Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХРЕСПУБЛИК ЕНИЯ БР К АВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт черной металлургии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛОСОВОГО ПРОКАТА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке проката путем ускоренного ох-. лаждения полос в технологическом потоке станов горячей прокатки, а также в потоке других агрегатов для термообработки полосового проката со специального. нагрева. 1722642 А 1(5)5 В 21 В 45/02, С 21 О 1/О Цель изобретения - обеспечение возможности управления распределением охладителя по ширине полосы и повышение эффективности его использования. Полоса, проходящая под наполнительным баком 1, охлаждается падающим из бака через его направляющую пластину 2 ламинарным потоком охладителя, Особенностью устройства является его секционное выполнение из нескольких баков, каждый из которых снабжен подвижными планками 4, регулирующими их горизонтальное положение. Направляющие пластиныв каждом баке имеют прямоугольные вырезы разной длины. Отношение длины выреза к ширине бака изменяется по длине секции в диапазоне 0,50,8. Это позволяет вести процесс охлаждения регулируемым потоком охладителя в зависимости от ширины полосы, уменьшить его расход и улучшить равномерность подачи охладителя по ширине полосы за счет точного регулирования горизонтального положения планок 4, 1 з,п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к металлургии иможет быть использовано при термическойобработке проката путем ускоренного охлаждения полос в технологическом потокестанов горячей прокатки, а также в потокедругих агрегатов для термообработки полосового проката со специального нагрева.Известны устройства, используемыедля ускоренного охлаждения проката на отводящем рольганге непрерывных широкополосных станов или других станов горячейпрокатки полос, содержащие распределительный бак для воды со стенками, сужающимися в нижней части и образующимищелевое сопло (расход воды через баки регулируется индивидуально),В другом устройстве вдоль коллектораустановлено с постоянным шагом большоеколичество изогнутых патрубков, На четвертую часть от длины коллектора по обе стороны от его центра подсоединены концыразветвленной трубы, что обеспечиваетравномерное охлаждение полосы.В ряде устройств для равномерного иинтенсивного охлаждения полос используют различные способы регулирования расстояния между охлаждающим устройствоми поверхностью проката.Устройство для охлаждения горячекатаного стального листа содержит щелевое сопла с пластиной, формирующее плоскуюструю без разрывов.Для закалки плит известно устройство,содержащее верхние и нижние камеры сощелевыми отверстиями с переменным шагом.Известна установка, состоящая из устройств, в которых предусмотрена возможность регулирования расхода воды,подаваемой на поверхность листового проката, а также устройство для охлажденияполос, в котором вода подается из сопелмежду двумя формирующими ламинарнуюструю листовыми плоскими и изогнутымиэкранами, Регулируют также наклон и поворот экранов, что повышает точность охлаждения;В известном устройстве отбор тепла.при ускоренном охлаждении полосовогопроката осуществляется с помощью двухбесконечных лент,Известная установка для охлаждениянагретой стальной полосы включает. рядтруб с щелевыми патрубками для истеченияна охлаждаемую поверхность плоских водяных потоков, По обеим сторонам патрубковрасположены направляющие поток стержни,Известно устройство, позволяющеепредохранить боковые кромки раската от10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 проката, содержащее наполнительный бак с продольным щелевым отверстием в, верхней его части и смонтированной на его боковой поверхности ступенчатой направляющей пластиной с жестко установленными ребрами-разделителями, а также коллектор с соплами и. пэтрубок для подвода охладителя.Известное устройство для охлаждения полосового проката работает следующим образом. Вода поступает в наполнительный бак из сопел коллектора через патрубок для подвода охладителя, заполняет его до уровня самой нижней ступени в направляющей пластине и сливается ламинарным потоком на поверхность полосы. Длина самой нижней ступени позволяет подавать воду для охлаждения полосы .наименьшей шириныпри наименьшем расходе охладителя. При увеличении ширины охлаждаемой полосы путем поворота наполнительного бака вокруг продольной оси вводится в действие вторая и последующие ступени.Однако по мере увеличения ширины охлаждаемых полос возможность управления подачей охладителя на поверхность проката снижается, поскольку одновременно в работе, помимо выреза в направляющей пластине требуемой длины, находятся вырезы с меньшей длиной. При этом существенно возрастает расход воды, обусловленный увеличением суммарной высоты вводимых в действие ступеней,Кроме того, увеличенный расход воды в центральной части широких полос приводит к образованию локального утолщения водяного слоя на поверхности проката, что в свою очередь спосооствует поя влению между охладителем и металлом изолирующего парового слоя. Эффективность использования охладителя при этом резко снижается.