Устройство для ускоренного охлаждения слябов

 

Изобретение относится к металлургическому производству и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии на участках отделки прокатных и сталеплавильных цехов. Целью изобретения является интенсификация и повышение равномерности охлаждения, уменьшение парообразования. Устройство содержит емкость , в которой рядами установлены вертикальные перегородки, образующие ячейки для установки слябов, и коллекторы с соплами . Перегородки выполнены в виде размещенных с зазором одна относительно другой перфорированных стенок, соединенных в нижней части экраном. Коллекторы установлены в нижней части перегородок над экранами с направлением сопел вверх и в верхней части ячеек по обе стороны перегородок с направлением сопел вниз. 5 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 1/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

1,, а

iC) ) (21) 4758745/02 (22) 13.11.89 (46) 23.03.92, Бюл. № 11 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) Л,А.Вакула, И.Е,Пацека, С.В.Верчиков, В,О.Костик и О.А.Чабаненко (53) 621.784,6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 954133, кл. В 21 В 45/02, 1982, Дрозд В. Г„Лямин Г.Н., Хорьков В.В.

Оборудование и процессы для ускоренного охлаждения проката. — Металлургическое оборудование. НИИинформтяжмаш, 1977, ¹ 32, с.35.

Патент Японии ¹57-4405, кл. В 21 В

43/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СКЛЯБОВ

Изобретение относится к металлургическому производству и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии на участках отделки прокатных и сталеплавильных цехов.

Известно устройство для охлаждения проката, содержащее ванну, установленные над ванной стационарные балки для продольного перемещения кэреток с люльками для слябов и подвижные балки для их поперечного перемещения, рычажный механизм и рольганги для загрузки — выгрузки слябов.

Стенки ванны выполнены с уклоном к ее дну со стороны рычажного механизма. В ванне по ее концам размещены короба, а подвески-рамки снабжены укрепленными в нижней части скребками. выполненными по профилю нижней части ванны.

„, БЦ„„1721102 А1 (57) Изобретение относится к металлургическому производству и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии на участках отделки прокатных и сталеплавильных цехов, Целью изобретения является интенсификация и повышение равномерности охлаждения, уменьшение парообразования. Устройство содержит емкость, в которой рядами установлены вертикальные перегородки, образующие ячейки для установки слябов. и коллекторы с соплами, Перегородки выполнены в виде размещенных с зазором одна относительно другой перфорированных стенок, соединенных в нижней части экраном. Коллекторы установлены в нижней части перегородок над экранами с направлением сопел вверх vi в верхней части ячеек по обе стороны перегородок с направлением сопел вниз. 5 ил, Однако в этом устройстве невозможно охлаждать изделия быстро и равномерно, так как отсутствует система интенсивной циркуляции воды.

Известно также устройство для охлаждения слябов фирмы BWG (2), состоящее из подводящего рольганга, сталкивателя, комбинированной загрузочно-разгрузочной тележки, водяного резервуара, второго кантователя и приемного устройства. Водяной резервуар разделен перегородками на отдельные ячейки, в которые устанавливаются охлаждаемые слябы.

Недостатком этого устройства является обильное паровыделение в цех при охлаждении слябов, так как нет системы подавления парообразования.

1721102

30

50

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для охлаждения слябов в водяном резервуаре. содержащее загрузочное устройство, подводящий рольганг, кантователи, разгрузочное устройство, две емкости с водой начального и конечного охлаждения с вертикальными перегородками, образующими отдельные ячейки, и отводящий рольганг. В емкости начального охлаждения температура воды 60 — 90 С, à в емкости конечного охлаждения — ниже 50 С. Загрузка и охлаждение слябов в ваннах осуществляются в вертикальном положении.

Однако при использовании этого устройства при охлаждении слябов в емкости с водой образуется вдоль граней сляба паровая рубашка, которая уменьшает теплообмен и тем самым замедляет охлаждение массивного иэделия. При этом наблюдается интенсивное паровыделение, что значительно ухудшает экологию. Наличие двух емкостей с водой для охлаждения усложняет процесс и делает его более трудоемким, Целью изобретения является интенсификация охлаждения слябов, повышение равномерности охлаждения и уменьшение паровыделения. Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство для охлаждения слябов в водяном резервуаре содержит загрузочное устройство, подводящий рольганг, кантователи, емкость с водой с вертикальными перегородками, образующими отдельные ячейки, разгрузочное устройство и отводящий рольганг, Существенным признаком заявляемого технического решения, общим с существенным признаком устройства, принятого за прототип, является наличие емкости с водой с вертикальными перегородками.

Новым существенным признаком заявляемого технического решения, отсутствующим в устройстве, взятом за прототип, является выполнение установленных в емкость рядами вертикальных перегородок, образующих ячейки для установки слябов.

