RU1768341C - Header for cooling rolled products - Google Patents
Header for cooling rolled productsInfo
- Publication number
- RU1768341C RU1768341C SU904885705A SU4885705A RU1768341C RU 1768341 C RU1768341 C RU 1768341C SU 904885705 A SU904885705 A SU 904885705A SU 4885705 A SU4885705 A SU 4885705A RU 1768341 C RU1768341 C RU 1768341C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wedge
- cooling
- water
- entire length
- collector
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : коллектор содержит наполнительную емкость с установленным в ее нижней части по всей длине щелевым соплом, образованным двум пластинами , наклоненными друг к другу под углом 10-90°, и расположенный внутри сопла подвижный элемент дл регулировани расхода охлаждающей жидкости, соединенный с приводом возвратно-поступательного его перемещени , выполненный в виде клина , острым концом направленного в сторону выходной щели на всю длину сопла. Внутри коллектора на верхней поверхности клина, на всю его длину, установлена дополнительна емкость, например труба, в клине выполнены сквозные отверсти , соединенные с дополнительной емкостью. В дополнительную емкость может подаватьс сжатый воздух либо вода дл реализации различных схем охлаждени проката. 2 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: the collector comprises a filling container with a slotted nozzle installed in its lower part along the entire length, formed by two plates inclined to each other at an angle of 10-90 °, and a movable element for regulating the flow of coolant located inside the nozzle, connected to the drive of its reciprocating movement, made in the form of a wedge, with the sharp end directed towards the exit slit for the entire length of the nozzle. Inside the collector, on the upper surface of the wedge, for its entire length, an additional capacity is installed, for example a pipe, through holes are made in the wedge connected to the additional capacity. Compressed air or water may be supplied to the additional vessel to implement various rolling cooling schemes. 2 ill.
Description
(Л(L
СWITH
Изобретение относитс к прокатному производству, в частности к устройствам дл охлаждени проката при выполнении различных процессов его термической обработки .The invention relates to rolling production, in particular to devices for cooling rolled products during various heat treatment processes.
Цель изобретени - расширение технологических возможностей за счет увеличени числа реализуемых способов подачи охладител на прокат и расширени диапазона регулировани расхода охлаждающей жидкости.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by increasing the number of implemented methods of supplying a cooler for hire and expanding the range of regulation of coolant flow.
На фиг.1 изображен предлагаемый коллектор , общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows the proposed collector, General view; figure 2 is a section aa in figure 1.
Коллектор дл охлаждени проката содержит наполнительный бак 1, в нижней части которого установлены зеркально-симметрично две сход щиес под углом пластины 2, образующие щелевое сопло с ширинойThe collector for cooling the rolling stock contains a filling tank 1, in the lower part of which are mounted mirror-symmetrically two converging at an angle of the plate 2, forming a slotted nozzle with a width
щели а (фиг.2) по всей длине бака 1. Коллектор снабжен средством регулировани расхода охладител , выполненным в виде клина 3, установленного с возможностью возвратно-поступательных перемещений в направлении истечени охладител от привода (например, гидроцилиндра) 4 и штока 5, жестко св занного с клином 3. Клин 3 выполнен по длине равным длине щелевого сопла и раздел ет его на две раздающие щели 6 мен ющейс ширины, которые создаютс по обе стороны клина 3 между ее образующими поверхност ми 7 и кромками пластин 2 щелевого сопла, причем суммарное поперечное сечение истекающих струй равно a-ai (фиг.2).slots a (Fig. 2) along the entire length of the tank 1. The collector is equipped with a cooler flow control device made in the form of a wedge 3 mounted with the possibility of reciprocating movements in the direction of coolant flow from the drive (for example, a hydraulic cylinder) 4 and rod 5, rigidly associated with the wedge 3. The wedge 3 is made equal in length to the length of the slit nozzle and divides it into two dispensing slots 6 of varying width, which are created on both sides of the wedge 3 between its forming surfaces 7 and the edges of the plates 2 of the slit nozzle, the total e cross section equal jets flowing a-ai (Figure 2).
