FI70929B - Dyskylare - Google Patents

Description

7 0 9 9 9

Suutinjäähdytin - Dyskylare v ^ y

Keksinnön kohteena on suutinjäähdytin, johon kuuluu alempi sylinterimäinen jäähdytin alemman jäähdytyskammion muodostamiseksi, jäähdytysveden siirtoelimet jäähdytysveden siirtämiseksi alempaan jäähdytyskammioon, ylempi jäähdytin, joka on asennettu alemman sylinterimäisen jäähdyttimen päälle ylemmän jäähdytinkammion muodostamiseksi, jolloin alemman sylinterimäisen jäähdyttimen yläseinään on muodostettu yhteys-aukkoja alemman ja ylemmän jäähdytyskammion välille, ja suuttimia, jotka ulottuvat alemman jäähdytyskammion lävitse ja joiden yläpäät ovat yhteydessä ylemmän jäähdytyskammion kanssa ja alapäiden muodostaessa suutinten ulostuloaukot jäähdytysveden ruiskuttamiseksi vasten jäähdytettävää pintaa.

On hyvin tunnettua parantaa teräksen ominaisuuksia, esimerkiksi mekaanisia ominaisuuksia, jäähdyttämällä kuumennettu teräs määrätyllä jäähdytysnopeudella. Jatkuva lämpökäsittelymenetelmä liikkuvan teräslevyn jäähdyttämiseksi parantaa tuottavuutta teräksen valmistuslinjalla. Erityisesti jatkuva kuumennetun teräslevyn lämpökäsittely välittömästi valssauslinjalla tapahtuneen valssauksen jälkeen voi tehdä terpeettomasti teräslevyn lämittmäisen lämpökäsittelyä varten, jolloin saavutetaan huomattavia etuja energian kulutuksessa ja parannetaan tuotavuutta, ja saman aikaisesti voi mahdollisesti myös materiaalin laatu parantua lämpökäsittelyn tapahtuessa valssauksen yhteydessä. Viime aikoina lämpökäsittelyä valssauslinjalla on vakavasti tutkittu, jotta saataisiin jäähdytyslaite, joka on helposti ohjattavissa ja jolla on säädettävissä oleva laaja jäähdytyskyky.

Yleensä kuumennetun teräslevyn jäähdytyslaitteissa on vaikeutena jäähdytysveden poistaminen jäähdytettävän levyn päältä. Jäljelle jäävä jäähdytysvesi muodostaa useasti vesikerroksen, jonka paksuus on yli 50 - 60 mm. Jotta teräslevyn yläpintaa voitaisiin tehokkasti jäähdyttää, on sen vuoksi jäähdytysveden tunkeudut- 2 70929 tava voimakkaasti tällaiseen paksuun vesikerrokseen, jotta se suoraan saavuttaisi levyn pinnan, tai jäljelle jäävää vettä levynpäällä on voimakkaasti sekoitettava jäähdytyslaitteesta tulevien jäähdytysvesisuihkujen avulla.

Toisaalta jäähdytyslaite kuumennettujen teräslevyjen, erityisesti levyjen pintojen jäähdyttämistä varten tulee järjestää niin korkealle kuin mahdollista levyjen yläpuolelle jotta vältettäisiin naarmujen esiintyminen levyissä tai jäähdytyslaitteen vahingoittuminen, kun se liikkuu levyjen yläpuolella, näiden välisestä kosketukseta johtuen, esimerkiksi levyjen ollessa deformoituneita. Vastaavasti on välttämätöntä lisätä jäähdytysveden ruiskutuksen keskitettyä nopeutta tai tiheyttä jäähdytys-laitteesta levyn pinnalle, jotta täytettäisiin yllä mainitut jäähdytyslaitteelle asetetut vaatimukset koskien voimakasta tunkeutumista tai sekoittamista.

Lisäksi on suotavaa, että jäähdytyslaitteen jäähdytysveden ruiskutus voidaan tarvittaessa pysäyttää yhtäkkisesti, jotta ohjattaisiin lämpötila jäähdytyspäässä korkealaatuisten teräs-levyjen aikaansaamiseksi.

Kuviossa 1 esitettyä suuntijäähdytintä 60 on ehdotettu. Se ei kuitenkaan pysty lakkauttamaan jäähdytysveden ruiskutusta haluttaessa jäähdyttimestä, koska jäähdytysveden tilavuus Sj_' jäähdyttimessä 60 suuttimen 4' yläpään yläpuolella on suhteellisen suuri, mikä hidastaa jäähdytysveden täydellistä lakkaamista sen jälkeen kun veden tulo jäähdyttimeen 60 on katkaistu. Tämä jäähdytin 60 ei lisäksi pysty aikaansaamaan tasaista levyjen jäähdytystä, koska jäähdytysvesi virtaa yksinomaan pitkit-täissuunnassaan, joten se jakautuu epätasaisesti suuttimiin.

