SU988880A1 - Способ ускоренного охлаждени полосового проката - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛОСОВОЮ ПРОКАТА

Изобретение относитс  к термической обработке проката, преимущественно полосового , после выхода его из последней клети стана. Известны способы ускоренного охлаж- дени  йойосб&от о проката, предназначенны дл  организации интенсивного теплообмена между охлаждаемой поверхностью и охладителем. Известен способ охлаждени  гор чекат ных металлических полос и лент, который заключаетс  в том, что воду на оклаждаемую поверхность подают в виде пр мых ламинарных стргуй Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ охлаждени  полосового проката, включающий верхнюю ламинарную и нижнюю струевую подачу охладител  через сопла устройства, установленных йёиосрбДйтЖбййб за чистовой группой стана. Ламинарныэ потоки охладител , в част ности воды, организуют с помощью устуройств в виде открытых или закрытых баков , а также коллекторов, снабженных сифонными трубками. Баки и коллекторы устанавливают поперек рольганга. Из открытых баков вода истекает через сифо ные трубки после достижени  ею определенного уровн : из закрьпък баков и коллекторов Истечение воды происходит под небольшим давлением. Нижн   струева  подача охладител  состоит из коллекторов или форсунок низкого давлени , установленных под рольгангом между ролика ми. Как снизу, так и сверху основное количество воды встречаетс  с охлаждаемой поверхностью под углом 9О градГ2. Недостатками известногр способа ох/лаждени  полосового проката  вл ютс  низка  скорость охлаждени , а также большой расход охладител . Происходит это вследствие того, что крупные частииы охладител , образующиес  при струйной егю подаче, в момент соприкосновени  с гор чим металлом мгновенно раздел ютс  паровой прослойкой и отскакивают от поверхности полосы. Основна  часть ох 98S88 ладител  практически не участвует в теплообмене. Из-за кратковреметшого контактировани  вод ных струй с охлаждаемой поверхностью коэффициент теплоотдачи от нижней поверхности НАМНОГО меньше, чём от верхней. Последнее приводит к различной скорости отвода тепла от нижней и верхней поверхности и 5шл етс  пр1гч1шой различи  в структуре и механических свойствах металла по сече-

Н1ПО полосы, а также приводит к по влешсо микротрещин.

Цель изобретени  - повышение скорости охлаждени  проката и экономи  охладител .,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу ускоренного охлаж- дени  полосового проката с верхней ламш1арной подачей воды и нижней струевой подачей охладител  в качестве охладител  используют водовоздушную смесь, которую подают под углом 40-6 О град к по- Бврхности полосы. При этом весовое соотношение воды и воздуха в водовоздушной смеси составл ет 60-95.Удельный расход водовоздушной смеси составл ет 25-40 м /м ч. Кроме того, охладитель подают на поверхность полосы из сопел с рассто ни , равного 3S-7S диаметрам сопел. Способ ускоренного охлаждени  металличес1а1х полос осуществл ют следующим образом. Сжатый воздух, вводнмьй в систему подачи нижних струй, позвол ет разорвать часть межмолекул рных св зей охладител  и получить на вькоде из устройств факел, состо щий из мелкодисперсного охла.антел  и воздуха. Водовоздушный факел, истекающий из устройств системы, направл ют на поверхность охлаждаемого проката снизу при сохранении верхней ламинарной подачи охладител . Устройства устанавливают под рольгангом та1шм образом, чтобы угол между осью факела и нижней поверхностью полосы про1сата составл л 40-60 град., что позвол ет использовать основную массу охладител  с максимальной эффективностью . .Это объ сн етс  тем, что в момент уда1эа капли о поверхнсхзть полосы происходит ее деформашш - сдвиг и скольжение , по поверхнос-га. Толщина образовавшейс  водной пленки становитс  соизмери