Регулирование расхода охладител из бака 1 производитс за счет изменени поперечного сечени раздающих щелей 6 приThe flow rate of the cooler from the tank 1 is controlled by changing the cross section of the dispensing slots 6 at
ЈЈ
0000
соwith
возвратно-поступательных перемещени х клина 3 приводом 4.reciprocating wedge 3 drive 4.
Дл увеличени числа реализуемых схем подачи охладител на обрабатываемый прокат и диапазона регулировани рас- хода охлаждающей жидкости внутри коллектора (бака 1) на верхней поверхности клина 3 на всю его длину установлена дополнительна емкость (труба 9), а в клине 3 по обеЈтоТЙ1ТьТЬертикальной оси и симмет- рично относ ге льно этой оЬи выполнены сквозное; ве р сти 8с диа етром d. Рассто ние межд/ Це йтра ми Продольных р дов отверстий равно tf, а сумма b+d меньше ширины щели а. Отверсти 8 расположены с шагом h, равным 2-20 диаметра d. В полости I и II (фиг.2) могут подаватьс либо охлаждающа жидкость, либо, например, воздух или другой газ.In order to increase the number of chiller supply schemes for the rolled steel being processed and the range of regulation of the coolant flow rate inside the collector (tank 1), an additional tank (pipe 9) is installed on the upper surface of the wedge 3 along its entire length, and the vertical axis in both the wedge 3 and the symmetrical axis - end-to-end reliably with respect to this element; Version 8c with d. The distance between the centers / longitudinal lines of the holes is tf, and the sum b + d is less than the gap width a. The holes 8 are arranged with a pitch h equal to 2-20 of the diameter d. Either cooling liquid or, for example, air or another gas can be supplied to cavities I and II (Fig. 2).
Предлагаемое устройство позвол ет ре- ализовать четыре схемы подачи охладител на обрабатываемый прокат: плоска стру , турбулизованна пленка, водо- воздушна смесь и круглые струи. При этом обеспечиваетс самый широкий диа- пазон регулировани расхода охлаждающих компонентов,The proposed device makes it possible to realize four schemes for supplying a cooler to the rolled steel: a flat jet, a turbulized film, a water-air mixture, and round jets. This provides the widest range of regulation of the flow rate of cooling components,
Схема I (плоска стру ). В полость I подаетс вода, а в полость II ничего не подаетс . В этом случае получаем плоскую пленку воды, известную из прототипа. Регут лирование расхода воды производитс из- менением площади поперечного сечени раздающих щелей перемещением клина 3 или изменением давлени воды в коллекто- ре. Расход воды, вытекающей из коллектора , рассчитываетс по формулеScheme I (flat jet). Water is supplied to cavity I, and nothing is supplied to cavity II. In this case, we obtain a flat film of water, known from the prototype. Water flow rate is regulated by changing the cross-sectional area of the dispensing slots by moving the wedge 3 or by changing the pressure of the water in the reservoir. The flow rate of water flowing from the collector is calculated by the formula
Q и а)Q and a)
2д Р2d R
где g - ускорение свободного падени , g 9,8 м/с2;where g is the acceleration of gravity, g 9.8 m / s2;
/и - коэффициент расхода воды;/ and - coefficient of water flow;
(Л- площадь поперечного сечени раз- дающих щелей, м2;(L is the cross-sectional area of the dispensing slots, m2;
Р - давление воды в коллекторе, кг/м ;P - water pressure in the collector, kg / m;
р- плотность охладител , кг/м .p is the density of the coolant, kg / m.
