Устройство охлаждения полосы в протяжной печи

ZIP архив

Текст

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 В 1/6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСА ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТЬУ Н АВТОРСНОМУ СВИ хлаж 9/028891. Бюл. 11 6эный научно-исследователут металлургической тепл дения полосы эне гозат ат и удельном снижен ся тем,ры охсти ка чтолажд шриц раты саждольский, В.М. КалгановВ.Н.Владимиров, В,М.Каяэанцев и С.Б.Фишман3,07(088.8)кое свидетельство СССРкл. С 21 0 1/62, 1983..Н., Тымчак В.Н.и. М,: Металлургия,пе ви дыц иэ к регородк ко 196(54) УСТРОЙСТВО В ПРОТЯЖНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение обработке тонкол защитной газовой использовано в р непрерывного дей полосового мс.тепл ЖДЕНИЯ ПОЛОС к термо оси еталла вожет быть тового реде и личных агрега-ах обработки ия д а 1 ел рет Изобработкещитной етение относится к термообтонколистового металла в за аэовой среде и может быть вано в различных агрегатах ного действия для обработки го мет-.лла.изобретения - повышение инсти охлаждения полосы приснижении энергозатрат.г. 1 представлено устройств ния, продольный разрез в пер ярной плоскости следования на фиг, 2 " то же, в плоспользо прерыв полосо Цель тенсивно удельном На фи(21) 46381 (22) 22.12 (46) 15.02 (71) Всесо ский инсти техники (72) Б.Г.П А.Ф.Малец, трев, В,Е, (53) 621,7 (56) Автор Р 1027237,Аптерма Протяжные,ЯО 1627572 ция - повышение пцтецсив Р р . :)то достига в внутренней полости ения по об стсроны и следования олосы цо ееоцлены цапрацлющце аппп оторых выполнен в и и примыкаюшегоэора е прямоугольным сечением и углом раскрытия 50-Бд , расположеннымсимметрично с гцо.ительцо плоскостисчедоьация с брпбд 1 васмой пс.осы.Расстояние между цпправляюшцм 1 аппаратами цо длине камеры охлаждениясоставляет 2-5 ширин выходного окнакоцф;. ора, а соотношение ра стояниямежду боковыми стенками камеры и шириной гыходцого окна коцфуэоре равно1,5-30. Внедрение изобретения позволяет на 2-107 увеличить производительность протяжной печи эа счет интенсификации процесса охлаждения.3 ил. кости следования полосы; ца фиг. 3 направляющие аппараты устройства в увеличенном масштабеВнутри многопроходной камеры охлаждения протяжной печи 1 по роликам 2 в вертикальной плоскости движется обрабатываемая полоса 3, Боковые стенки корпуса печи выполнены в виде водоохлаждаемых стенок 4, В верхней части кадого прохода корпуса расположены отсасывающие окна 5, соединенные со всасом циркуляциоцного вентилятора 6, приводимого во вра 1627572щение электродвигателем 7, Выхлоп вентилятора через перепускной трубопровод 8 соединен через подающее окно 9 с корпусом камеры печи в ее нижней части. На трубопроводе расположены регулирующий орган 10 и температурный компенсатор 11. Во внутренней полости камеры охлаждения по обе стороны плоскости следования полосы по ширине камеры установлены направляющие аппараты 12. Каждый направляющий аппарат выполнен в виде перегородки 13 и примыкающего к ней конфузора 14 с прямоугольным сечениоем и углом раскрытия 50-80 , расположенным симметрично относительно плоскости следования обрабатываемой 15 полосы.