Способ охлаждения движущегося листового проката

СО 03 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ респуБликк ОЮЛТЕТОТКР ЫТИ 1 ОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР свательский. О рс ко-Хал ибинзт в, АЛ.Остакий, А.А,Ве 86ь инстит1853ДВИЖУП ть о 211 4736903/0222) 28,06.8946) 23,02,92, Бюл, К71) Донецкий научно-исслединститут черной металлуогии иловский металлургический ком72) А,В.Авраменко, В.К.Шевцопенко, В.В.Павло-.;, И.А,Каменсликанов и А,И.Беляев53) 621.784,Ы 088,81Д 6) Авторское свидетельствоВ 1123752, кл. В 21,В 45/02, 19Ведь В,В, и др, - БюллетенЧерметинформация". 1984, %54 СПОСОБ ОХЛАЖДБКИЯГОСЯ ЛИСТОВОГО ГРОКАТА Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному производству при охлаждении движущегося горячего проката,Целью изобретения является повышение интенсивности охлаждения без увели- ,ения материальных и.энеогетических затрат,На фиг. 1 представлено изменение температуры поверхности проката ф скорости истечения водовоздушных струй ( в) и расхода жидкости (ц) по длине зоны принуди- тельного охлаждения; на фиг, 2 - изменение температуры поверхности и среднемассовой при охлаждении по известному Ь, тц) иВпредлагаемому 1 л - ф способам,Сущность способа заключается в следующем,Прокат, перемещаясь по рольгангу, попадает в зону принудительного охлаждения, образованную водовоздушными струями, Из двух компонентов водовоздушной смеси С 21 О 1/62, В 21 В 45,57) Изобретение относится к металлургии. Цель изобретения - повысить интенсивность охлаждения без увеличения материальных и энергетических затрат. Для этого на верхней поверхности движущегося листового проката создают зону охлаждения путем подачи на нее газожидкостных струй, при этом расход жидкости в начале зоны устанавливают превышающим средний расход на 20;4 с равномерным снижением его в конце этой зоны на 40%, а скорость истечения струй но длине зоны увеличивают на 35-40 с изменением "=;: - обратно пропорционально изменению температуры поверхности по экспоненциальной зависимос 1 и. 2 ил., 1 табл,определяющее влияние на интенсивнос теплообмена оказывает содержание жидк сти в струе, т.е, ее расход. Количество воздуха в струе определяет качество распыления жидкости и скорость подачи ее на охлаждаемую поверхность, а также равномерность и плотность орошения. В вачале зоны охлаждения, где прокат имеет максимальную темпеоатуру и свободную от слоя жидкости поверхность, наиболее эффективно используется охлаждающая способность жидкости, а влияние скорости истечения водовоздушной смеси незначительно, Поэтому на этом участке расход жидкости в струе увеличивают на 20 от среднего значения расхода на всей зоне принудительного охлаждения. Превышение расхода более чем на 20 ф при оптимальном уровне скоростей истечения 80-110 м/с не рационально, т,к. при этом не достигается необходимая дисперсность жидкости и увеличения эффективности ее использования не происхОдит. Меньший расход жидкОсти в струе снижает общую эффективность использования установки принудительного Охлах;дения, корость истечения а начале зоны принчдительного охлаждения мини" мальна т.