RU23803U1 - Устройство для охлаждения проката в потоке стана - Google Patents

Description

I llllll lllll И1Н И™ ч т 3 fr n УГПТУ7 Т О 1 n у| //Л

го 01 МГЖ7 В 21 В 45/02

Устройство для охлаждения проката в потоке стана

Полезная модель относится к области металлургии, в частности к производству проката круглого и треугольного сечения на сортовых станах и может быть использовоно для струйного охлаждения готового проката и его промежуточных сечений в потоке стана при избирательном охлаждении отдельных элементов профиля.

Известно устройство для термическойобработки и

гидротранспортирования прокатных изделий, включающее приемную воронку, корпус и камеру охлаждения, образующую с выходным концом воронки сопло, ось которого параллельна направлению движения проката, установленную на выходном конце камеры охлаждения инжекционную форсунку, камера которой образует с выходным концом камеры охлаждения кольцевое сопло, ось которого параллельна направлению движения проката, при этом отношение площади поперечного сечения сопла к площади поперечного сечения камеры охлаждения составляет 0,2-0,35, а расстояние между концами камеры охлаждения и камеры инжекционной форсунки составляет 0,05-0,15 длины камеры охлаждения (А.с. СССР № 1002372, кл. С 21 D 1/62, опубл. 07.03.83.).

Расположение инжекционной форсунки на выходном конце камеры охлаждения с созданием разрежения и последующей инжекции способствует образованию сплошного потока охладителя с высокой скоростью истечения в камере охлаждения, что приводит к интенсивному охлаждению переднего конца проката и неравномерному охлаждению по всей его длине, исключая возможность регулирования теплоотбора в широком диапазоне.

2001133868

Наиболее близким аиалогом к полезной модели является устройство для охлаждеиия движущегося проката, содержащее камеру с патрубками для подвода охладителя, в которой по оси камеры устаповлепа труба, имеющая со стороны входа ловущку, при этом в стенке трубы по ее длине с двух сторон в горизонтальной плоскости выполнены наклонные отверстия, оси которых наклонены в сторону ловушки, а патрубки для подвода охладителя установлены с двух сторон камеры и расположены в горизонтальной плоскости, проходящей через ее продольную ось симметрии (Свидетельство РФ на полезную модель № 13334, кл. В 21 В 45/02, опубл. 10.04.2000.).

Признаки наиболее близкого аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели:

1 .Камера с патрубком для подвода охладителя.

2.Труба, размещенная внутри камеры по продольной оси трубой с выполненными в ее стенке по длине отверстиями, имеющая со стороны входа ловушку.

Известная полезная модель не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.

Узкий диапазон регулирования интенсивности теплоотбора по периметру проката не позволяет достичь высокого качества готового проката при реализации процессов термической правки, регламентации температурного режима контролируемой прокатки сечений с неравномерным распределением металлоемкости по периметру.

Это обьясняется тем, что подаваемый струями через наклонные отверстия охладитель заполняет весь проходной канал трубы и дальнейшее истечение струй происходит в охладитель с высокой плотностью, т.е. реализуется режим затопленой струи. Отработанный охладитель, сформированный в сплошной поток в проходном канале трубы, поступает в направлении входного и выходного торцов

устройства. При этом скорость движения отводимых потоков возрастает так, что интенсивность охлаждения проката в месте падения струи охладителя будет равной или меньшей интенсивности охлаждения остальных з астков периметра проката.

При определенных соотношениях поперечного сечения проката проходного канала трубы, сзп марной плош;ади подаваемых струями свежего охладителя будет недостаточно для прохождения потока отработанного охладителя, что не позволяет реализовать требуемый по технологии характер теплоотбора. При этом менее теплоемкие части профиля, например, вершины проката треугольной формы значительно переохлаждаются, что при последующей деформации в клети может привести к локальным нарушениям сплошности прокатываемого материала. Это снижает качество проката, особенно при производстве подката для последуюп1;ей холодной высадки. Кроме того, в момент попадания каждого переднего конца проката в проходной канал трубы возникает увеличение давления охладителя, что приводит к выплеску охладителя в торцы и переохлаждению переднего конца проката. Чрезмерное переохлаждение переднего конца проката приводит к потере продольной устойчивости, короблению, затрудняет его захват валками последующей прокатной клети и ухудшает транспортирование по технологической линии.

Задачей полезной модели является усовершенствование устройства для охлаждения проката в потоке стана, в котором за счет определенных конструктивных особенностей обеспечивается расширение диапазона регулирования интенсивности теплоотбора по периметру проката и повышение равномерности охлаждения проката по длине при исключении переохлаждения передних его концов.

Поставленная здадача решается тем, что в устройстве для охлаждения проката в потоке стана, содержащем камеру с патрубком

для подвода охладителя с размещенной внутри по продольной оси трубой с выполненными в ее стенке по длине отверстиями, имеющей со стороны входа ловушку, по полезной модели отверстия в стенке трубы выполнены по меньшей мере в три ряда и снабжены установленными в них форсунками, а в стенках камеры и трубы по их длине выполнено по прорези шириной, равной 0,4-0,66 внутреннего диаметра трубы, оси которых расположены в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии устройства, при этом на соответствующих срезах прорезей по всей их длине расположены перегородки.

Целесообразно, чтобы при охлаждении проката круглого сечения ряды отверстий были выполнены по винтовой линии.