мой с толщиной паровой прослойки. Разделение .металла и охладител  не происходит , так как пленка полностью преврамгновенно превраща сь в пар, служит смазкой, а импульс силы становитс  недостаточным дл  деформашш капли. Подача охладител  под утлом более 60 град,также не обеспечивает необходимого вида деформашш капли. Как охладитель работает только передн   часть каплн. Обраща сь в пар, она преп тствуотиошение весовых расходов воды и сжатого воздуха кг/кг может бьиь достигнуто при множестве других пар раог 04 щаетс  в пар. Создаютс  услови  дл  отбора количества тепла, соответствующего колзгчеству тепла, необходимого дл  испарени  капли данной массы (коэффициент скрытой теплоты парообразовани  воды 539 ккал/кг. Расположение оси факела под углом менее 40 град, приводит к рикошету во- капель от поверхности проката. так как небольша  передн   часть капли. контакту основной ее массы с охлаждаемой поверхностью Прилипани  капли и образовани  тонкой пленки не происходит: отрыва сь от поверхности, она, как охладитель, тер етс . Расходы воды и сжатого воздуха по предлагаемому спосо должны быть организованы таким образом, чтобы на 1 кг сжатого воздуха приходилось 60-95 кг воды. Соотношение расходов воды и сжатого воздуха менее 60 кг/кг не обеспечивает вьюоких скоростей охладител  вследствие недостатка воды. Увеличение воды соответственно увеличивает соотношение, однако выход за пределы за вл емого интервала в большую сторону также вызывает снижение скорости охлаждени  вследствие уТолшени  вод ного сло  и повьплени  веро тности возникновени  малоэффективного по отбору тепла пленочного кипени . Соотношение может бьпъ изменено также путем изменени  расхода сжатого воздуха. В данном случае увеличение соотаошени  более 95 кг/кг за счет снижени  расхода воздуха не обеспечивает необходимой дисперсности воды. Соотношег- ние менее 60 кг/кг, вызванное увеличением расхода воздуха, приводит к по вле- ншо вблизи поверхности упругой паровоздушной подушки, преп тствующей контакту воды и гор чего металла. Часть мелких капель сдуваетс  обратными воздушными потоками с направлени  полета к охлаждаемой поверхносйа. В этом случае часть воды также не работает как охладитель. Поскольку соходов ,то оптимальным по скорости  в-г лаетс  такой расход воды, при котором обеспечиваетс  подача на 1 м- поверхности проката 25-4О м/ч Важным параметром $гол етс  рассто ние , на котором устанавливают злстройс-рва дл  подачи охладител  от поверхности полосьи Из практики эксплуаташш таких устройств известно, что устройства долз& ны иметь выходнью сопла диаметрам не менее 8-10 мм во избежание забивани  их при использовании технической воды. По предлагаемому способу рассто ние от сопел до охлаждаемой поверхности должно быть в пределах 35-75 диаметров выход ных сопел, т.е. должно составл чъ 360- 600 мм. Размещение устройств на рассто нии менее 35 диаметров снижает эффективность способа по скорости охла & дeниЯJ так Ыак вследствие высокой плот ности капель значительна   х часть налипает друг на друга и не успеваег вступить в контакт с охлажааемЬй поверхностью. Расположение устройств на рассто нии более 75 диаметров сопел приводит к тому, что из-за .торможений об окружающий воздух капли снижают свою скорость поэтому они либо не долетают до поверзоности , либо TepsnoT способность деформироватьс  до образовани  тонкой вод ной пленки. . Предлагаемый способ проверен щ лабораторной установке. Сверху на охлаждаемую поверхность производ т ламинарную подачу водьь ПоПредлагаемьй

5О 50 50 5О 40

2 3 4 5

48

30

75 42 35 ЗО 30 ЗО ЗО 37 ЗО 28 ЗО

107

75 дачу охладител  снизу осуществл ют ус- ройством , представл ющим собой Трубу с расположенными вдоль ее образующей выходными соплами. На выходе из уст- . ройства получают мелкодисперсный факел охладител  в виде водовоздушной смеси, который направл ют снизу на гор чий образец из полосовой стали под углом 50 град к его поверхности. Соотношение весового расхода воды к весовому расходу сжатс ч) воздуха равно 77 кг/кг} удельный расход охладител  30 ч. КинетИчес1га  энерги  стрзпи охладител  зависит от скорости истечени  сжатого воздуха, котора  в свою очередь завис от от давлени  воащуха в устройстве и диаметра сопел. Проверку способа производ т , использу  устройства с диаметром выходных сопел равным 8 мм, причем устройства устанавливают на рассто нии 6ОО мм (75 диамет1юв выходных сопел) от охлаждаемой/юверхност . Проведенный комплекс параметров обеспечивает скорость охлаждени  образцов тогациной 9 мм из полосовой стали марки 3 кп, равную 50 С/град. Предлагаемый способ подвергают проверке и при других геометрических и энергетических па раметрах. Опробован также и известный струе- вой способу подачи охладител  снизу со мес-Шо с ламинарной подачей охладител  сверху. Результаты приведены в -таблице.

Продолж ие таблицы

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ ускоренного охлаждения полосового проката с верхней ламинарной подачей воды и нижней струевой подачей охладителя, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости охлаждения и экономии охладителя, в качестве охладителя'используют водовоздушную смесь, которую подают под утлом 40-60 град, к поверхности полосы.
2. 2. Способ по п. ^отличающийся тем, что весовое соотношение