Устройство для охлаждения проката

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 О 1/62, В 21 В 45/О". ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ческии инстит В.Н.Кадыков о СССР 2. 1982,ОХЛАЖДЕНИ чернои металлу производстзрезе камеры охлажде тает сле ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4676553/02(72) А.Р. Ф асты ко вс к и й,А. В,И с а нов(57) Изобретение оноситсялургии, а именно к прокдтн Изобретение относится к чернои металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для охлаждения катанки, арматуры и другого сортового проката в процессе прокатки.Цель изобретения - увеличение срока службы устройства путем уменьшения износа выступов,На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 показана схема расположения сил при ударе профиля о неподвижную вставку, установленную перпендикулярно оси устройства (по известному способу); на фиг. 3 - схема расположения сил при ударе профиля о вставку при расположении ее под углом к двум взаимно перпендикулярным поперечным осям устройства; на фиг. 4 - углы, под которыми расположена вставка; на фиг. 5 - .вставки 5 Ц 1668420 А 1 ву, может быть использовано для охлаждения катанки, арматуры и другого сортового проката в процессе прокатки. Цель изобретения - увеличение срака службы устройства путем уменьшения износа выступов. Устройство содержит форсунку и камеру охлаждения, В камере охлаждения установлены с возможностью вращения кольцевые вставки с выступами, которые образуют сужения в виДе сопла Лаваля. Вставки установлены так, что ось их вращения проходит через центр окружности выступов под углом к продольной оси камеры и вне плоскости, проходящей через эту продольную ось. 5 ил,при поперечном рания,Устройство содержит камеру 1 охлаждения с форсунками 2, расположенными по ее периметру, В канале камеры охлаждения установлены вставки 3 с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через центр окружности выступов под углом к продольной оси камеры, и вне плоскости, проходящей через зту продольную ось. Для размещения вставок 3 с определенным шагом между ними устанавливаются прокладки 4, распирающие наружное кольцо 5 подшипника 6.Устройство рабо дующим образом.Через камеру 1 охлаждения навстречу движущемуся прокату посредством форсунок, расположенных по периметру камеры, 166842010 15 20 25 40455055 подается охладитель. За счет наличия вставок 3, образующих плавные кольцевые сужения в канале, поток охладителя меняет направление движения по периметру и длине камеры, а прокат центрируется по ее оси, В результате такого движения прокат равномерно омывается в продольном и поперечном направлениях, что препятствует образованию паровой рубашки между ним и охладителем и интенсифицирует процесс охлаждения. Кроме того, установка вставок с наклоном к двум взаимно перпендикулярным поперечным осям камеры охлаждения и с возможностью поворота вокруг своей оси позволяет, в отличие от известного устройства, уменьшить износ вставок за счет уменьшения величины составляющей Р 1, вызывающей износ.Возможность достижения поставленной цели в заявляемом устройстве докажем, рассмотрев распределение сил в месте удара охлаждаемого профиля о вставку при расположении выступа, описанного в известном устройстве, и при таком расположении вставки, как в предлагаемом устройстве.При ударе охлаждаемого профиля о вставку, кольцевое сечение которой перпендикулярно оси охлаждающего устройства, как описано в известном устройстве, сила Р раскладывается на две составляющие Р 1 и Р 2. Причем составляющая Р 1 будет приводить к износу выступа посредством истирания и выкрашивания, а составляющая Р 2 будет перемещать профиль по касательной к плоскости выступа. Величину составляющей Р 1 можно определить из следующего соотношения;Р 2=Р 1 +Р 2,Р -чР - Р 3;,В случае же расположения выступа под углом к плоскости, перпендикулярной оси устройства, во время удара профиля о вставку сила Р раскладывается соответственно на три составляющих Р 1, Р 2, Рз, как и в первом случае, Р 1 вызывает износ выступа, Р 2 - перемещение по касательной к поверхности выступа, а Рз создает момент вращения вставки, установленной, например, в подшипники, Причем, составляющие Р 2 и Рз не приводят к износу выступа, а создают условия для центрирования профиля относительно охлаждающего устройства. В этом случае величину составляющей Р 1 можно Определить из соотношения .Р 2=Р 1 +Р 2 +Рз Если посмотреть на соотношения 1 и 2, то видно, что при одной и той же величине силы Р величина составляющей Р 1 во втором случае меньше на величину Рз. Величина составляющей Рз будет зависеть от угла а между плоскостью, проведенной перпендикулярно оси устройства, и плоскостью вставки. Составляющая Р 1 появляется при углах а больше 0 и увеличивается до максимального значения при а= 900. Однако при наклоне вставки в одной плоскости будут две точки, при ударе в которые составляющая Рз будет отсутствовать точки в верхней и нижней частях выступа). Для того, чтобы избежать этот недостаток, необходимо развернуть вставку под углом 3 относительно горизонтальной оси. Для того, чтобы при ударе охлаждаемого профиля в любую точку вставки соотношение ме кду Р 1, Р 2, Рз былоодинаковым (и соответственно одинаковыйизнос выступа), угол Р необходимо принимать равным углу а. Минимальный угол наклона плоскости выступа а обусловлен коэффициентом трения в подшипнике вставки. Чем больше коэффициент трения в подшипнике, тем соответственно необходимо приложить больший момент для того, чтобы провернуть вставку и соответственно значение составляющей Рз должно быть больше, чего добиЗО ваются увеличением угла аи равного емур .Максимально допустимую величину угла а можно определить из следующих соображений. При установке наклонной вставки в камеру охлаждения образуется элипсное З 5 отверстие, через которое проходит охлаждаемый прокат, Причем за счет элипсности высота вставок а и в будет разная и при достаточно больших углах размер а может быть равен нулю, Эти углы, при которых величина а,близка к нулю, можно считать максимальными.Конкретное значение максимального угла в каждом конкретном случае будет свое и зависит от высоты выступов, диаметра внутренне о отверстия камеры охлаждения.По сравнению с известным устройством применение предложенного устройства позволит увеличить срок его службы за счет уменьшения износа вставок. Причем это увеличение пропорционально уменьшению величины составляющей Р 1 от силы Р, возникающей при ударе проката о выступ,Формула изобретения Устройство для охлаждения проката. содержащее фарсунки и камеру охлаждения с кольцевыми вставками, с выступами. образующими сужения ее поперечного сечения, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что. с цельюувеличения срока службы устройства путем уменьшения износа выступов, вставки установлены с возможностью вращения вокруг своей оси, при этом плоскость кольца расположена под острым углом к продольнойоси камеры и продольной осевой горизонтальной плоскости камеры, проходящей через линию пересечения плоскости кольца.1668420 Составитель Г,Максименкодактор Е,Савина Техред М,Моргентал Корректор С.Че КНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 262 ВНИИ Тираж 3 РЗ ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5