Устройство для охлаждения проката

(57) Изобретениеному производствдля ускоренного фиг.1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО 1) 4311363/31-02(71) Днепропетровский металлургический институт(56) Авторское свидетельство СССРВ 582021, кл. В 21 В 45/02, 1977,Авторское свидетельство СССРР 1044371, кл, В 21 В 45/02, 1983.ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОотгосится к прокату и предназначеноохлаждения проката в потоке станов горячей прокаткиили гри его термообработке. Цельизобретения - расширение технологических возможностей путем регулирования интенсивности охлаждения засчет изменения длины волны волнообразно движущегося потока охладителя,а также центрирования проката в камере охлаждения. Устройство состоитиз камеры 2 охлаждения с входнойворонкой 1 и установленной сооснос ней в корпусе 3 на перегородке 6проводковой втулки 5. Конусная поверхность входного конца этой втулкиобразует с конусной поверхностью выходного отверстия камеры охлаждениящелевое сопло. Между перегородкой6 и более удаленной от камеры 2 охлаждения торцовой стенкой корпуса 3симметрично относительно продольной1574645 1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 горизонтальной оси устройства размещены пружины 10 сжатия, которыевзаимодействуют с торцовой стенкойкорпуса через ввернутые в цее регулировочные винты 11, Перегородка 6и поперечное сечение корпуса 3 выполцены прямоугольными, Горизонтальные ребра перегородки выполнены сцилиндрическими утолщениями, Профильверхней и нижней внутрецних поверхностей корпуса в продольном верти 1 Изобретение относится к прокатному производству и предназначенодля ускоренного охлаждения прокатав потоке станов горячей прокатки илипри его термообработке,.Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем регулирования интенсивности охлажденияза счет изменения длины волны волнообразно движущегося потока охладителя, а также центрирования прокатав камере охлаждения,На фиг, 1 показано устройство,общий вид, в исходном положении; нафиг, 2 - то же,при работе; на фиг.3 разрез А-А на фиг, 2; на фиг, 4 разрез Б-Б на фиг, 1.Устройство состоит из установленных соосно входной воронки 1, камеры 2 охлаждения и корпуса 3. узла подачи охладителя с патрубком 4 дляподвода воды высокого давления и проводки 5, Проводка 5 установлена наперегородке 6 прямоугольной формы с. цилиндрическими утолщениями А и Б нанижнем и верхнем ребрах.Перегородка 6 установлена с возможностью перемещения по поверхностям 7 и 8 корпуса 3, Перегородка 6с внутренней стороны корпуса 3 герметизирована с помощью эластичногоэлемента 9, обеспечивающего подвижность перегородки 6 в шарнирном узлеС внешней стороны шарнирного уз-.ла перегородку 6 подпирают установленные на равном удалении.от горизонтальной оси устройства пружины 10,усилие которых регулируется винтами11 и 12.В шарнирном узле перегородки 6 икорпуса 3 прямоугольной формы образующие поверхностей 7 и 8 выполненыГ,кальном сечении выполнен по радиусу,центр которого для верхней поверхности находится на расстояниях отнижней поверхности корпуса и еготорцовой стенки со стороны камерыохлаждения, равных радиусу цилиндрического утолщения перегородки, адля нижней поверхности - симметрично центру радиуса верхней поверхности относительно продольной оси устройства. 4 ил. по радиусу К, равному расстоянию между поверхностью 7 или 8 и центром противоположного цилиндрическогЬ утолщения Б или А на ребре перегородки 6 соответственно, когда перегородка 6 занимает исходное положение (вертикальное) . В этом случае перегородка 6 с проводкой 5 может отклоняться от исходного положения, соответствующего вертикальной оси Х-Х Яиг, 1), в рабочее положение, напримерось Х-Х, (фиг. 2), причем изменение положения перегородки 6, являющейся подвижной частью шарнира, происходит в результате поворота относительно своего центра цилиндрического утолщения А или Б на ребре перегородки 6 и скольжения противолежащего ребра перегородки по образующей 7 или 8, являющейся неподвижной частью шарнира, в зависимости от предварительной регулировки усилия сжатия пружины 10.Выполнение шарнирного узла с радиусом К образующих поверхностей 7 и 8 обеспечивает исходное. положение, соответствующее вертикальному,положению перегородки 6, так какодно ребро .перегородки 6 постояннонаходится на вертикальной оси Х-Х,соответствующей исходному положениюперегородки, а противоположное отклоняется только в одну сторону свозможностью возврата в исходное положение. При наличии избыточногодавления в корпусе 3 ребро с утолщением Б перегородки 6 фиксируется вположении, соответствующем оси Х-Х,пружиной 10 и винтом 12,а ребро с утолщением А, прижатое с меньшим усилиемпружиной 1 Ои винтом 11, перемещаетсяпо образующей 7 до момента, при ко 5 157тором усилие сжатия пружин уравнива-ется (положение, соответствующее .Х-Х )При уменьшении давления в корпусе 3 под воздействием пружины 10перегородка 6 возвращается в исходное вертикальное положение,Устройство работает в двух режимах,Первый. режим работы, В устройстве предусмотрена возможность изменения положения проводки 5 относительно камеры 2 охлаждения.Это достигается тем, что ослабляют один винт 11 или 12. Проводка 5смещается относительно камеры 2,при этом регулируется угол подачиводы в камеру охлаждения, что даетвоэможность при одном и том же расходе воды высокого давления .