Расстояние между направляющими 20аппаратами 12 по длине камеры охлаждения составляет 2-5 ширин выходногоокна конфузора, а соотношение расстояния между боковыми стенками камеры и шириной выходного окна конфузора равно 1,5-3,0,Устройство охлаждения полосы работает следующим образом,Защитный газ с выхлопа циркуляционного вентилятора 6 через перепуск -ной трубопровод 8, подающее окно 9нагнетается в нижнюю часть корпусапротяжной печи 1 под небольшим избыточным давлением. Направляясь вверх,защитный газ поступает на вход первого по ходу движения газа конфузора 14. При движении защитного газавнутри конфузора в результате сужения поперечного сечения происходитповышение скорости газового потока, 4 Ои на выходном окне конфуэора форми-руется настильная плоская струя газа, обдувающая обрабатываемую полосу 3 с обеих ее поверхностей. Ширина выходного окна конфузора равнапроходному зазору направляющего аппарата, определяемому из условиябеспрепятственного движения обрабатываемои полосы. Угол раскрытия конфуэора, равный 50-80 , обеспечиваетнаилучшие условия для создания в камере охлаждения печи при незначительных энергозатратах плоской газовой струи защитного газа, двигающейся настильно охлаждаемой поверх 55ности полосы 3 с необходимой скоростью. Уменьшение угла раскрытия конфузора 14 менее 50 приводит к увеличению продольных размеров направляющих аппаратов 12, поверхность которых на значительной площади будетэкранировать стенки 4 от охлаждаемойполосы 3, что снизит лучистый тепловой поток в рассматриваемой системе тел. Для компенсации этого явления потребуется увеличить конвективную составляющую теплообмена путемповышения скорости движения газовогопотока, т.е. за счет энергии вентилятора. В результате этого цель изобретения - повышение интенсивности охлаждения полосы при относительномснижении энергозатрат - достигнутане будет. Увеличение угла раскрытияконфузора 14 более 80 нецелесообразно, так как резко (на 20 - 307)возрастает гидросопротивление при перетоке защитного газа через ряд последовательно установленных направляющих аппаратов 12 в камере охлаждения печи 1 из-эа резкого сужения газового потока на входе и внутри направляющих аппаратов. В данном случаецель изобретения также не может бытьдостигнута, поскольку для преодоления повышенного гидросопротивлениянаправляющих аппаратов необходимыдополнительныс энергозатраты, Придвижении вдоль полосы плоской струи защитного газа,имеющей более низкую температуру, чем поверхность полосы,между ними возникает конвективныйтеплообмен, который носит сложныйхарактер и складывается из двух составляющих. Первая составляющая конвективного теплообмена определяетсявынужденной конвекцией и связанас приданием газовой струе начальнойскорости, на что затрачивается энергия циркуляционного вентилятора 6,Второй составляющей этого теплообмена является свободная конвенция, которая .-ропорциональна подъемной силе,возникающей в результате разностиплотностей нагретых и холодных час"тиц потока защитного газа в непосредственной близости от поверхностиполосы и окружающего объема газа.В рассматриваемом случае подъемнаясила в пристенном к полосе слоесовпадает по направлению с движением газового потока, в результате чего значительно (до 10-302) повышается интенсивность теплоотдачи от поверхности полосы без использованиядополнительных внешних источниковэнергии. Расстояние между направля 162 ющими аппаратами, равное 2-5 величинам проходного зазора направляющего аппарата, выбрано из условия организации оптимальных по интенсивности потоков газовой среды, циркулирутощих по длине печи 1, При сникении расстояния менее 2 величин проходного зазора направляющего аппарата не полностью используется воэможность повьппения теплоотдачи от полосы за счет свободной