Устройство для охлаждения проката

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ р,833148 Союз Советских Социалистических Республик(31) Р 2726473.9Р 2822582.3Опубликовано 230183.Бюллетень Мо 19 В 21 В 45/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2305.81 ИностранцыХанс Паулич (Австрия) и Константин Влад (ФРГ)(72) Авторы изобретения Иностранная фирмаШтальверке Найне- Зальцгиттер АГ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖЦЕНИЯ ПРОКАТА.2 Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для охлаждения проката в потоке стана, преимущественно пуоволочного. и мелкосортного.,Известно устройство дляохлаждения мелкосортного и проволочного проката, включающее последовательно, с промежутками установленные охватывающие. прокат патрубки с подводами к .ним . охладителя (11 .Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность и равномерность закалки, а.также воз. можность заклинивания при транспортировке проката.Цель изобретения - улучшение механических сврйств проката путем интенсивного охлаждения поверхностного слоя с последующим выравниванием температуры по его сечению, а также повыше,ние надежности транспортирования проката через устройство.Поставленная цель достигается тем,25 что его последовательно установлен- ные патрубки соединены стержнями, размещенными продольно оси проката и образующими концевую решетку, при-, чем концы стержней со сторонывходного по ходу прокатки патрубка расположены по окружности большего диаметра, чем диаметр окружности, покоторой располагаются концы этихстержней со стороны выходного походу прокатки патрубка, промежуткимежду стержнями меньше сечения охлаждаемого проката, а диаметр отверстия на входе в воронку выходного патрубка больше диаметра вписанной окружности, вокруг которой расположеныстержни, круглого или эллипсовидного,с большой осью радиально направленной Kо отношению к устройству сечения. Устройство может быть снабжено кожухом, образующим кольцевую камеру. между входным и выходным патрубками и герметически соединеннымпосредством уплотняющих элементов сэтими патрубками с возможностьюразъема, причем в кожух вмонтированы водопроводящие штуцеры. Крометого, к патрубку может быть прикреплены соосная ему каме 1 иа подвода охладителя, образованная двумя следующими друг за другом втулками с конуснымивнутренними отверстиями,соединенными друг с другом отверстия"ми большего диаметра, причем передняяпо ходу подачи проката втулка снабжена по периметру продольными щелевыми отверстиями и в этой ее частиохвачена кольцевой камерой, соединенной с подводом охладителя, аГина ее конической части, по,еньшей мере, не превышает длину.конической части второй по ходу подачи проката втулки,РСоотношение длин конических частейвтулок, второй и первой по ходу пода- очи проката, составляет 1-1,5, а про-,дольные щелевые в первой по ходу подачи "проката втулке выполнены с закругленными краями.На фиг. 1 изображено устройство дляохлаждения проката, продольный раз- "5рез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1;на фиг. 3 - то же, в варианте с сечением стержней в виде эллипса; нанефиг.4-разрез Б-Б на фиг.1; на фиг,5часть устройства для подачи охлаждаю Ощей жидкости и проката, с кожухом дляподвода охлаждающей жидкости в передней зоне, продольный разрез; на фиг.6 устройство(в задней зоне)для отводаохлаждающей жидкости в сочетании с 25формой выполнения устройства с кожухоМв передней зоне для подвода охлаждающей жидкости, продольный разрез;нафиг. 7 - разрез В-В на фиг. 8; нафиг, 8 - разрез Г-Г на фиг, 7,Устройство содержит вводный патру-, Збок 1, вокруг конечного сопла 2 кОторого на делительной окружности 3 расположено произвольное число стержней4. Стержни 4 расположены концентрически вокруг продольной оси 5 и сужаются к патрубку 6. Свободные расстояния7 между концами 8 стержней 4 на вводном патрубке на конце конечного сопла 2 самые большие и в этой зоне образуют максимальное свободное сече- Щние для быстрого пульсирующего отвода охлаждающей жидкости. Тормозящий эффект охлаждающей жидкости практически равен нулю, поскольку стоквокруг круглых сечений 9 стержней 4чрезвычайно обтекаемый (фиг. 2).Патрубок 6 снабжен держателем 10для обеспечения. регулируемого крепления устройства для подачи охлаждающей жидкости на участке охлаждения. При этом в патрубок 6 входятконцы 11 стержней 4.