с теплообменником и торцовую стенку 12 и большего основания конуса, и направленной меньшим " основанием в сторону движения проката, Торцовая стенка 8 теплообменника со стороны движения проката закреплена на проводке 3 и имеет патрубок 13 для подсоединения к магистрали сжатого воздуха, а противоположный торец 9 закреплен на наружной поверхности конической оболочки 10 вихревой камеры; Торцовая стенка 12 вихревой камеры закреплена на проводке 3.Теплообменник снабжен коллектором 14 распределения сжатого воздуха, установлеиным параллельно торцу 8,и продольными ребрами жесткости 15,установленными между коллектором 14 и вихревой камерой с образованием изолированных одна от другой сек. ций.Насадок 1 имеет участок, выполненный ввиде тора 16 с кольцевой щелью, обращенной внутрь насадка, и сопло в виде усеченного конуса 17, соединенного большим основанием с участком, выполненным в видетора 16, а меньшим - с вихревой камерой,Насадок 1 снабжен дополнительными от.водящими патрубками 18, каждый иэ которых тангенциально закреплен на внешней поверхности тора перпендикулярно оси проводкиВнутренняя поверхность кольца 5 выполнена конической, расширяющейся в сторонудвижения проката, причем меньший диаметрконической поверхности кольца 5 в месте 15крепления к проводке равен диаметру еевнутреннего канала, а пластины 6 имеютположительный утоп атаки по отношению ктангенциальным отверстиям 11 вихревой камеры. При этом второй торец аэродинамической решетки смещен по отношению кплоскости соединения вихревой камеры исоплового насадка вдоль проводки 3 в сторону движения проката.По второму варианту устройство содержит вентиляционный насадок 1 с отводящимпатрубком 2, охватывающий выводную проводку 3, размещенную непосредственно завалками 4. Насадок 1 выполнен в виде усеченной конической оболочки 5 с тангенциальньтми патрубками 6 у меньшего основания, имеющими каналы для подключения кмагистрали сжатого воздуха и имеющей днище 7 с отверстием, соединенное торовойповерхностью с ее большим основанием иторовой поверхностью с торцом выводнойпроводки 3.Вентиляционный насадок 1 снабжен дополнительными отводящими патрубками 8,каждый из которых тангенциально закреплен на внешней поверхности тора перпенди 40кулярно оси проводки 3.Насадок 1 имеет пояс жесткости 9, закрепленный на меньшем основании коническойоболочки 5,Тангенциальные патрубки 6 закреплены на 45конической оболочке 5 насадка 1 на расстоянии 1,5 - 3 диаметра канала от плоскостистыковки оболочки 5 с поясом жесткости9 а угол наклона осей патрубков 6 к плоскости, перпендикулярной продольной оси конической оболочки, составляет 0,1 - 0,15 углапри вершине усеченной конической оболочки5 насадка 1,.Устройство по первому варианту работаетследующим образом,55В установившемся режиме прокатки вал.ки 4 задают прокат в канал выводной про.водки 3, которая нагревается теплом прохо. дящих заготовок проката и передает тепло теплообменнику его торцовым стенкам 8 и 9, коллектору 14 и ребрам жесткости 15. Сжатый воздух подают через патрубок 13, Проходя коллектор 14 и двигаясь по секциям теплообменника, воздух нагревается и через тангенциальные отверстия 11 поступает в вихревую камеру, формируя кольцевой вихрь, двигающийся вслед за прокатом с поступательной скоростью не меньшей скорости движения проката. Последнее обеспечивается заданным объемным расходом сжатого воздуха через патрубок 13. Перемещаясь по сужающемуся каналу, вихревой поток в месте соединения вихревой камеры и усеченного конуса 17 омывает внешнюю поверхность проводки 3 и кольцевой аэродинамической решетки. Не достигая поверну. тых концов пластин 6, вихревой поток формирует зону разряжения, что инициирует радиальное расширение спутного пылегазового потока, двигающегося в зазоре между прокатом и проводкой. Это способствует ускоренному перемешиванию пылегазового потока с вихревым потоком сжатого воздуха, когда часть этого потока при движении вдоль развернутых участков пластин 6 получает импульс движения по направлению к оси провод. ки и, попав внутрь проводки, гаэ образует вихрь, соосный оси проводки, и одновремен. но двигается (в вихре) вдоль оси к выходу.