SU1534068A1 - Способ охлаждени рулонов гор чекатаной полосы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлургии и предназначено дл  использовани  при гор чей рулонной прокатке полос. Цель изобретени  - повышение производительности путем сокращени  времени охлаждени  и повышение качества путем увеличени  равномерности свойств по ширине полосы. Потоки охладител , например водовоздушную смесь, подают на боковую и торцовые поверхности рулонов. Расход на торцовые поверхности рулонов равен 0,7-0,8 общего расхода охладител , причем на центр образующей рулонов охладитель подают в количестве 0,6-0,7 оставшегос  его расхода. 6 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии и предназначено дл  использовани  при гор чей рулонной прокатке полос.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности за счет сокращени  времени охлаждени  и повышение качества путем увеличени  равномерности свойств по ширине полосы.

На фиг. 1 приведено устройство дл  охлаждени  рулонов на транспортере перемещени  рулонов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1J на фиг. 3 - устройство дл  охлаждени  рулонов в камере, общий вид; на фиг. 4 - то же, в пролете склада, на фиг. 5 и 6 - кривые охлаждени  рулонов при обдуве его потоком воздуха , подаваемого соответственно равномерно на торцовые и боковую поверхности рулона и в соответствии с предлагаемым способом.

Устройство (фиг. 1 и 2) включает установленные в нем рулоны 1 гор чекатаных полос, размещенные на транспортере 2 в горизонтальном положении , проход щем по тоннелю 3. В продольных стенах, напротив торцов рулонов 1, выполнены сопла 4 дл  подачи охладител , например, воздушно- вод ным потоком. Кроме того, в своде тоннел  выполнены цилиндрические 5 и щелевые %6 сопла. Устройство дополнительно может быть снабжено также соплами 7 дл  подачи воды на поверхность рулонов и вод ной ванной 8.

Устройство дл  охлаждени  рулонов на складе (фиг. 3) состоит из пр моугольной камеры 9 с крышкой, внутри нее размещены ложементы 10, на кото- . рые в один или более р дов уложены рулоны 1.

СЯ 00 4ъ

О

Ф 00

В стенах камеры напротив торцов рулона 1 установлены сопла 4 дл  подачи воздушно-вод ного потока В крышке камеры 9 соосно горизонтальной оси рулонов, т.е. их образующей, установлены цилиндрические 5 и щелевые 6 сопла. Дополнительно устройство оборудовано подвод щими 11 и отвод щими 12 воду трубопроводами и отвод щим газообразный охладитель трубопровод 13, а также теплообменниками (не показаны) дл  утилизации отобранного от рулонов тепла,

Устройство, представленное на фиг. 4 s включает ложементы 10 с рулонами 1 и П-образную раму 14, перемещающуюс  вдоль пролета склада, снабженную соплами 4-6 и гибкими шлангами 15 дл  подвода к ним компонентов воз- душно-вод нсго охладител . Сопла 4-6 имеют возможность перемещени  в вертикальном и горизонтальном направлени х .

При охлаждении рулонов на транспортере в тоннеле предлагаемый способ реализуют следующим образом,

После прокатки гор чекатаные руло- кы 1 устанавливают на. транспортер 2 в горизонтальном положении така что горизонтальна  осо рулонои 1 перпендикул рна продольной аси транспортера 2 и подают их в тарнель 3. При движении по тоннелю 3 через сопла 4 на торцовые поверхности рулонов подают газообразный охладитель, например воздушно-вод ную смесь, в количестве 0,7-0,8 от общего расхода охладител . Одновременно, аналогичный газообразный охладитель подают сверху на образующую рулокозз через цгашндрр ческие 5 и целевые 6 сопла„ Причем 0,6-0,7 от оставшегос  расхода охладител  подают через цилиндрические сопла Ь, а 0,3-0,4 расхода охладител  - расхода охладител  -- через щелевые сопла равномерно на участках образующей от торцов до середины рулона. Шаг между соплами 4 и 5 выбран таким образом, чтобы происходило непрерывное охлаждение поверхности рулонов.

Таким способом рулоны охлаждают до температуры, например, 80-100°С, после чего их направл ют на дальнейшие технологические операции.

В конечной стадии охлаждени  рулонов предлагаемый способ может бытъ также реализован следующим образом.

Мосле охлаждени  рулонов до 250- 350 С, т.е. по достижению температуры конца всех фазовых превращений в

металле, на поверхность рулонов 1 через сопла 7 подают воду или рулоны с помощью транспортера 2 перемещают через ванну 8 с проточной водой до охлаждени  их до температуры, например , 80-100°С,

При охлаждении рулонов в камере предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.