Недостатком известного устройства является также то, что при его использовании равномерной подачи охладителя по ширине полосы можно достигнуть толью при строго горизонтальном расположении направляюболее ускоренного охлаждения. Достигается это путем применения защитных коробов.Однако известные устройства для ускоренного охлаждения полосового проката, хотя и позволяют решать те или иные задачитермообработки, возможностью регулирования расхода охлаждающей воды по ширине полосы не обладают,Кроме того, эффективность использования охладителя у этих устройств недостаточно высока. Наиболее близким к изобретению является устроиство для охлаждения полосовогоройств. 10 15 20 25 30 35 40 50 подвода охладителя 55 щей пластины. Даже незначительный перенос устройства относительно охлаждаемой поверхности.неизбежно вызывает переохлаждение одной из кромок полосы. Необходимость обеспечения горизонтальности вызывает значительные затруднения при монтаже и эксплуатации в промышленных условиях установки ускоренного охлаждения полос, состоящей из известных устЦелью изобретения является обеспечение возможности управления распределением охладителя по ширине полосы и повышение тем самым эффективности его использования,Поставленная цель достигается тем, что устройство выполнено секционным, состоящим по меньшей мере из двух наполнительных баков, установленных последовательно друг за другом, при этом каждый бак снабжен планкой,закрепленной на направляющей пластине с возможностью регулировочного ее перемещения, а направляющие пластины выполнены с прямоугольными вырезами различной длины, при этом отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполненных баков изменяется вдоль стенки в пределах 0,5.0,8.На фиг.1 показано устройство для ускоренного охлаждения полосового проката,продольный разрез; на фиг.2 - то же, видсверху. Предлагаемое устройство. выполнено секционным и состоит иэ наполнительных баков 1, направляющих пластин 2 с прямоугольными вырезами 3, подвижныхпланок 4 с регулировочными пазами 5 и крепежными болтами 6, уравнительных перегородок 7 и патрубков 8 для подвода охладителя. Отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполни- тельных баков изменяется вдоль секции в пределах 0,50,8,. К каждому из наполнительных баков 1 жестко прикреплены направляющие пластины 2 с прямоугольными вырезами 3 и уравнительные перегородки 7. Так же жестко к устройству прикреплены патрубки 8 для На направляющих пластинах 2 размещены подвижные планки 4 с возможностью перемещения их в пределах регулировочных пазов 5, вырезанных в пластинах. Фиксирование подвижных планок 4 осуществляется с помощью крепежных бол тов 5.Уравнительные перегородки 7 установлены в наполнительных баках для начального усреднения скоростей водяных струй по длине наполнительных баков и последующего равномерного истечения плоских водяных потоков через прямоугольные вырезыи подвижные планки.При монтаже на отводящем рольгангестана установки ускоренного охлаждения,состоящей иэ представленных устройств,они должны быть размещены так, чтобы плоские водянье потоки от наполнительных баков с наименьшей длиной прямоугольноговыреза в направляющей пластине встречались с охлажденным прокатом первыми,Предлагаемое устройство выполненосекционным, состоящим по меньшей мереиз двух наполнительных баков, установленных последовательно друг за другом, приэтом каждый бак снабжен планкой, закреп-.ленной на направляющей пластине с возможностью регулировоч ного ееперемещения, а направляющие пластинывыполнены с прямоугольными вырезамиразличной длины; отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполнительных баковизменяется вдоль секции в пределах0,5,.;0,8.Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката работает следующим образом,Накопительные баки 1 с помощью патрубков 8 для подвода охладителя заполняются водой, которая проходит подуравнительными перегородками 7; затем через прямоугольные вырезы 3 в направляющих пластинах 2 и через подвижные планки4, закрепленные на направляющих пластинах, свободно истекает в виде плоских водяных потоков 9. Контактирование плоскихводяных потоков с поверхностью охлаждаемого полосового проката 10, движущегосяпо роликам рольганга.11, обеспечивает высокоинтенсивный теплообмен, близкий к.теплообмену в условиях первого ряда.При охлаждении самых узких полос с5 помощью запорной арматуры в виде отсечных клапанов (не показаны), установленныхна подводящих воду патрубках 8,в работувключают наполнительные баки, имеющиенаименьшую длину йрямоугольного вырезав направляющих пластинах, С увеличениемширины охлаждаемых полос в работу включают наполнительные баки с соответствующей длиной выреза. Баки. с меньшей илибольшей длиной вырезов в это время отклю.чены, что позволяет увеличить эффективн ость испол ьзован ия охладителя .путем.исключения перерасхода воды.