Перемешивание спутной пылегаэовой горячей струи с частью эжектнрующего вихревого потока обуславливает нагрев, последнего, преимущественно теплом твердых частиц спутной струи, что приводит к увеличению объема газа, ускорению его радиального. движения. Поскольку по направлению это ускорение совпадает с ускорением, получаемым невозмущенной частью эжектирующего потока при выходе его из критического сечения, то оно способствует вовлечению этим потоком ингредиентов спутной струи в окружное и поступательное движение по стенкам сопла в виде усеченного конуса 17. Продолжающийся процесс теплообмена обуславливает расширение газа и его ускорение до выброса вихревого потока, транспортирующего твердые частицы сквозь кольцевую щель тора 16 и через отводящие патрубки 2.При движении вихревого потока по по. верхности усеченного конуса 17 в его осевой зоне вокруг поверхности проката формируется устойчивая область значительного разрежения и большой радиальный градиент. температур.Первое способствует интенсивному испарению жидкого свинца, имеющегося на по. верхности горячего проката вследствии "вы1131567 потевания" из объема приповерхностных глобул, часть которых вскрывается при формировании новой поверхности проката при его пластической деформации, Второе обес. печивает конденсацию паров свинца, преиму щественно, на твердых частицах пылегазово. го потока, и полное его удаление из насадка.Тор 16, размещенный на срезе усеченного конуса 17 насадка 1, образует буферный объем насадка и предназначен для предотвра щения выброса нылегаэового потока в проходное сечение насадка свободное или занятое прокатом, когда выброс возможен через кольцевой зазор вокруг проката.Первый вариант технического решения 15 предназначен для применения преимущественно, на первой и промежуточной клети прокат,ного стана, т.е. в условиях относительно малых скоростей прокатки, наибольшего вьщеления свинца из капиллярных щелевых мнк рообъемов на границе раздела металла и окалины, преимущественно крупноосколочного разрушения массивного слоя первичной окалины с малым содержанием пылевых фракций в факеле выброса. При диаметре исход нои заготовки 30+45 мм, обладающей значи. тельной иэгибной жесткостью, начальный изгиб ее практически отсутствует, в связи с чем относительно большая протяженность насадки но первому варианту технического решения ие препятствует безударнояу выходу прокаОсобенностями прокатки в последних клетях являются большие скорости(до 60+30 м/с)и соизмеримые с ними скорости движения спутной струи газа, увлекаемого прокатомв проходной канал выводной проводки. Приэтом диаметр проката и, следовательно, егоизгибная жесткость снижаются, а предшествующая деформация в валках и межклетевомпространстве (при взаимодействии с,привалковой арматурой) обуславливают наличие иэ.гиба конца проката, выходящего из проводки,Как следствие, цовышается опасность забуривания проката при его ударном взаимодействии с насадком, Предлагаемое по второмуварианту пылегазосборное устройство предот.вращает возможность забуривания проката смалым сечением, предохраняет (благодаря на.лнчию пояса жесткости с развитой опорнойповерхностью) его поверхность от задиров иобеспечивает полный отбор пылегазовыделений из очага пластической деформации содновременным удалением (вследствие существования приосевой эоны разрежения) паровсвинца с горячей поверхности, Однако но.требный расход сжатого воздуха по отношению к площади поверхности проката в единицу времени в данном случае в 2,1 - 1,6раэ выше, чем у первого предлагаемого варианта,Основными преимуществами изобретенияявляются удаление с поверхности горячего Зо проката свинца, а также повышение эффективности вследствие использования тепловой энергии пылегазового потока спутной струи для ускорения эжектирующего газа и возможности использования его дополнительно 35 В качестве транспортирующего рабочего тепа,Фиг, 2 Составитель А. ЮдахинТехред А.Ач Корректор А. Ильин Редактор Л. Авраменко филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 9685/5 . . Тираж 566 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж - 35,.Раушская наб., д. 4(5