Способ охлаждения листового проката и устройство для его осуществления

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к технологии охлаждения металла после горячей листовой прокатки, Цель изобретения - дестабилизация паровой пленки и этим путем интенсификация охлаждения и снижение расхода охладителя. Для этого на поверхность раздела фаз паржидкость воздействуют импульсной порачей охладителя в определенном режиме, обеспечивающем разрушение паровой пленки, Последнее достигается расположением источников динамического воздействия на расстоянии длины стоячей волны, возбуждаемой в охладителе. Разрушение паровой пленки обеспечивает выступ к охлаждаемой поверхности новых порций охладителя, что интенсифицирует охлаждение, 2 с.п.ф-лы, 10 ил,ЕНИЯ ЛИСТОВОГО ВО ДЛЯ ЕГО ОСУИзоб таллургии ния мет прокатки Цель ровой пле охлаждензоб ретеки и этия и сниж я - дестабилизация папутем интенсификация ние расхода охладитепаровой Изобретения е на фиг,1 - фиг фиг,1 - возд здела фаз возду фиг.2 - дефо верхности разд фиг.3 - состоя 3 от длины Волнпоясняютс10 изображйствия нашными струрмированнола фаз;ний поверхности раздеы; я чертежамиены схемы;поверхностьями;го состояния фиг,8паровойлиста;фиг.9та воздуш гд- устрои ными ст 0 - зонь поверхн тво для охлаждения лисуями;воздействия воздушныхсть разреза фаз. п струи на(71) Вологодский политехнический институти Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии(56) Заявка ЯпонииМ 58 - 42718, кл. С 21 О 1/00, 1983.Авторское свидетельство СССРМ 774653, кл. В 21 В 45/02, 1978.Авторское свидетельство СССРМ 544490, кл. В 21 В 45/02, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 997888, кл, В 21 В 45/02. 1981,ретение относится к области ме, конкретно к технологии охлаждеалла после горячей листовой- неустоичивого состояния поверздела фаз;- воздействия на лист вибрационебаниями;- устройства для охлаждения листой тел вращения; - деформированного состоянияпленки по оси кассеты;- деформированного состояния ленки в направлении движенияСпособ охлаждения листового проката осуществляют следующим образом.На поверхности листа 1 (фиг,1) формируют локальную зону жидкого охладителя 2. На поверхность раздела 3 фаз пар-жид кость, которая разделяет паровую прослой- ку 4 и охладитель 2, подают воздушные струи 5, расстояния между которыми выбирают в диапазоне10 даръ - р) д(Р - Р)При этом поверхность раздела 3 фаз переводит в новое состояние 6 (фиг.2), с длиной волны колебаний, равной .,Выбор длины волны колебаний поверхности раздела фаз по (1) обусловлен наличием зоны ее неустойчивого состояния (фиг.З). На фиг.З показана зависимость приведенГЪГной круговой частоты в от длины волны колебаний поверхности раздела пар-жидкость.В зоне неустойчивого состояния поверхности раздела фаз пар-жидкость соответ ствует длина волны Евгде д Мж Рп) 30 При выборе . с б, пароваяР боя - Рп)пленка сохраняет устойчивое положение, не позволяя охладителю достиг нуть к поверхности листа, При выбореО Р Р РУ9 в -Й)шается незначительно, что не приводит к увеличению интенсивности охлаждения.При переводе поверхности раздела фаз в колебательное состояние с длиной волны , выбираемой по (1), поверхность раздела г=2 лЗд М р")Увеличение длины волны более2 при охлаждении листового проката нецелесообразно, т.к, снижается надежность перевода поверхности раздела фаз в неустойчивое состояние.По нашим данным для условий охлажде ния листового проката (охладитель - вода и наличие движения листа) наиболее целесообразен выбор числовых коэффициентов при расчете Ь и 2, равными соответственно 6 и 10, как это приведено в (1). 45 переходит в неустойчивое состояние 7(фиг,4).В этом случае возможен непосредственный контакт охладителя 2 с поверхностью листа 1, что повышает интенсивностьохлаждения,Так как нестабильное состояние поверхности раздела фаз реализуют на расстоянии ., выбираемом по (1), то возможносоздавать неравномерное охлаждение поповерхности листового проката.Кроме того, на лист 1 (фиг.5) с помощьювибратора 8 накладывают вибрационныеколебания с частотой, обеспечивающей перевод поверхности раздела 3 фаз в состояние 6 (фиг,2) и далее в состояние 7 (фиг,4).Устройство для реализации способаохлаждения листового проката содержит(фиг.6) лист 1, ролики 9, коллектор 10, сопла11, кассету 12, тела вращения 13, средстваприведения кассеты в контакт с поверхностью листа 14.