Перегородки выполнены в виде размещенных с зазором одна относительно другой перфорированных стенок, соединенных в нижней части экраном. Причем перфорация перегородок уменьшается снизу вверх так, что в верхней части перегородок перфорации практически нет. Кроме того, предложенное устройство для ускоренного охлаждения слябов отличается от прототипа тем, что оно снабжено коллекторами с соплами. Коллекторы установлены в нижней части перегородок над экранами с направлением сопел вверх и в верхней части ячеек по обе стороны перегородок с направлением сопел вниз. Эти признаки отсутствуют как в устройствах-аналогах, так и в устройстве, взятом за прототип, Выполнение устройства с совокупностью признаков, указанных в формуле изобретения, позволяет разрушать паровую рубашку, образующуюся вдоль граней сляба при охлаждении в воде, тем самым увеличить теплообмен, а это, в свою очередь, увеличивает скорость охлаждения.

Проведенный анализ изобретения свидетельствует, что положительный эффект при осуществлении изобретения будет лолучен благодаря созданию избыточного давления в ячейках кассеты по сравнению с пространством между перегородками, что позволяет создать направленный поток воды вдоль боковых граней сляба, обеспечивающий торможение горячего потока воды с пузырьками пара, конденсацию паров в жидкости, измельчение пузырьков пара через перфорированные перегородки, окончательную конденсацию пара и дальнейший вывод горячей воды из емкости.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 — узел I на фиг.2; на фиг.4 — схема циркуляции воды при охлаждении слябов в емкости устройства; на фиг.5 — узел

)I на фиг.1.

Устройство для ускоренного охлаждения слябов содержит емкость 1, раму 2, ряды вертикальных стоек 3, разделяющих емкость на ячейки 4. Вертикал ьн ые стойки соединены двойными перегородками 5, которые выполнены перфорированными. К вертикальным стойкам в нижней части крепятся направляющие 6 для фиксации сляба в вертикальном положении. Между перегородками в нижней их части установлены коллекторы 7 с соплами 8, направленными вверх. В верхней части ячеек по обе стороны перегородок установлены коллекторы 9 с соплами 10, направленными вниз. Промежутки между двойными перегородками в нижней части заглушены экранами 11, Устройство содержит бак 12 для удаления окалины из емкости.

В процессе работы горячий сляб температурой до 800 С загружается в вертикальном положении при помощи загрузочно-разгрузочного приспособления (на фиг, не показано) на раму 2 в ячейку 4, при этом сляб фиксируется в вертикальном положении направляющими 6, Поступающая вода температурой 20 С из коллекторов

9, расположенных вверху на равном расстоянии от осевойплоскости ячейки 0-0, сопла

10 которых направлены вниз, контактирует с поверхностью сляба 13. Направленный

1721102 вдоль:боковых граней сляба поток воды, созданный коллекторами 9, разрушает паровую рубашку, увеличивая скорость охлаждения слябов, и обеспечивает торможение потока горячей воды, поднимающейся вверх. При этом пузырьки пара, конденсируясь в жидкости и перемещаясь по стрелке С из области А в область В через перфорированные перегородки 5, измельчаются и подаваемым потоком воды из коллектора 7, находящегося между перфорированными перегородками в нижней их части, по стрелке D выводятся из емкости. При этом выход пара на поверхность уменьшается. Такое направленное движение жидкости с пузырьками пара из области А в область В обусловлено перепадом давления, где Р > Рг (см. фиг.4), В . случае несоблюдения этого условия возможен интенсивный выход пара на поверхность. Промежутки между двойными перфорированными перегородками в нижней части заглушены экранами, чтобы не было подсоса отработанной горячей воды из бака 12, предназначенного для сбора окалины. По стрелке Е идет удаление окалины из.емкости.

Время охлаждения слябов от 800 до

100 С около 30 мин. Разогрев воды в емкости выше 60 С допускать нецелесообразно в связи с парообразованием, особенно в зимнее время, появлением зон с неравномерной теплоотдачей по плоскостям граней сляба и другими отрицательными факторами.

Таким образом изобретение позволяет

) — интенсифицировать охлаждение слябов на 10 — 20% за счет применения коллекторов;

5 — повысить равномерность охлаждения слябов; — улучшить условия труда производственного персонала за счет уменьшения парообразования;

10 — повысить пропускную способность участка охлаждения слябов; — обеспечить улучшение естественной среды, окружающей человека, путем снижения паровыделения при охлаждении слябов

15 в емкости с водой; — уменьшить потери в окалину.

Формула изобретения

Устройство для ускоренного охлажде20 ния слябов, содержащее емкость и установленные в ней рядами вертикальные перегородки, образующие ячейки для установки слябов, o rл ича ю щееся тем, что, с целью интенсификации и повышения рав25 номерности охлаждения, уменьшения парообразования, оно снабжено коллекторами с соплами, перегородки выполнены в виде размещенных с зазором одна относительно другой перфорированных стенок, соединен30 ных в нижней части экраном, а коллекторы установлены в нижней части перегородок над экранами с направлением сопел вверх и в верхней части ячеек по обе стороны перегородок с направлением сопел вниз.

1721102

1721102

Фиг.5

Составитель В.Костик

Редактор Т. Иванова Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор Т.Малец

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 929 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

НТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5