Keksinnön ensisijaisena tavoitteena on tarjota parannettu suutinjäähdytin, joka täyttää jäähdytyslaitteelle asetetut kaikki ehdot kuten yllä mainittiin ja on rakenteeltaan yksinkertainen ja halpa valmistaa.

3 70929

Keksinnön vielä täsraällisempänä tehtävänä on tarjota suutin-jäähdytin, joka voi ruiskuttaa jäähdytysveden voimakkailla tunkeutumis- ja sekoitusvoimilla laajoissa rajoissa säädettävänä virtauksena riittävän jäähdytyksen aikaansaamiseksi siitäkin huolimatta, että suuri määrä jäähdytysvettä jää levyn yläpinnalle, ja joka jäähdytin voi välittömästi lopettaa jäähdytysveden ruiskuttamisen haluttuna hetkenä laadultaan ylivoimaisten lämpökäsiteltyjen teräslevyjen aikaansaamiseksi.

Yllämainittujen tehtävien toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle suutinjäähdyttimelle tunnusomaista, että ylempi jäähdytin on katon muodossa ja ylempi jäähdytyskammio on poikkileikkaukseltaan alemman sylinterimäisen jäähdyttimen yläseinän kanssa oleellisesti kolmikulmainen.

Suositeltavassa sovellutusmuodossa ylempi jäähdytin ja suuttimet on valmistettu suhteessa 0,5 = S2/S1 - 4, missä Si on ylemmän jäähdytinkammion ylänurkan pystysuora poikkileikkaus suuttimien yläpäiden yläpuolella ja S2 on suuttimien vaakasuora poikkileik-kausala, ja suuttimet on mitoitettu suhteessa L/d - 5, missä L on suuttimen kokonaispituus ja d on suuttimen sisähalkaisija.

Keksintö tulee täydellisemmin ymmärrettäväksi viittaamalla seuraavaan yksityiskohtaiseen selostukseen ja vaatimuksiin yhdessä oheisten piirustusten kanssa.

Kuvio 1 esittää yllä mainittua tekniikan tasoa edustavan suutinjäähdyttimen poikkileikkausta;

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen suutinjäähdyttimen kaaviollista perspektiivikuvaa;

Kuvio 3 esittää osittaista pystyleikkausta kuviossa 2 esitetystä suutinjäähdyttimestä; 4 70929 kuvio 4 esittää osittaista poikkileikkausta kuviossa 2 esitetystä suutinjäähdyttimestä; kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen suutinjäähdyttimen poikkileikkausta sen esittämiseksi vertailua varten kuviossa 1 esitetyn tekniikan tasoa edustavan suutinjäähdyttimen kanssa.

Kuvioissa 2-5, jotka esittävät keksinnön erästä sovellutus-muotoa, suutinjäähdytin 1 käsittää alemman jäähdyttimen 2 alemman jäähdytinkammion muodostamiseksi siihen, ylemmän jäähdyttimen 3 katon muodossa alemman jäähdyttimen päälle asennettuna muodostaakseen ylemmän jäähdytinkammion, jonka poikkileikkaus on oleellisesti kolmikulmainen alemman jäähdyttimen yläseinän kanssa, ja joukon pyöresuuttimia 4, jotka ulottuvat alemman jäähdyttimen 2 lävitse ja joiden yläpäät ovat yhteydessä ylempään jäähdytin-kammioon ylemmässä jäähdyttimessä ja joiden alapäät on muodostettu suuttimien ulostuloaukoiksi 5 jäähdytysveden ruiskuttamiseksi jäähdytettävän levyn pintaa 10 vasten.

Vesilähteestä 20 tuleva jäähdytysvesi 30 syötetään vesijohdon 21 kautta alempaan jäähdyttimeen 2 ja aukkojen 7 lävitse, jotka aukot on muodostettu alemman jäähdyttimen 2 yläseinään, ylemmässä jäähdyttimessä 3 olevaan ylempään jäähdytinkammioon. Ylemmässä jäähdyttimessä 3 oleva jäähdytysvesi 30 syötetään tämän jälkeen suuttimiin 4 niiden yläpäiden kautta ja ruiskutetaan suuttimien ulostuloaukkojen 5 kautta vasten jäähdytettävää pintaa 10.