Поступающие на склад гор чекатас ные рулоны 1 размещают на ложементах 10 в горизонтальном положении в камере 9 и закрывают ее крышкой. После этого подают газообразный охладитель, например воздушно-вод ную смесьs через сопла 4 на торцы рулонов и сопла 5 и 6 на образующую рулонов. Расходы охладител  устанавливают такими же, ,,,как и при охлаждении рулонов на транспортере . Нагретый от рулонов охлади5 тель удал ют через отвод щий трубопровод 13, в линии которого устанавливаетс  теплообменник дл  утилизации тепла. Рулоны охлаждают газообразным

0

охладителем до достижени  металлом температуры 80-100°С,

Аналогичным абразом, как и при охлаждении рулонов в тоннеле, второй

вариант реализации способа в камере

о

заключаетс  в том, что после охлаждени  рулонов воздушно-вод ной

смесью до температуры 250-ЗЬО°С прекращают подачу охладител  через сопла 4,5 и включают подачу воды через трубопровод 11. Образующийс  в процессе охлаждени  пар и гор чую воду

удал ют, соответственно, через трубопроводы 13 и 12. После охлаждени  рулонов до температуры, например, 80 100°С удал ют воду из камеры 9 и рулоны направл ют на дальнейшую т«ехнологическую обработку.

Предлагаемый способ может быть реализован на складе и без использовани  стационарной камеры. В этом случае рулоны устанавливаютс  на

ложементы 10 в один или несколько  русов непосредственно в пролете склада. Подачу воздушно-вод ного по- гока охладител  осуществл ют через сопла 4,5 и 6, которые смонтированы

на подвижной П-образной раме 14, перемещающейс  вдоль пролета склада. Подвод компонентов охладител  к сон- лам 4,5 и 6 осуществл етс  через

гибкие шланги 15. Сопла 4,5 и 6 имеют возможность перемещени  в вертикальном и горизонтальном направлени 

В качестве газообразного охладител  в предлагаемом способе примен ют воздушно-вод ную смесь, воздух или технический азот. Причем, технически азот предпочтительнее воздуха, так как он на станци х дл  получени  кислорода практически полностью под избыточным давлением выбрасываетс  в атмосферу, т.е. использование его дл  охлаждени  не требует энергетических и эксплуатационных затрат,  вл етс  лучшим охладителем по сравнению с воздухом, так как имеет 100% влажность, и, кроме того, имеет в своем составе пор дка 2-4% Ог, т.е. его окислительна  способность на по- р док ниже, чем воздух, что способствует минимальному образованию окалины на поверхности гор чекатаных полос.

Сокращени  длительности охлаждени  рулонов гор чекатаной полосы при использовании предлагаемого способа достигают, как в результате того, что охладитель на торцовые поверхности рулона подают в количестве 0,7-0,8 от общего расхода охладител , так и за счет применени  второго варианта, т.е. в результате охлаждени  рулонов на конечной стадии водой . Охлаждение рулонов с оптимальным соотношением расхода охладител  на торцовые поверхности позвол ет максимально интенсифицировать процес отбора тепла в осевом направлении, а следовательно, и минимально сократить процесс охлаждени  рулонов в целом.

Расход охладител  на торцовые поверхности рулонов наход т экспериментальным путем. В качестве охладител  используют водовоздушную смесь, содержащую 0,01-0,02 м3 воды в 1 м1 воздуха.

Данные исследований по охлаждению рулонов охладителем приведены в табл. 1.

Из полученных данных следует, что максимальное сокращение длительности охлаждени  рулонов, практически в 2,0-2,3 раза по сравнению с естественным охлаждением, достигаетс  при расходе охладител  на торцы рулонов в количестве 0,7-0,8 от общего расхода . При этом, по сравнению с известным использование предлагаемого

0

5

0

5

способа позвол ет сократить длительность охлаждени  на 24-30%.

При снижении расхода охладител  на торцы менее 0,7 от общего расхода длительность охлаждени  возрастает, так как отбор тепла от торцов рулонов, т.е. в осевом направлении, недостаточно интенсивен. При увеличении расхода охладител  на торцы 0,8 от общего расхода длительность охлаждени  также увеличиваетс , так как снижаетс  теплопередача в радиальном направлении от металла к охладителю.

Повышение равномерности механических свойств по ширине полосы, т.е. по высоте (длине) рулона, обеспечиваетс  за счет повышени  скорости снижени  температурного перепада по высоте рулона в процессе охлаждени . Это достигаетс  за счет подачи охладител  в количестве 0,6-0,7 от оставшегос  расхода, т.е. от общего расхода охладител  на наружную поверхность рулона, на центральную поверхность образующей рулона. Подача оптимального расхода охладител  на середину высоты (длины) рулона приводит к максимальному увеличению отбора тепла в радиальном направлении в этом месте , т.е. приводит к снижению температурного перепада между наиболее гор чим и холодным участками металла по ширине полосы. Снижение температурного перепада в более короткий срок,

5 чем при использовании известного способа , позвол ет повысить равномерность механических свойств по ширине полосы.