Угол наклона пластин, формирующих щелевое сопло, выбран в пределах 10-90°, при этом угол клина равен или на 1-40° меньше угла наклона пластин. В зависимости от угла наклона пластин угол клина выполн етс таким, чтобы угол конусности образованных щелевых сопел был менее 50° дл обеспечени неразрывности струи, В случае, если угол клина равен углу наклона пластин, охлаждающа жидкость, вытека из раздающих щелей и смыка сь наThe angle of inclination of the plates forming the slot nozzle is selected within 10-90 °, while the wedge angle is equal to or 1-40 ° less than the angle of inclination of the plates. Depending on the angle of inclination of the plates, the angle of the wedge is such that the conicity angle of the formed slot nozzles is less than 50 ° to ensure continuity of the jet. If the angle of the wedge is equal to the angle of inclination of the plates, the coolant flows out from the dispensing slots and closes
5 10 15 5 10 15
0 5 0 5
0 5 0 5
00
5 5
0 5 0 5
конце клина, образует сплошной неразрывный плоский поток. С увеличением давлени воды в коллекторе наблюдаетс повышенна турбулизаци потоков и нарушение сплошности плоского потока. Если угол клина меньше на 1-40° угла наклона пластин, то потоки охлаждающей жидкости сливаютс в один поток под меньшим углом и их взаимодействие не приводит к нарушению сплошности плоской струи с увеличением давлени воды в коллекторе.the end of the wedge, forms a continuous inextricable flat stream. With increasing water pressure in the reservoir, increased turbulence of the flows and a discontinuity in the flat flow are observed. If the wedge angle is 1-40 ° less than the angle of inclination of the plates, then the coolant flows merge into one stream at a smaller angle and their interaction does not violate the continuity of the flat stream with increasing water pressure in the reservoir.
Очистка щелевого сопла предлагаемого коллектора от осаждающихс примесей охлаждающей жидкости осуществл етс продувкой коллектора водой и воздухом при периодическом опускании и поднимании подвижного элемента.The slit nozzle of the proposed collector is cleaned of precipitating coolant impurities by purging the collector with water and air while periodically lowering and raising the movable element.
Область применени I схемы подачи охладител :Scope I of the cooler supply circuit:
1)охлаждение толстолистового проката в секци х интенсивного теплоотвода;1) cooling of plate in sections of intense heat removal;
2)охлаждение полосы перед смоткой. Пример (по схеме I). При ускоренном2) cooling the strip before winding. Example (according to Scheme I). With accelerated
охлаждении листов из стали марки 10ХСНД после нормализационного нагрева по технологии требуетс снизить температуру листа с 910 до 650°С со скоростью охлаждени 25°С/с. Ширина листа 2400 мм, толщина 12-30 мм. Коллектор имеет параметры: Гидравлический диаметр, мм 150 Ширина щели сопла, мм20when cooling sheets of steel 10KHSND after normalization heating by technology, it is required to reduce the temperature of the sheet from 910 to 650 ° C with a cooling rate of 25 ° C / s. Sheet width 2400 mm, thickness 12-30 mm. The collector has the parameters: Hydraulic diameter, mm 150 Width of the nozzle slit, mm20
Длина щели сопла, мм2400Slot length of nozzle, mm 2400
Угол наклона пластин, град 50 Угол клина подвижного элемента, град25The angle of inclination of the plates, degree 50 The angle of the wedge of the movable element, degree 25
При охлаждении листов толщиной 12 мм расход воды на один коллектор составл ет 50 м3/ч при давлении воды 0,05 МПа. Согласно приведенной формуле суммарна ширина раздающих щелей равна 2,0 мм. Перемещением клина устанавливают ширину щелей, равную 2,0 мм. Вода, поступающа в коллектор, раздел етс клином на два потока и, вытека из раздающих щелей, вновь соедин етс в один поток и далее в виде однородной плоской пленки попадает на лист.When cooling sheets of 12 mm thickness, the water flow rate per collector is 50 m3 / h at a water pressure of 0.05 MPa. According to the above formula, the total width of the dispensing slots is 2.0 mm. By moving the wedge, a slit width of 2.0 mm is set. The water entering the collector is divided by the wedge into two streams and, flowing out from the dispensing slots, is reconnected into one stream and then falls onto a sheet in the form of a uniform flat film.
Дл листа толщиной 30 мм при давлении воды 0,1 МПа и расходе воды 120 м3/ч расчетна ширина щели сопла равна 3,4 мм. Переналадку производ т перемещением клиновой задвижки вверх.For a sheet 30 mm thick at a water pressure of 0.1 MPa and a water flow rate of 120 m3 / h, the estimated nozzle slot width is 3.4 mm. The readjustment is carried out by moving the wedge gate valve up.