Kuten yllä mainittiin keksinnön mukainen suutinjäähdytin 1 käsittää ylemmän jäähdyttimen 3, jossa on kolmiomainen poikkileikkaus, ja suuttimet 4, joiden yläpäät on asennettu ylempään jöähdytti-meen siten, että suuttimien 4 yläreunat osittain ovat kosketuksissa kolmiomaisen ylemmän jäähdyttimen 3 sisäseinien kanssa, jotta suuttimien paikoittaminen olisi helppoa suutinjäähdytintä 1 koottaessa.

5 70929

Lisäksi kun halutaan lopettaa jäähdytysveden 30 ruiskuttaminen, vesi voidaan välittömästi pysäyttää katkaisemalla veden tulo alempaan jäähdyttimeen 2 siten, että jäähdytysvesi 30 suuttimes-sa 4 putoaa jäähdytettävän levyn 10 pinnalle ja jäähdytysvesi 30 ylemmän jäähdyttimen 3 ylemmässä nurkkatilassa 6 syöksyy ulos suuttimista 4 ja imee ilmaa tilaan 6 pois ruiskutetun veden tilalle.

Tämä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla kuvioihin 1 ja 5. Olettamalla että pystysuora korkeus h jäähdyttimen 60 tilassa olevan ylimmän viivan ja kuviossa 1 esitetyn aiemman-laisen suutinjäähdyttimen 60 suuttimen 4' yläpään välissä on yhtä suuri kuin keksinnön mukaisessa suutinjäähdyttimessä 1, on tilavuus S^' jäähdyttimen 60 tilassa suuttimen 4' yläpään yläpuolella yli kaksinkertainen verrattuna keksinnön mukaiseen suutinjäähdyttimeen. Vastaavasti aika jäähdytysveden ruiskut-tamiseksi suuttimista 4' veden tulon jäähdyttimeen 60 katkaise.-misen jälkeen on pidempi verrannollisena suurempaan tilavuuteen jäähdyttimen 60 tilassa suuttimen 4' yläpään yläpuolella. Sen vuoksi on aivan ilmeistä, että jäähdytysveden suihkutus suuttimista 4' ei välittömästi lakkaa.

Kuviossa 1 tekniikan tasoa edutavan suutinjäähdyttimen 60 yhteydessä lisäksi jäähdytysveden virratessa jäähdyttimeen 60 sen aksiaalisuunnassa, pitkin jäähdytintä 60 järjestetyistä vastaavista suuttimista 4' suihkuavat jäähdytysvesimäärät ovat huomattavan erilaisia ja jopa siinä määrin, että levyjen tasainen jäähdytys estyy.

Tämän vastakohtana keksinnön mukaisessa suutinjäähdyttimessä alempaan jäähdyttimeen 2 tuotava jäähdytysvesi syötetään alemman jäähdyttimen 2 seinässä olevien aukkojen 7 lävitse ylempään jäähdyttimeen 3 ja tämän jälkeen suuttimien 4 yläpäihin. Jääh-dytysvesivirta ylemmässä jäähdyttimessä 3 sen aksiaalisuunnassa on hyvin pieni, joten on, mahdollista tehdä vastaavista suuttimista 4 suihkuavat jäähdytysvesimäärät tasaisiksi, jotta saavutetaan levyn tasainen jäähdytys.

6 70929

Keksinnön mukaisen suutinjäähdyttimen pääosien mitoitus selostetaan seuraavassa. Kuten yllä selostettiin, on suotavaa tehdä jäähdyttimessä 3 suuttimien 4 yläpään yläpuolella oleva tilan tilavuus niin pieneksi kuin mahdollista, jotta jäähdytysveden suihkuaminen suuttimista 4 päättyisi välittömästi. Tarkasteltaessa jäähdytysveden määrää, joka tulee suuttimiin niiden ylä-päiden kautta, ei kuitenkaan ole suotavaa tehdä ylänurkkatilan 6 poikkileikkausaloja erittäin pieniksi.

Tämän hakemuksen keksijät ovat suorittaneet kokeita tämän ongelman suhteen ja havainneet, että yhden suuttimen 4 vaakasuoran poikkileikkausalan S2 suhde ylemmässä jäähdyttimessä 3 suuttimien 4 yläpään yläpuolella olevan ylemmän nurkkatilan 6 pystysuoraan poikkileikkausalaan ollessa välillä 0,5<S2/S^<4 on mahdollista saavuttaa jäähdytysveden nopea pysäyttäminen ja jäähdytysveden vakaa ruiskutus.