изменитьинтенсивность охлаждения, изменяязазор А или эксцентриситет сопла,Вода в этом случае поступает вкамеру 2 охлаждения по, следующемупути; через патрубок 4 вода поступает в корпус 3 форсунки и из нее через щелевое кольцевое сопло, образо. ванное проводкой 5 и камерой 2 охлаждения, поступает под углом, определяемым величиной со, в камеру охлажденияКоличество воды и угол подачи ее по,периметру сопла различныи определяются зазором а в конкретном месте периметра сопла, что определяет колебательный процесс потокаводы по длине камеры охлаждения.Чем больше со, тем больше частотаколебаний потока воды в камере 2охлаждения и тем интенсивнее обтекается водой прокат в камере охлаждения и, соответственно, охлаждается,Второй режим работы включает всебя первый режим. Но при этом усилие прижатия пружин 10 регулируетсяпри определенном давлении воды, подаваемой через патрубок 4 в корпусфорсунки, таким образом, чтобы приотсутствии проката в камере 2 охлаждения перед входом в проводку 5эта проводка располагалась концентрично с камерой 2 охлаждения и осьпластины 6 совпадала с осью Х-Х,П р и м е р, В корпусе 3 в исходном состоянии (проката нет в камере охлаждения) давление воды равно 5 атм и давление иа перегородку6 равно 20 кг. При этом на пружины10 под винтами 11 и 12 действуют усилия по 10 кг, так как они расположе 4645 6ны симметрично. Если винтами 11 н 12установить усилие сжатия пружины накаждой больше половины усилия, действующего на перегородку 6 то переЭгородка 6 плотно прижата в шарнирномузле, При этом проводка 5 расположена концентрично с камерой 2 охлаждения, Если в камере охлаждения условия прохождения потока воды ухудшаются (при входе проката в камеру охлаждения), статическое давление вполости корпуса 3 возрастает до6 атм (давление на перегородку возрастает до 28 кг), но так как пружины 10 под винтами 11 и 12 сжаты содинаковым усилием, а также из-эаформы образующих поверхностей 7 и 8шарнира перекоса проводки 5 относи" 20 тельно камеры 2 не происходит, Еслиустановить усйлие сжатия пружины 10под винтом 11 меньше, чем под винтом12, причем под винтом 11, например,10 кг, а под винтом 12, например, 25 15 кг, то в этом случае перегородка6 после входа в"камеру охлажденияпроката принимает положение Х-Х,реализуя первый режим.В этом случае передняя часть про" 30 ката проходит камеру 2 охлажпения ивходит в проводку 5 без риска "бурежки", Однако как только прокат войдет. в проводку 5, изменяется гидродинамическое сопротивление каналакамеры 2 охлаждения. за счет сниженияее проходного сечения, так как вней движется прокат. При этом увеличивается статическое давление в канале щелевого сопла и в корпусе 3 4 О форсунки. Это статическое давлениепреодолевает сопротивление пружины10 с наименьшей силой прижатия, определяемой регулировкой винта 11, ипроводка 5 принимает положение, по казанное на фиг2 обеспечивая интенсивное охлаждение проката волнообразным потоком и практически безриска "забуривания" передней частипроката в эксцентричном сопле междукамерой 2 охлаждения и проводкой 5Это происходит потому, что передняячасть полосы проката входит в проводку 5 при положении проводки 5,когда вертикальная ось перегородки.6 совпадает с Х-Х, В случае, еслинеобходимо снизу на прокат подаватьчерез сопла большое количество воды,расход воды в наибольшем сеченииопределяется по формуле Я = Ч Р, 7 15где Я - расход воды, матч; Ч - ско рость потока воды, м/ч; Р - площадьсечения., м.4Таким образом усилие, создаваемоепотоком воды в щелевом сопле снизу,будет наибольшим. Это усилие, преодолевая вес охлаждаемого проката,поддерживает прокат в центре камеры 2 охлаждения, создавая усилие дляравномерного охлаждения по сечению,например, круглого проката.По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет центрировать прокат в камере охлаждения,осуществлять регулирование интенсивности охлаждения при постоянном расходе изменением частоты (длины волны) колебаний охлаждающего потока вкамере охлаждения, а также обеспечи-.вать прохождение проката через охлаждающее устройство практическибез "бурежек"Формула, из обретенияУстройство для охлаждения проката, содержащее камеру охлаждения с 74 б 45входной воронкой и установленную соосно с ней в корпусе на подпружиненной перегородке проводковую втулку, 5конусная поверхность входного концакоторой образует с конусной поверхностью выходного отверстия камерыохлаждения целевое сопло, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения технологических возможностей путем регулирования интенсивности охлаждения за счет изменениядлины волны волнообразно движущегося,потока охладителя, а также центрирования проката в камере охлаждения,перегородка и корпус в поперечном сечении выполнены прямоугольными, узелподпружиннвания перегородки выполнен в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной осимежду перегородкой и торцовой стенкой корпуса пружин сжатия, взаимодействующих с регулировочными винтами, а перегородка выполнена с ци линдрическими утолщениями, контактирующими с внутренней поверхностьюкорпуса.1574645 Составитель Г.Максименкоедактор А,Огар Техред М.Дидык Корректор Т.М 8 2 ир писн и ГКНТ СССР о и Производственно-издательский комбинат "Патент",од, ул. Гагарин ЗаказВНИИПИ сударственно 11303