к, увеличение расхода воздуха на этом участке не влияет существенно на интенсивность теплообмена и выбирается.только из условия обеспечения равномерности ооошения охлаждаемой пОаеохности и дисперсности струи,При перемещении проката а зоне принудительного охлаждения на его поверхности образуется слой неиспарившейся жидкости, отделенный От горячего металла пленкой, препятствующей взаимодействию струи с поверхностью и резко снижающей интенсивность теплообмена. По мере Охлаждения прокатом зоны принудительного охлаждения усиливается влияние энергетических характеристик струи (ее скорости) и снижается влияние расхода жидкости ввиду наличия паровой пленки на поверхности металла. Зто обуславливает необходимость увеличения скорости истечения струи, определяемой расходом воздуха, до величины., достаточной для разрушения паровой пленки на поверхности проката, Водовоздушные струи с повышенной скоростью турбулизируют слОЙ жиДкости на поверхности металла, вовлекая ее а теплообмен,При Достиж 8 нии прокатом конца зоныпринудительного охлаждения поверхность металла подвепгается воздействию водо- воздушных струй, истекающих из сопл со скоростью на 35-40 больше скорости истечения а начале зоны охлаждения, Увеличение скорости истечения более чем на 40 Д практически не влияет на условия теплообмена, в то же время при этом значительно возрастают энергетические затраты на обеспечение требуемого расхода и давления компр 8 ссорного воздуха, В конце зонь принудительного охлаждения толщина слоя жидкости на поверхности движущегося проката достигает максимального значения (до 10-15 мм а зависимости от общей длины зоны), поэтому увеличение скорости истечения аодовоздушных струй менее чем на 35 не обеспечивает достаточной турбулизации жидкости, что снижает эффективность теп" лооб иена. Расход жидкости в струе на этом участке на 20 меньше среднего значения " расхода на зону в целом или на 40 меньшарасхода жидкости в начале зоны охлаждения, Превышение расхода более указанного значения приводит к повышению общего РаСХОДа На ОХЛажДЕНИЕ, Что ЭКОНОМИЧЕСКИ нецелесообразно, тем более, что на охлаждаемой поверхности на данном участке находится значительное количество жидкости,Расход жидкости в струе менее 20 ОО среднего значения приводит к таому уменьшени 1 о5 массы струи, при котором даже при высокихскоростях истечения энергии струи недостаточно для разрушения паровой пленки наохлаждаемой поверхности,Изменение расхода жидкости по дллне10 зоны принудительного охлаждения пооизводят по линейной зависимости, а скоростьистечения водовоздушных струй увеличивают в зависимости от изменения температуры поверхности проката, полученной15 расчетным путем для наиболее характерного сортамента прокатываемого металла. Изменение толщины и теплофизическиххарактеристик сталей в пределах сортамента незначительно влияет нг изменение ха 20 рактера кривой температуры поверхности,Изменение скорости истечения водовоздушных струй по экспоненциальной зависи-,мости, обратной изменению температурыохлаждаемой поверхности, позволяет ком 25 пенсировать уменьшение теплового потокапо длине зоны принудительного охлаждения, образующегося за счет значительногоснижения температуры поверхности припрактически постоянном коэффициенте30 теплоотдачи в интервале температур 1000 о600 С, Это происходит в результате увеличения кинетической энергии струй, что позволяет дополнительно турбулизировать и вовлечь в теплообмен слой жидкости наохлаждаемой поверхности, разрушая при этом паровую пленку.