Suuttimen pituus on luonnollisesti suurempi kuin alemman jääh-dyttimen 2 ulkohalkaisija. Kun sisähalkaisijan d ja suuttimen 4 kokonaispituuden L suhde on L/d>5, voidaan yleensä vakaa jäähdytysveden ruiskutus saada aikaan.

Edelleen jäähdytysveden paine keksinnön mukaisessa suutinjääh- 2 dyttimessä 1 on sopivimmin yli 0,5 kg/cm suuruinen staattinen paine ylemmässä suutinjäähdyttimessä, jotta ruiskuava jäähdytysvesi tunkeutuisi jäähdytettävän levyn pinnalla olevan jäännös-veden lävitse tai sekoittaisi sitä.

Kuten yllä olevasta selostuksesta voidaan havaita, keksinnön mukainen suutinjäähdytin voi ruiskuttaa jäähdytysveden pylväiden tai tankojen muodossa ja omaten voimakkaat tunkeutumis- ja sekoitusvoimat ruiskutusolosuhteiden säilyessä vakaina ja jäähdytysveden virtausmäärän ollessa laajasti säädettävissä ja tämä kaikki myös silloin, kun suuri määrä jäähdytysvettä jää teräslevyn yläpinnalle sitä jäähdytettäessä. Lisäksi keksinnön mukaisen suutinjäähdyttiraen jäähdytysveden ruiskutus voidaan yhtäkkisesti pysäyttää halutulla hetkellä, joten laadultaan 7 70929 ylivoimaisia lämpökäsiteltyjä teräslevyjä voidaan tuottaa erittäin tehokkaasti.

Vaikkakin keksintöä on erityisesti kuvattu ja selostettu viitaten sen suositeltavaan sovellutusmuotoon, on alan ammattilaiselle ymmärrettävää, että edellä oleva ja muut muutokset muodossa ja yksityiskohdissa voidaan tehdä poikkeamatta keksinnön hengestä ja näkemyksistä.

Claims (5)

70929

1. Suutinjäähdytin, johon kuuluu alempi sylinterimäinen jäähdytin (2) alemman jäähdytyskammion muodostamiseksi, jäähdytysveden siirtoelimet (20, 21) jäähdytysveden siirtämiseksi alempaan jäähdytyskammioon, ylempi jäähdytin (3), joka on asennettu alemman sylinterimäisen jäähdyttimen (2) päälle ylemmän jäähdytinkammion muodostamiseksi, jolloin alemman sylinterimäisen jäähdyttimen yläseinään on muodostettu yhteysaukkoja (7) alemman ja ylemmän jäähdytyskammion välille, ja suuttimia (4), jotka ulottuvat alemman jäähdytyskammion lävitse ja joiden yläpäät ovat yhteydessä ylemmän jäähdytys-kammion kanssa ja alapäiden muodostaessa suutinten ulostulo-aukot jäähdytysveden ruiskuttamiseksi vasten jäähdytettävää pintaa, tunnettu siitä, että ylempi jäähdytin (3) on katon muodossa ja ylempi jäähdytyskammio on poikkileikkaukseltaan alemman sylinterimäisen jäähdyttimen (2) ylä-seinän kanssa oleellisesti kolmikulmainen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suutinjäähdytin, tunnettu siitä, että suuttimet (4) ulottuvat säteittäisesti alemman sylinterimäisen jäähdyttimen (2) lävitse ja suuttimien (4) yläpäät, jotka ulottuvat kolmiomaiseen ylempään jäähdytin-kammioon, ovat osittain kosketuksessa ylemmän kattomaisen jäähdyttimen (3) sisäseinien kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suutinjäähdytin, tunnettu siitä, että suuttimet (4) on järjestetty oleellisesti tasavälein ja alemman jäähdyttimen (2) yläseinään muodostetut yhteysaukot (7) on järjestetty siten, että ainakin yksi aukko on kulloinkin suuttimien (4) välissä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suutinjäähdytin, tunnettu siitä, että ylempi jäähdytin (3) ja suuttimet (4) 9 70929 on valmistettu suhteessa 0,5 = S2/S1 = 4, missä on ylemmän jäähdytinkammion ylänurkan (6) pystysuora poikkileikkaus suuttimien (4) yläpäiden yläpuolella ja S2 on suuttimien vaakasuora poikkileikkausala.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suutinjäähdytin, tunnettu siitä, että suuttimet (4) on mitoitettu suhteessa L/d = 5, missä L on suuttimen kokonaispituus ja d on suuttimen sisähalkaisija. 7 Π 9 9 9 Patentkrav f ν ? c. s