Делительная окружность 12 стержней 4 равна максимальному диаметру,направляющей воронки 13, так чтопримерно половина сечения 9 стержнейзаходит в направляющую воронку 13,за счет чего значительно облегчаетсявход проката 14 в наконечник б,а также обеспечивается свободное прохождение проката без потерь на трение через охлаждающее устройство.Для достижения лучшей обтекаемости охлаждающей жидкости предлагаетсяприменение стержней 4 овального илиэллипсовИдного сечения 15. Свободное у расстояние 7 между стержнями 4, тем самым, оптимально увеличивается дляотвода охлаждающей жидкости, не ухудшая условий транспортирования проката,4ОбтекаЕмое расположение стержней 4 достигается тогда, когда удлиненные оси эллипсовидных сечений 15 направлены радиально к продольной оси 5.С целью подвода охлаждающей жидкости устройство снабжено кожухом 16 (фиг. 5),который снабжен подводящими трубопроводами 17 для охлаждающей жидкости и выполнен с трубчатыми концами 18, которые перемещаются по вводному патрубку 1 и патрубку 6 и уплотвены посредством уплотняющих элементов 19, например, колец круглогосечения, устанавливаемых в проточках 20. Тем самым достигается оптимальная, обтекаемая подача охлаждающейжидкости на прокат 14. Ввод охлаждающей жидкости при этом осуществляетсятангенциально , благодаря чему достигается вращение охлаждающей жидкости относительно проката и улучшается передача тепла за счет большей турбулентности охлаждающей жидкости.Устройство для охлаждения проката в передней зоне путем простого смещения кожуха 16 становится идентичным устройству в задней зоне (фиг. 6) . Тем самым представляется возможным благодаря такой единойконструкции создавать любое количествокоротких участков импульсного охлаждения проката для закалки сортовой стали с равномерными механическими свойствами, чтобы в определенных зонах достичь более интенсивйого импульсного охлаждения.Служащая для подачи охлаждающей жидкости изображенная на фиг. 7 и 8 зона устройства имеет корпус 21 соп- ла, который имеет вводный трубопровод 22 для подвода охлаждающей жидкости. В корпус 21 сопла вмонтированы.две вставки 23 и 24, причем вставка 23 на своем проходящем в корпусе 21 сопла участке образует с внутренними стенками .корпуса сопла кольцевую камеру 25 для подачи охлаждающей жидкости, к которой подведен трубопровод 22. Направление подачи проката обозначено стрелкой 26, Таким образом, вставка 23 находится с перецней стороны устройства. Во вставке 23 имеется входная воронка 27 для проката, которая конически сужается до минимального сечения в зоне 28. К цилиндрической зоне 28 с минимальным диаметром примыкает на внутренних стенках вставки 23 участок сопла 29, конически сужающийся в направлении подачи проката. Этот передний конический участок сопла 29 снабжен распределенными по его периметру проре" эями 30 для входа охлаждающей жидкости, которые в своем сечении на-. правлены вдоль продольной оси.Непосредственно в точке примыкания к переднему коническому участку сопла 29 во вставке 24 образуется следующий конический участок сопла . 31. Этот участок сопла 31 по направлению к участку сопла 29 имеет максимальный диаметр и сужается в направлении подачи проката 26 до цилиндрического участка 32, где он имеет минимальное сечение. Таким образом, внутри корпуса 21 сопла с его вставками 23 и 24 образуются два следующих друг за другом, обращенных друг к другу своими максимальными сечениями соосных участка сопла 29 15 и 31. К вставке 24 с цилиндрическим участком 32 примыкает направляющий канал 33 с другой вставкой 34. В этой вставке 34 удерживаются стержни следующей эоны для отвода охлаждающей Щ жидкости с концами 35.Конические участки сопла 29 и 31 выполнены таким образом, что следующий в направлении подачи прокатаконический участок. сопла 31 имеет длину нес 2 Б колько большую, чем передний конический участок 29, давление охлаждающей жидкости на входном отверстии 28 переднего конического участка 29 больше давления охлаждающей жидкости на выходном отверстии 32 следующего конического участка 31. Соотношение длины переднего конического участка сопла 29 к длине последующего конического участка сопла 31 приближенно составляет 1: 1,5, Края входных от-верстий 30 в камере 35 могут быть закругленными.