Для охлаждения широких и толстых полос, которые привносят наибольшее количество отбираемого тепла, в работу могут бытьвключены баки с наименьшей длиной прямоугольного выреза, а также последующие баки с более длинными прямоугольными вырезами. При таком порядке включения наполнительных баков образование на охлаждаемой поверхности локального утолщения водяного слоя предотвращается, поскольку водяные потоки от каждого бака рассредоточены, Кроме того, ступенчатое изменение ширины водяных потоков 9 способствует удалению отработанной воды, поступившей от предыдущих устройств на поверхность охлаждаемого проката,Устранение нежелательных последствий от возможных перекосов наполнительных баков 1 или направляющих пластин 2, которые могут появиться при изготовлении, монтаже или эксплуатации, достигается снабжением устройства подвижными планками 4. Равномерное истечение воды из наполнительных баков обеспечивается путем горизонтального расположения подвижных планок 4 в пределах регулировочных пазов 5. Фиксирование подвижных планок в требуемом положении осуществ-, ляется с помощью крепежных болтов 6.Изменение отношения длин прямоугольных вырезов к длине наполнительных баков в пределах 0,50,8 выбрано исходя из . следующего.Как правило, отношение ширин полос, прокатываемых на станах горячей прокатки, к длине бочки рабочего валка и соответственно к длине опорной части ролика отводящего рольганга по технологическим причинам находится в пределах 0,9 - 0,6, Длина охлаждающих устройств (в данном случае длина наполнительных баков) конструктивно равна ширине рольганга, т,е, длине опорной части его роликов.Для недопущения переохлаждения кромок полОсы, а также устранения перерасхода воды диапазон отношений длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длинам наполнительных баков за счет укорочения вырезов уменьшен, Для первого крайнего бака зто отношение выбрано равным 0,8, для последнего - 0,5, У средних баков указанное отношение изменяется равномерно ступенчато, Выполнение устройства секционным со ступенчато изменяющейся длиной прямоугольных вырезов в направляющих пластинах позволя. ет создать на отводящем рольганге стана горячей прокатки условия ускоренного охлаждения, обеспечивающие различную плотность подачи охладителя на поверхноСть проката, Устройство может быть пригодно для ускоренного охлаждения как конструктивного горячекатаного проката. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 так и подката для станов холодной прокатки,П р и м е р. Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката изготовлено в промышленном варианте и испытано в условиях стана горячей прокатки 1700 Мариупол ьского металлургического комбината им,Ильича, на котором максимальная ширина полос составляет 1,54 м, минимальная - 1 м.Устройство выполнено состоящим из трех наполнительных баков длиной 1,7 м, обьединенных общей рамой, сваренной из двутаврового проката. Длины прямоугольных вырезов в направляющих пластинах напал нительных баков выдержаны в соответствии с указанным диапазоном и составляют ссютветственно 1,36; 1,105 и 0,85 м.Общий расход воды на устройство находится на уровне 380 м /ч,Ускоренному охлаждению подвергали полосы толщиной 2 мм и шириной 1; 1,27 и 1,5 м из низколегированных и низкоуглеродистых марок стали. Во всех опытах была получена требуемая температура смотки полос в рулоны при раздельном включении наполнительных баков с необходимой длиной прямоугольного выреза, В частности для охлаждения полос шириной 1,5 м использовали бак с длиной прямоугольного выреза 1,36 м. Расход воды был равен 160 м /ч, что на 40% меньше, чем при использовании известного устройства. Для охлаждения полос шириной 1,27 м включали бак с длиной выреза 1,105 м. Расход воды составлял 128 - 130 м /ч, что на 20% меньше,зчем при использовании известного устройства. Полосы шириной 1 м охлаждали с помощью бака с наименьшей длиной выреза (О 85 м) в направляющей пластине. Расход воды на бак был равен 95 м /ч, что соответствовало расходу воды через известное устройство, Во всех вариантах испытаний устройства осуществлялось регулирование равномерности расхода воды по ширине плоского водяного потока путем перемещения подвижных планок, В процессе проведения опытов запорная арматура на подводящих патрубках была отрегулирована таким образом, что расход воды зависел только от длины выреза в направляющей пластине,Формула изобретения 1. Устройство для ускоренного охлаждения полосового проката, содержащее наполнительный бак с направляющей пластиной и патрубок для подвода охладителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения возможности управления распределением охладителя,по ширине полосы1722642 направляющие пластины выполнены с прямоугольными вырезами различной длины,Составитель .Ю;Ем дактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор М.ПожЗаказ 1018 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,.ул.Гагарина, 101 и повышения тем самым эффективности его использования, оно выполнено секционным, соСтоящим по меньшей мере из двух наполнительных баков, установленных последовательно друг за другом, при этом каждый бак снабжен планкой, закрепленной на направляющей пластине с возможностью регулировочного ее перемещения, а 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е 5 с я тем, что отношение длин прямоугольных вырезов в направляющих пластинах к длине наполнительных баков изменяется вдоль секции в пределах 0,50,8.