При контакте тел вращения 13 с листом1 (фиг.7) паровая прослойка 4 растекаетсямежду телами вращения. 1.з - расстояниемежду соседними телами вращения в направлении оси кассеты, При контакте телвращения 13 с поверхностью 1 (фиг.8) паровая прослойка 4 располагается между соседними рядами тел вращения кассеты,расстояние между которыми - д,Устройство для охлаждения листовогопроката воздушными струями (фиг.9) состоит из коллектора 10, сопел 11, через которыеохладитель 2 подают на поверхность листа1, создавая локальную зону охлаждения 15.Лист 1 расположен на роликах 9 и перемещается со скоростью Ч. Воздух подается взону охлаждения (фиг,10) по воздуховоду 16через форсунки 17. При воздействии струивоздуха поверхность раздела 3 деформируют до положения 18.Работу устройства для реализации способа охлаждения листового проката осуществляют следующим образом.В локальной зоне охлаждения на листе1 (фиг.6) в которую подают охладитель 2через коллектор 10 и сопла 11, располагаюткассету 12 тел вращения 13, Кассету с помощью средства 14 приводят в контакт споверхностью листа 1. При этом расстояниемежду телами вращения з и соседними рядами тел вращения кассеты .4 выбирают вдиапазоне (1), Тела вращения 13 (фиг,8) деформируют поверхность раздела паровойпленки и охладителя 3, формируя на нейвынужденные колебания с длиной волны зпо оси кассеты и Ь по направлению движения листа. Поверхность раздела 3 с такими колебаниями приходит в прямоугольнике И - 4 в нестабильное состояние, приводящее к доступу охладителя 6 к поверхности 1, тем самым увеличивают интенсивность охлаждения. 5П р и м е р, При охлаждении листового проката 1 фиг.9) толщиной 20 мм на стане 2800 от 850 Сдо 250 Ссоздают 10 - 12 локальных зон охлаждения 15 шириной 150 мм со средним расходом охладителя 1700 м /час. 10 Время охлаждения листа составляет 3 мин,20 сек.При размещении в зоне охлаждения ряда воздушных форсунок 17 расстояние меж ду которыми= 23 мм, а количество - 8, с расходом воздуха 7800 м /час, давлениемз на выходе 2,3 атм, за такое же время охлаждения расход охладителя снижается до 1250 м/час. 20При распределении воздушных сопел друг относительно друга менее Ь = = 6 , (выбираем расстояние Ь= 25др - р) = 11 мм) расход охладителя остается на уровне 1580 м /час, а при увеличении расз стояния между воздушными соплами более302 = 10, (выбиралось расстоя 9 (Рж Рп) ние 45 мм) расход охладителя снижался до 1630 м /час,При положении на лист обратную со стороны зоны охлаждения листа сторону вибрационных колебаний с частотой 20 Гц при скорости движения листа 0,4 м/с, за указанное выше время охлаждения расход охладителя снижается до 1370 м /час,Использование предлагаемого способа охлаждения листового проката позволяет повысить интенсивность охлаждения (коэффициент теплоотдачи) в 1,5 - 2 раза и снизить расход охладителя в 1,3 - 1,7 раэ.Формула изобретения 1, Способ охлаждения листового проката, включающий подачу и формирование на охлаждаемой поверхности слоя жидкого охладителя и динамическую деформацию поверхности раздела фаз пар-жидкость, при взаимном перемещении зон динамической деформации и охлаждаемой жидкости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью дестабилизации паровой пленки и за счет этого интенсификации охлаждения и снижения расхода охладителя, динамическую деформацию осуществляют путем формирования, по меньшей мере, двух источников вынужденных колебаний, которые располагают в зоне раздела фаз пар-жидкость в узлах стоячей волны, возбуждаемой в охладителе.2, Устройство для охлаждения листового проката, содержащее по меньшей мере два ряда сопл, направленных навстречу друг другу и под углом к поверхности охлаждения, подключенных к коллекторам, средства для транспортирования листового проката, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленной между соседними рядами сопл, направленных навстречу друг другу, кассетой, содержащей по меньшей мере два ряда тел вращения, оси которых параллельны охлаждаемой поверхности, причем кассета снабжена средствами ввода тел вращения в контакт с охлаждаемой по- верхностью1764729 Фиг ректор Н.Ревс горо да Заказ 3331 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101