Выполнение прорези шириной, равной 0,4-0,66 внутреннего диаметра трубы выбрано из условий заданного теплоотбора по периметру проката и равномерности охлаждения по его длине при удалении максимально возможного количества охладителя. Выполнение прорези шириной менее 0,4 внутреннего диаметра трубы приводит к застреванию переднего конца проката в прорези из-за его возможных искривлений. Выполнение прорези шириной более 0,66 внутреннего диаметра трубы приводит к снижению интенсивности и равномерности охлаждения нижней поверхности проката, обращенной к прорези в результате частичного попадания охладителя на поверхность, вызванного подачей струй охладителя под малым острым углом. При этом, неравномерное охлаждение проката приводит к затруднению его захвата валками последующей прокатной клети.

Предлагаемое устройство для охлаждения проката в потоке стана поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показано устройство для охлаждения проката треугольного сечения, продольный разрез; на фиг. 2 - то же поперечный разрез; на фиг. 3 - устройство для охлаждения

проката круглого сечения, продольный разрез, на фиг. 4 - то же, поперечный разрез.

Устройство для охлаждения проката в потоке стана содержит камеру 1 с патрубком 2 для подвода охладителя. Внутри камеры 1 по ее продольной оси размещена труба 3, имеющая со стороны входа приемную ловушку 4 и образующая с камерой 3 полость 5. В стенке трубы 3 по ее длине выполнены в три ряда отверстия 6. Для обеспечения заданного теплосъема при охлаждении проката треугольного сечения каждый ряд отверстий 6 выполнен по прямой линии, с расположением осей отверстий в вертикальной плоскости под углом 120° (фиг.1 и 2), при охлаждении проката круглого сечения ряды отверстий выполнены по винтовой линии (фиг.З и 4). В стенке камеры 1 и в стенке трубы 3 по всей их длине выполнены соответственно прорези 7 и 8 шириной, равной 0,4-0,66 внутреннего диаметра трубы, оси которых расположены в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии устройства. На соответствующих срезах прорезей 7 и 8 по всей их длине расположены перегородки 9.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом прокатки на стане и траспортировки проката через устройство, включается подача охладителя под давлением через патрубок 2 в полость 5 между камерой 1 и трубой 3. По мере заполнения полости 5, охладитель начинает истекать через отверстия 6 в проходной канал трубы 3. Параметры истекания струй охладителя в проходной канал задаются с помощью запорно-регулировочной арматуры, средств регулирования расхода и давления охладителя, установленных на каждом подводе к патрубку 2 охладителя (на чертеже не показаны). При монтаже на стане устройство устанавливается прорезью 7 по направлению действия силы тяжести (вниз) симметрично вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось устройства.

После начала прокатки металла на стане передний конец проката последовательно проходит через прокатные клети и попадает в приемную ловушку 4, которая центрирует прокат по продольной оси трубы 3, По мере перемещения переднего конца проката вдоль продольной оси устройства за счет увеличения длины его консоли происходит изгибание переднего конца проката под действием силы тяжести по направлению ее действия, обеспечивая прямолинейность транспортирования. При этом передний конец проката выходит из фокуса струй и смещается в прорезь 8. Интенсивность охлаждения отклоненного переднего конца проката снижается из-за отсутствия прямого воздействия струй, а распыленные в результате соударения струй капли охладителя удаляются через прорези 7 и 8 по всей длине устройства без образования сплощного потока охладителя в проходном канале трубы 3. Это исключает чрезмерное переохлаждение переднего конца проката и способствует стабильному его захвату валками последующей прокатной клети, либо надежной заправке его в агрегаты дальнейшей технологической линии стана (проводящая трасса, последующие секции охлаждающих устройств, переводящие стрелки, виткоукладчикии и т.д.). После прохождения передним концом проката всей длины устройства он попадает в вводную арматуру последующей клети, центрируется и подается в очаг деформации.

После захвата переднего конца последующей клетью, в результате силового взаимодействия между клетями происходит натяжение проката в межклетьевом промежутке и остальная часть заготовки транспортируется строго по продольной оси устройства, совмещенной с осью прокатки. Струи охладителя попадают при этом на заданные участки проката, осуществляя интенсивный регулируемый теплоотбор и обеспечивая необходимые по технологогии температурные параметры процесса контролируемой прокатки. Отработанный охладитель.

отраженный от поверхности проката собирается в проходном канале трубы 3 и равномерно удаляется через прорези 7 и 8, ширина которой выбрана достаточной для гарантированного удаления максимально возможного количества охладителя. При этом в проходном канале трубы 3 исключается образование сплошного потока отработанного охладителя и переохлаждение им переднего конца проката, особенно при неравномерном распределении металлоемкости по периметру.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает расширение диапазона регулирования интенсивности теплоотбора по периметру проката и повышение равномерности охлаждения проката по длине при исключении переохлаждения передних концов раската.

Использование предлагаемого изобретения в условиях проволочного стана 300-3 ОАО ММК позволяет осуш;ествлять регламентацию температурного режима прокатки в чистовом и промежуточном блоках клетей при прокатке катанки диаметром 5,5-8,0 мм из различных сталей, например, 111X15. Это позволило освоить новые виды продукции на стане и повысить рентабельность производства на 10-15% при одновременном увеличении выхода годного на 2-5%.

Claims (2)

1. Устройство для охлаждения проката в потоке стана, содержащее камеру с патрубком для подвода охладителя с размещенной внутри по продольной оси трубой с выполненными в ее стенке по длине отверстиями, имеющей со стороны входа ловушку, отличающееся тем, что отверстия в стенке трубы выполнены по меньшей мере в три ряда и снабжены установленными в них форсунками, а в стенках камеры и трубы по их длине выполнено по прорези шириной, равной 0,4-0,66 внутреннего диаметра трубы, оси которых расположены в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось симметрии устройства, при этом на соответствующих срезах прорезей по всей их длине расположены перегородки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при охлаждении проката круглого сечения ряды отверстий выполнены по винтовой линии.