конвекции, так как в прилегающем к полосе пространстве не успевает сформироваться достаточный по толщине пограничный слой с более высокой температурой газа, чем в среднем объеме газа, и подъемная сила будет незначительна. Уменьшение расстояния между направляющими аппаратами менее указанной величины приводит также к увеличению числа направляющих аппаратов, способствующих повышению гидравлического сопротивления при последовательном движении через них защитного глэд ло длине печи. Двигаясь далее вдоль Охлакдаемой полосы, плоский поток защитного газа нагревается и зд счет своей эжектирующей способности тормозится и заполняет практически все расстояние от полосы до боковой стенки камеры охлаждения печи 1. ДО- стигая следующего направляющего аппарата, защитный газ делится иа двд ПОтОКа. ЧаСтЬ ЕГО, раВНая ПО раСХоду ПРОИЗВОДИтЕЛЬНОСтИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО вентилятора 6, напрдвлястся лд вход этого направляющего лппдратл, вновь сужается с повышением скорости и вытеттлет из него в спелуюций участок камеры ОхллждЕтня ДруГДя, ОСтДВШД- яся часть поток Обтекает перегородки 13, примыкающие к конфузору 14, и разворачивается в противоположные стороны, образуя настильные течения вдоль поверхностных боковы:. водоохлаждаемых стенок 4 За счет уменьшения температуры газового потокд в пристенном слое водоохлдждаемых поверхностей 4, д следовательно, увеличетгия плотности газа возникает сила, направленная вниз и совпадающая с направлением основной части газа, движущегося в этом районе, Возвратясь к первому (со стороны выходного окна) направляющему аппарату 12, охлажденный газовый поток рдзворачи" вается на перегородках 13 и подсасывается в корень плоской струи эащит 15726ного газа, вытекающего иэ выходи.тгоокна конфуэора 14, охлаждая го. Уголустановки перегородок 13 Относительно боковых стенок 4 выбирается из 5условия обтекания потока защитногогаза с минимальным гидросопротивлегптем и составляет 60-90 О.Таким Образом, по длине камерыохлаждения ь сбъемдх, эаключенныхмежду соседними направляющими аппа"ратами, иментг место дна циркулирующих потока гдзд,разделенных псверхчостью обрдбдтываемой полосы и цвижущихРся 11 противоположных ндпрдвлениях с реализацией микротеплоОГменных циклов,ВКЛЮЧДЮаатк ОТВСтД тЕПЛа От 11 СЛОСЫЗлттИттЬМ ГДЭОМ И ПЕРЕот. ЕГС К ОХ:лждлютатм с гет 1;д.т е 11,20 Соотношение )дсоток ния между боковыми водоохлдждаеьсчи стенкдми 4 ивеличиной проходного ллэорд лдпрлвгттиттцег 7 дпидрдта, рдвтс е 1, 5-3, выбрдно ид условия сстэдлтттттт блдгопрттттт вых условий тля орглниздпии циркулируттатЕГО ГттУГртт ЭГИХ КаМЕр ГСТОКд ЭЛтттттт Н,ГО Гд.тд Г тИМто тто Возмсжлыт 11 т Г ко)лотт: 11, н с.По 1: 11 лют а 1111 необХ 7 цт 1 УЮ 1 Ет:Пт 7 Ттг, О Г 11 О 1)ЕЬ, Б ЭЛ - 31 лятеином цтттит.тотс рд тт,е 17 от, ныГ 777 оцлЕТСЯ ОПТИМЛЛЬИОЕ СтОТИОаЕНИЕ ИОТОКОВ;таааттвого гд т:, Ггуилшпе; О во вход- ЛОЕ ОКНО т 7717 тттттттктпт т 1, Лт 77 РЛТД Итбтекднтцегт лстрегородктт 15 с после;туюпатм рд 71 ь 717 ттс 1 т д 18 Ь . Уттенытетлте ле.7 ичи.,тт то 117 те;ти между бокоВЫМИ СТЕН 11 1 ДО ттс.ттт 111111. МЕНЕЕ1,.7 от пр . тго эддс 1;т аирдвляющеГО Лтл ДРЛТа .171 ттт;тттт К ТС.У, ЧТО КОлт 1 тпс - тот 1 тгГд".л,Гтеклющего1717 д 1 От) 77 Ь 11т .,дГ т тн.,ттдтО 1110/7,7111 с 7 т/тлт 117 1 к 1 тт, с .:.;т ;11 ттттт ци 17 -кулируюшег г;: т,от;1 ,т, что сииэттт иттте 11.