Схема II (круглые струи). В этом случае в полость II подаетс вода, а в полость I ничего не подаетс . Расход воды рассчитываетс также, как и в схеме I, однако равномерность охлаждени хуже, регулирование расхода может производитьс только изменением давлени воды в коллекторе. Рас- сто ние между центрами отверстий вScheme II (round jets). In this case, water is supplied to the cavity II, and nothing is supplied to the cavity I. The water flow rate is calculated as in Scheme I, however, the cooling uniformity is worse, the flow rate can only be controlled by changing the water pressure in the collector. The distance between the centers of the holes in
продольном направлении принимаетс равным 2-20 их диаметрам, т.к. более близкое расположение не имеет смысла из-за взаимного натекани р дом расположенных струй воды, а шаг, больший 20 диаметров, резко ухудшает равномерность охлаждени .the longitudinal direction is taken equal to 2-20 of their diameters, because closer proximity does not make sense due to the mutual flow of adjacent water jets, and a step greater than 20 diameters sharply worsens the uniformity of cooling.
Схема III (турбулизованна пленка). В полость I подаетс вода, в полость II - воздух . В этом случае образуетс водовоздуш- на смесь, соотношение вода/воздух в которой регулируетс в широких пределах перемещением клина. Схема II позвол ет регулироватьс интенсивность охлаждени в очень широких пределах от турбулизован- ной вод ной пленки при небольших расходах воздуха с эффективностью теплоотвода, близкой к вод ной пленке по схеме I, но с экономией воды до вод ного тумана при минимальных расходах воды с интенсивностью охлаждени , близкой к воздушному, а также обеспечить потоки с промежуточной интенсивностью охлаждени .Scheme III (turbulized film). Water is supplied to cavity I, air to cavity II. In this case, a water-air mixture is formed in which the water / air ratio is regulated over a wide range by moving the wedge. Scheme II allows one to control the cooling intensity over a very wide range from a turbulized water film at low air flow rates with a heat removal efficiency similar to that of a water film according to Scheme I, but with the saving of water to water mist at minimum water consumption with a cooling rate close to air, and also provide flows with intermediate cooling rates.
Область применени схемы III:Scope of the scheme III:
1)охлаждение полос после нанесени покрыти ;1) cooling the strips after coating;
2)охлаждение тонких полос и листов;2) cooling of thin strips and sheets;
3)охлаждение толстолистового проката в секци х пониженной интенсивности охлаждени . В зоне повышенной интенсивности охлаждени по схеме I температура поверхности проката быстро снижаетс до 100°С, после чего наступает режим конвективного охлаждени , при этом процесс теплоотвода определ етс не повышенным расходом охладител , а внутренней теплопроводностью . После охлаждени в секции повышенной интенсивности до tn 100°С с тепловым потоком q 3-4 мВт/м , что достигаетс при удельных расходах W 70-100 м /ч-м , целесообразно дл экономии охладител переходить к охлаждению с q 1-1,5 мВт/м , что достигаетс при W 10-30м3/ч-м2;3) cooling the plate in sections of reduced cooling intensity. In the zone of increased cooling intensity according to Scheme I, the surface temperature of the rolled metal quickly decreases to 100 ° C, after which the convective cooling mode sets in, and the heat removal process is determined not by the increased flow rate of the cooler, but by internal thermal conductivity. After cooling in a section of increased intensity to tn 100 ° C with a heat flux q 3-4 mW / m, which is achieved at specific flows W 70-100 m / h-m, it is advisable to switch to cooling with q 1-1 to save the chiller 5 mW / m, which is achieved at W 10-30m3 / h-m2;
4)охлаждение массивных плит и заготовок , листов из высоколегированной стали.4) cooling of massive plates and billets, sheets of high alloy steel.