Преимущества предлагаемого способаохлаждения движущегося полосового проката по сравнению с известным заключается а перераспределении жидкости в струе по длине зоны принудительного охлаждения с увеличением расхода жидкости в начале зоны, где ее воздействие наиболее эфФективно, за счет соответственного снижения расхода жидкости а конце зоны. При этом суммарный расход жидкости остается неизменным. Кроме того, за счет увеличения скорости истечения водовоздушныхструй по длине зоны принудительного охлаждения пропорционально изменению температуры поверхности проката достигается улучшение условий теплообмена, что пивышает величину коэффициента теплоотдачи и увеличивает количество отведенноготепла от горячего проката.Ча фиг. 2 показано изменение темпеоатуры поверхности и среднемассовой температуры при охлаждении по известному и предлагаемому способам. 8 последнем случае снижение среднемассовой температуры,;.Г,СКГ ГЯННО С,:ГГГЧЯЕЗ:.ГавЕ-ИЕ ОЯСХОг, "г10 Р , ,ГРО Г;,; Г. ГГЯГИВ СТГ ГГ:,ЗНЯ 1,ЧО ВВ.г,1 .ЕВ(:ГИГГ,ж гГГ+, 3-,0Г",Г;1 ГГ.(1 Г ГГ, РГГГт ОТЕЧ НИЧ г АБО(.: Вы.вс. ИЗ СКОЗОСТ НСТЕЧЕ - :Ив СТО . болеЕ- пзо 1 сха;ит ГГаполнительное снижение темГ 8101 ЯТГГЗЫ ПОЛОСЬ ГОГГЬГТЫ,.- 11 ПОИ ВОЭОЯСТЯП Я . , 010 РЬЯН), ПРО",Г. ЕНЬЫЕ ИСГ ЫТЯ"" 1, Ка,"тГ С,.ООССТГ ИСТЕ Чен ИВ СТ 1 "ГГ 1140 .;, 1 Л ЯЗ о 11 Г Гг "1" е н и Г.1-ГСПО ПХЛДж,18 НИЛ ДВИжЛЦЕГОСЯ ЛИС": 01-;.: Га Пг 1 КЯ 1 Я ВКЛОЧЯОГВ11 СОЗДЯНГО ЗОНЫ0 ХЛ :1 .11 Л ПГТВК ПОЛЯЧИ ГЯЗОК 1 РКОСТНЫХСт 1,", :,Я Е а ВЕРХГоО ПОВЕОХНОТЬ О Т Л иГ 1 1 Г , и 1- Г В ТР Чта С Цел Ча гОв )ШЕНИЦинтенсивности ахляжденив без увелГЧенивЯГ=ПИЯЛЬНЫХ И ЗНВРГетлЧРСКИХ ЗЯТОЯТ, ПЯС: С ГЗВГОГ".ТИ В НЯЧЯЛЕ ЗОН Ы СТЯ НГ 1 ВГИВЯОТПйеВЬ.ЯКГ 1 ИЦ ,38 ДНИ 1 )ВСХОД НЯ 20С ,-Г, г,.",ВНГГГ;ГЕЕ;ЬЬ СНИГКЕНИЕГ 8 ГО В КООР ЗТОлзоны нз 4 О , я скоаасть истеченич стоуй подГГНе зонц увеличивяОт ня 35-лО/, с изме - ;8 Нег;1 88 гпятнз пооГОрцианально изме, Р ГЧгГ т Г", Г П Е 3 Я Т Г 3 В П О В Е 0 Х Н 0 С Т И Г а;Рг С,. г Рт Р1 РР 6 О РРЕ т ссс сс гР РЕ рЕ с -Р РР 3 1 1" 6 С с - .с сает Р,О ЛО сэ о" РГ РГР Ссс С"Р СГ. с Я ., Х сг- Щ СЕРт с СРЕ стР г.т". гт г СЗ .Етс с - с 4 СЛ ЕГС.гг ф 1 1 1 33 3 3 1 1 1 О ъ Кф Р".сЕ Я г с) О И СЭ З с 7 ЕЗ 3 1" Се -Гс стЪ СЕ -,- т: - . Р-с О с. ОЗ г:0 (Х) ".С: Х) Ж Ос СЕ С СХР Й с:, 0 3 3 1 1 3 1 1 Я Й 1- Я г;т Х с 33 сОо 1 Е,Е БСЕ К,Р 03 333 О сЕ, т Ю гз СЗгЗ ГРсс -,с ОЕ Ос 0 с Сс с "с.СГР Р гласо Ф СЭ .сг 0 Р, С 3 С, .ЕС 3 -1 Е с -.-Е -" тгтг О 1 ОЕ бт. с.31 0 с сз сЕ г сСЕ с ссто ОЭ СО , сХ - СЭ с".С Ж д г,т ;1т1 ОР ООРОДГКЕН Исс Т а бДИ ЦУ 171 ЗО 4.У 1,/с;/ с СОСТа В ИТВЛ Ь Г, сАа КС ИН 8/1 8 КР 8 Д М.МОРГВнтай ОКОН. Яцола Коррекор О Краацона