и 1 иоеь тенгосмоттди цель 45из 7 Г 7 ттететттл;с с 7 и" тт тт не бу,ет. 11 ри увеличени тттрт 111,1 1у б ксвы ат водоох 1 ждстс:ттга тент:,т 111 Гс:тее Э велиЧИЛ И 17 ткотт НОГО 1;1: Ра 1;т 7 7 ДВЛЯЮЩЕГО длпдрдтд б;,1,1 итОгь м.ото нерацио ндл ь 10 рт .,стио 13 оного потокав районе ттхо;11 тго Оттд ттдгрдттляющего дпПардтд, тат, Кдт;1,1 ПГЕ:1 ЬИдя ЧдСтъ Гдз; рдэпо 1;НСТСВ дт 11. Егтсд,1 тате 1 рЕ- цт 17 кул.ттц 177 ", ттс Ог 1 тдт;т,дт то уменьшится ксгдтчест ;:дгатт,т, 17 с;:1,1, поступающей нд вхо;ттт 17 .;.,: О дпттдрл гд, что приведет к сниж тито скорост т плоской струи, вытекающс из лаго. В результате скорос; ь движения гдзовсгопотока будет недостаточна и интенсив-,ность охлаждения обрабатываемой полосы уменьшится.Таким образом, в рабочем пространстве протяжной печи по ее длинеорганизован ряд вращающихся течений,стабильных по размеру и своему место"положению. Использование в качестведополнительной энергии движения эа пщитного газа,при свободной конвекцииувеличивает на 5-152 интенсивностьохлаждения полосы и снижает удельныеэнергозатраты на отвод тепла от по"верхности обрабатываемой полосы. Наряду с теплообменом конвекцией впредложенном устройстве имеет местои теплоотдача от поверхности полосыводоохпаждаемым стенкам эа счет излучения, особенно в начальной части 20камеры охлаждения печи.После выхода струйного потока газа из последнего направляющего аппарата защитная среда отводится в отсасывающие окна 5, расположенные в25верхней части печи, и поступает навсас циркуляционного вентилятора 6для последующей подачи в рабочеепространство протяжной печи,В результате внедрения иэобрете" ния производительность протяжной печи увеличивается на 2-107 эа счет интенсификации процесса охлаждения.Формула изобретенияУстройство охлаждения полосы в протяжной печи, содержащее камеру охлаждения с водоохлаждаемыми стенками, опорные ролики и циркулэционный вентилятор, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения полосы при удельном снижении энергозатрат, оно снабжено размещенными во внутренней полости камеры симметрично относительно ее оси направляющими аппаратами, каждый из которых выполнен в виде перегородки и примыкающего к ней конфузора с прямоугольным поперечным сечением и углом раскрытия 50-80 , причем расстояние между направляющими аппаратами по длине камеры охлаждения составляет 2-5 ширин выходного отверстия конфузора, а отношение расстояния между боковыми стенками камеры к шине выходного отверстия конфузора равно 1,5-3.4-46757 Составитель Л. РябоконьРедактор А, Маковская ТехредЛ.Сердюкова Корректор М. Кучерява Заказ 317 рак 3 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 10 ВНИИПИ Государственного 113035, омитета иМосква, КПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРауаская наб., д. 4/5

Смотреть

Заявка

4638149, 22.12.1988

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ТЕПЛОТЕХНИКИ

ПОДОЛЬСКИЙ БОРИС ГЕОРГИЕВИЧ, КАЛГАНОВ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, МАЛЕЦ АЛЕКСАНДР ФЕДОСЕЕВИЧ, ВЛАДИМИРОВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ, КАВТРЕВ ВЛАДИСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ, РЯЗАНЦЕВ ВАЛЕРИЙ ЕМЕЛЬЯНОВИЧ, ФИШМАН СЕМЕН БОРИСОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C21D 1/62

Метки: охлаждения, печи, полосы, протяжной

Опубликовано: 15.02.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1627572-ustrojjstvo-okhlazhdeniya-polosy-v-protyazhnojj-pechi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство охлаждения полосы в протяжной печи</a>

Похожие патенты