Высокоинтенсивное охлаждение таких изделий ведет к повышению термических напр жений и образованию трещин и других дефектов. Водовоздушное охлаждение позвол ет обеспечить широкий диапазон скоростей охлаждени поверхности, поэтому можно заменить закалку в масле и различных закалочных средах на более дешевое и экологически чистое охлаждение.High-intensity cooling of such products leads to an increase in thermal stresses and the formation of cracks and other defects. Water-air cooling provides a wide range of cooling rates for the surface; therefore, it is possible to replace quenching in oil and various quenching media with cheaper and environmentally friendly cooling.
Схема IV (водовоздушна смесь). В полость I подаетс воздух, в полость II - вода. Расход воздуха, а следовательно, и соотношение вода/воздух регулируетс в данном случае перемещением клина. Схема применима дл охлаждени тонколистового проката со значительной экономией воды при одинаковой интенсивности теплоотвода.Scheme IV (water-air mixture). Air is supplied to cavity I, water to cavity II. The air flow rate, and therefore the water / air ratio, is controlled in this case by moving the wedge. The scheme is applicable for cooling sheet metal with significant water savings at the same heat sink rate.
Предлагаемый коллектор позвол ет реализовать четыре схемы охлаждени проката , за счет чего значительно расшир етс диапазон регулировани расхода охлаждающей жидкости, резко расшир етс сортамент охлаждаемого проката. Коллектор прост в конструкции и надежен в работе.The proposed collector makes it possible to implement four cooling schemes for rolled products, due to which the range of regulation of the flow rate of coolant is significantly expanded, and the range of chilled rolled products is greatly expanded. The collector is simple in design and reliable in operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904885705A RU1768341C (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Header for cooling rolled products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904885705A RU1768341C (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Header for cooling rolled products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1768341C true RU1768341C (en) | 1992-10-15 |
Family
ID=21547058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904885705A RU1768341C (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Header for cooling rolled products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1768341C (en) |
-
1990
- 1990-08-13 RU SU904885705A patent/RU1768341C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 3856281, кл. В 21 В 45/02, 1974. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4424855A (en) | Method for cooling continuous casting | |
CN101147967A (en) | Straight arc casting machine alloy steel sheet billet continuous casting foot roller segment narrow surface cooling method | |
NO831797L (en) | PROCEDURE FOR CONTINUOUS CASTING OF METAL | |
CN108472718A (en) | The secondary cooling method and secondary cooling apparatus of continuously casting strand | |
US3753793A (en) | Method for cooling metal webs | |
US6012508A (en) | Strip casting | |
CN107671252A (en) | A kind of Continuous Casting Secondary Cooling system | |
KR100311782B1 (en) | Laminar flow cooling device enabling widthwise uniformed cooling | |
RU1768341C (en) | Header for cooling rolled products | |
US3885741A (en) | Apparatus for cooling metal webs | |
US3931848A (en) | Method and apparatus for cooling a strand cast in an oscillating mold during continuous casting of metals, especially steel | |
US20010020446A1 (en) | Linear nozzle with tailored gas plumes and method | |
US4790368A (en) | Method of manufacturing thin metal sheet directly from molten metal and apparatus for manufacturing same | |
US6044676A (en) | Method for making hollow workpieces | |
CN216838076U (en) | Efficient water mist quenching device with uniform and controllable cooling speed | |
JP3293794B2 (en) | Cooling system for continuous casting machine | |
CN204799691U (en) | Cut deal rolls postcooling water spray system | |
US20020174971A1 (en) | Process of and apparatus for ingot cooling during direct casting of metals | |
JPS5947010A (en) | Device for cooling lower surface of steel plate | |
JPH07290136A (en) | Method and device for cooling wide flange shape | |
SU1773552A1 (en) | Method of cooling blanks in continuous casting | |
JPH09201661A (en) | Method for secondary-cooling continuously cast slab | |
JPH10192951A (en) | Method and device for cooling high temp. steel plate | |
JP3190239B2 (en) | Nozzle top cooling header tube for steel strip cooling | |
RU2351429C1 (en) | Refrigeration method of mold with receiving of sections and installation for its implementation |