Расход охладител  на центральную

0 поверхность образующей рулонов наход т экспериментальным путем, исход  из услови  достижени  минимального температурного перепада по высоте рулона при максимальной скорости ох5 лажденич. Данные экспериментальных исследований приведены в табл. 2.

Минимальный температурный перепад по высоте (длине) рулона в пределах 150-180°С при максимальной скорости

0 охлаждени  достигаетс  при расходе охладител  на центральную поверхность образующей рулона в количестве 0,6- 0,7 от общего расхода на наружную поверхность . При меньшей величине рас5 хода температурный перепад выше,

следовательно выше и неравномерность механических свойств металла по ширине полосы. С увеличением расхода охладител  (выше оптимального предела)

0

температурный перепад снижаетс  на 15-30 С, но при этом существенно не менее чем на 9-10% увеличиваетс  длительность охлаждени , так как снижаетс  теплоотдача в радиальном направлении на участках образующей рулона от торцов до центра по высоте рулона, вследствие снижени  массового расхода охладител  сверх допустимого на этих участках рулона,

Предлагаемый способ охлаждени  рулонов гор чекатаной полосы опробовы вают в промышленных услови х. С этой целью изготовл ют пр моугольную камеру с крышкой, на папу камеры устанавливают ложемент дл  горизонтального размещени  рулона гор чекатаной полосы. В стенках, расположенных напротив торцов рулона, выполн ют отверсти , через которые подают на торцы рулона вентил торный увлажненный воздух -0,015м водыв воздуха с часовым расходом 40,0-42,0тыс. м3/ч (0,7- 0,8 общего расхода). В крышке камеры по центру устанавливают сопло ф 40 мм дл  подачи вентил торного увлажненного воздуха на центральную поверхность образующей рулона в качестве 8,0-9,0 тыс. м3/ч (0,6-0,7 оставшегос  расхода) и щелевые сопла дл  равно мерной подачи воздуха в количестве 5,0 тыс. мэ/ч по образующей на участках от торцов рулона до центра по длине рулона.

Рулон из стали 0810 массой 30 т охлажда ют таким образом, от температуры 500°С до 250°С. Температуру металла регистрируют по заложенным в рулон термопарам.

Представленные на фиг. 5 и 6 кривые охлаждени  рулонов свидетельствуют , что использование предлагаемого способа по сравнению с известным позвол ет сократить длительность охлаждени  с 94 до 70 ч, т.е. на 25%.

При этом максимальный перепад по длине рулона в отстающей точке не превышает , в то врем  как по известному способу он составл ет пор дка 280°С. В соответствии с температурными услови ми охлаждени  наход тс  и§механические свойства охлажденного металла, представленные в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что механические свойства по ширине полосы распредел ютс  более равномерно как по Qr и 3ft , так и по твердости - HRB.

Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позвол ет за счет оптимизации распределени  расхода охладител  на торцы рулонов и по образующей рулона сократить длительность охлаждени  не менее чем на 24-30% и повысить равномерность механических свойств металла по ширине полосы не менее 5 чем на 30%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5

   0

   I Способ охлаждени  рулонов гор чекатаной полосы, включающий подачу на боковые и торцовые поверхности горизонтально расположенного рулона потоков охладител , отличающийс  тем, что0, с целью повышени  производительности за счет сокращени  времени охлаждени  и повышени  качества путем увеличени  равномерности свойств на ширине полосы, поток охладител  на торцовые поверхности подают в количестве 0,7-0,8 общего расхода охладител , 0,6-0,7 оставшегос  расхода охладител  подают сверху на центральную часть боковой поверхности рулона и 0,3-0,4 на боковую поверхность по образующим рулона

   на участке от середины его до торцов.

   Примечание. Числитель - предлагаемый способ охлаждени , знаменатель - известный способ охлаждени  .

   Примечание. Числитель - максимальный перепад в процессе охлаждени , знаменатель - температурный перепад к концу охлаждени .

   Примечание: Числитель - механические свойства по кра м полосы, знаменатель - механические свойства металла по центру полосы.

   Таблица 3

   №/

   А-А

   74Фиг . 4

   0 10 W 30 40 SO 60 70 80 90 100 Т,ч

   Фиг. 5

   15

   w

   бо jo so so тг.ч

   Фиг. 6