За счет выполнения внутреннего пространства сопла в виде двойного конуса 29 и 31 образуется вокруг 40 прокатываемого материала пространство для приема охлаждаюшей жидкости, которое обеспечивает интенсивную пода- чу охлаждающей жидкости на поверхность проката. При этом описанная 45 конструкция входных отверстий 30 для охлаждающей жидкости обеспечивает постоянно направленную на продольную ось прокатываемого материала интенсивную подачу охлаждающей жидкости.Достигается желаемое целенаправ-. ленное уменьшение давления в направлении подачи проката, необходимое для процесса отрыва потока охлаждающей жидкости. . 55ПредлагаЕмое изобретение обеспечивает возможность интенсивного охлаждения поверхностных слоев проката, быстрый отвод охладителя от проката и последующее выравнивание тем пературы по всему сечению проката за . счет тепла его внутренних слоев.Осуществляемый в устройстве режим охлаждения резкими импульсами даетвозможность получить предельно интен-сивную закалку поверхности проката ибольшие перепады температур между поверхностью и сердцевиной,что на некоторых марках стали обеспечиваетполучение мартенситного поверхностного слоя определенной толщины и мелкозернистого перлита в сердцевине, Кроме того, в устройстве обеспечиваетсятранспортирование проката с незначительным .трением и исключается егозаклинивание в процессе транспортирования, приводящее к потере производительности и браку металла. формула изобретения1. Устройство для охлаждения проката, преимущественно. проволоки и мелкосортного профиля, включающее последовательно, с промежутками установленные охватывающие прокат патрубки с подводами охладителя, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения механических свойств проката путем интенсивного охлажденияповерхностного слоя проката с последующим выравниванием температуры по его сечению, а также повышение надежности транспортирования проката. через устройство,его последовательно установленные патрубки соединены стержнями, размещенными продольнс оси проката и образующими кольцевую решетку, причем концы стержней со стороны входного по ходу проката патрубка расположены по окружности большего диаметра, чем диаметр окружности, по которой располагаются концы этих стержней со стороны выходного по ходу проката патрубка, поомежутки между . стержнями меньше сечения охлаждаемого проката, а диаметр отверстия на входе в воронку выходногопатрубка больше диаметра вписанной окружности, вокруг которой расположены стержни.2. Устройство по п. 1, о т л и ч,а ю щ е е с я тем, что стержни имеют круглое сечение.3. Устройство по п.,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стержни Имеют эллипсовидное. сечение, большая ось которого расположена радиально по отношению к устройству.4. Устройство по пп. 1 - 3, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено кожухом, образующим кольцевую камеру между входным и выходным патрубками и герметически соединенным посредством уплотняющих элементов с этими патрубками с возможностью разъеМа, причем в кожух вмонтированы водоподводящие штуцеры.5. Устройство по пп. 1 - 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем,.что патрубку прикреплена соосная ему камера подвода охладителя, образованная двумя следующими друг за другом втулками с конусными внутренними отверстиями,соециненными друг с другом отверстия ми большего диаметра, причем передняя по ходу подача проката втулка снабжена по периметру продольными щелевыми отверстиями и в этой ее части охвачена кольцевой камерой, соединенной с подводом охладителя, а длина ее конической части по меньшей мере не превышает длину конической части второй по ходу подачи проката втулки.6. Устройство по и, 5, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что соотношение длин конических частей втулок, второй и первой по ходу подачи проката, сос- тавляет 1 - 1,5,7, Устройство по п. 5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что продольныещелевые отверстия в первой по ходуподачи проката втулке выполнены сзакругленными краями.Приоритет по пунктам:11,06,77 по пп.1-4;24.05.78 по пп. 5-7.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 170027, кл, В 21 В 45/02, 1962.833148 Составитель А. Масловк Г. Наз аро едактор Т.Киселева ТехредЖ. Кастелевич Корре тор о лиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная аказ 3648/65 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва, Г 9 28 ираж 888рственногозобретений-35, Раушс Подпискомитета СССРи открытийая наб д. 4/5