Способ струйного охлаждения листового проката

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для охлаждения листового проката на рольгангах толетолиетовых и непрерывных широкополосовых станов. Цель изобретения - повышение интенсивности и равномерности охлаждения, по ширине полосы путем создания зоны ох . . .: / 2 : ;. . лаждения фиксированной ширины. Способ включает подачу Плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами . В каждую зону охлаждения направляют навстречу друг другу два ряда струй с различным удельным расходом причем удельный расход воды на поверхности .проката под плоскими струями, расположенными на выходе из зоны охлаждения и направленными против направления движения проката, устанавливают в соответствии с зависимостьюд2 +(vt,./kivi, где gi -удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения; уп - скорость движения проката; vi - скорость истечения воды; ki, k2 - экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственна 0,7-1,0 и 1,0-1,2. а плоские струи воды располагают под углом к вертикали. При этом линию пересечения плоских струй располагают по другую сторону от плоскости проката; 1 з.п.ф-лы, 2 табл. (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870218/02 (22) 12,06.90 (46) 30.03.92. Бюл. М 12 (71) Научно-производственное объединение по защите атмосферы. водоемов. использованиювторичных энергоресурсов и.охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии "Энергосталь" (72) А.Jl.Êàíåâñêèé, А.B.Åðîõèí, А.Е,Руднев, В.Н.Зорин, А.Б.Локшин и Н.С.Гук (53) 621.783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 996466, кл. С 21 D 1/02, 1980. (54) СПОСОБ СТРУЙНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ . ЛИСТОВОГО ПРОКАТА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для охлаждения листового проката на рольгангах толстолистовых и непрерывных широкополосовых станов. Цель изобретения — повышение ин- . тенсивности и равномерности охлаждения. по ширине полосы путем создания зоны ох4

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано для охлаждения листового проката на рольгангах толстолистовых и непрерывных широкополосовых станов при контролируемой прокатке и термообработке.

Цель изобретения — повышение интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы путем создания зоны охлаждения фиксированной ширины.

„„59„„1723150 А1 (5()5 С 21 О 1/02 лаждения фиксированной ширины. Способ включает подачу плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами. B каждую зону охлаждения .напра вля ют навстречу друг другу два ряда струй с различным удельным расходом, причем.удельный расход воды. на поверхности проката под плоскими струями, расположенными на выходе иэ зоны охлаждения и направленными против направления движения проката, устанавливают в соответствии с зависимостью gz = kzg1j1+(v„./kqvj); где g> — удельный расход воды ряда. струй на входе в зону охлаждения; v скорость движения проката; v> — скорость истечения. воды; k>, 1с2— экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственно

0,7-1,0 и 1,0-1,2. а плоские струи воды располагают под углом 10-30 С к вертикали.

При этом линию пересечения. плоских струй располагают по другую сторону от плоскости проката; 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу струйного охлаждения листового проката, включающему подачу в зоны охлаждения плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами, в каждую зону охлаждения плоские струи подают двумя рядами навстречу одна другой под углом 10 — 30 к вертикали с различным удельным расходом рядов струй, причем плоские струи на выходе из зоны охлаждения направляющих против направления движения проката, а удельный расход

1723150 воды этого ряда струй устанавливают в соответствии с зависимостью п

Я2 = К291(1 + и ), где g> — удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения;

g2 — удельный расход воды ряда струй на выходе из зоны охлаждения;

v> — скорость движения проката;

v1 — скорость истечения воды;

k1. k2 — экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодейст вия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственно 0,7-1,0 и 1,0 — 1,2.

Плоские струи размещают на высоте так, что линия пересечения их осей размещена по другую сторону от плоскости проката.

Направление в каждую зону охлаждения двух рядов плоских струй воды навстречу одна другой позволяет организовать движение воды к середине эоны, осуществить ее перемешивание. Это обеспечивает большой размер зоны, высокую величину и равномерность теплосъема, что позволяет повысить интенсивность и равномерность охлаждения по ширине полосы.

Установление удельного расхода воды на поверхности проката под плоскими струями, расположенными на выходе из зоны охлаждения и направленными против хода его движения в соответствии с зависимо. стью

Я2 = K2g1(1+ К Ч ), обеспечивает надежную фиксацию дальней границы зоны охлаждения и позволяет осуществлять равномерное по ширине полосы охлаждения. Подача второго ряда плоских струй с плотностью орошения выше определяемой из зависимости приводит к перерасходу охладителя без увеличения интенсивности охлаждения, а с плотностью орошения ниже этой величины — к нарушению надежного отсечения охладителя, к неуправляемому теплосъему с проката и снижения равномерности охлаждения, Величина коэффициента К1 учитывает эффект взаимодействия струй воды с поверхностью проката и при угле между плоской струей и вертикалью о1, равном ЗОО, kt = 0,7, а при р1 = 10 — k< = 1,0. Величина коэффициента

k2 учитывает эффект взаимного влияния струй воды. Если p> <+, то k2 = 1,0, если р1 >(щ, то k2= 1,2.

Расположение плоских струй под углом

10-30 к вертикали обеспечивает благодаря натеканию воды под углом, близким к прямому, высокоинтенсивный теплосьем с проката и исключает растекание за близкую границу зоны охлаждения. Это обеспечивает повышение интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы, так как обеспечивает создание зоны охлаждения фиксированной ширины. При расположении плоских осей под углом к вертикали менее 10 возрастает доля охладителя, участвующая в неорганизованном охлаждении

10 проката. Так, при rp< =Оэтадоля возрастает до 15 При располо>кении плоских струй под углом к вертикали более 30 коэффициент теплообмена становится недостаточным. Так, при угле р1 = 40 коэффициент

15 теплообмена уменьшается íà 25 (см. табл.

1). Результаты исследования влияния угла расположения плоских струй на условия охлаждения приведены в табл.1.

Расположение линий пересечения пло20 ских струй по другую сторону от плоскости проката обеспечивает необходимый размер зоны охлаждения, что повышает интенсивность охла>кдения. Расположение линии пересечения плоских струй до плоскости

25 проката приводит к взаимному гашению струй и снижению интенсивности охлаждения.

На чертеже показана схема реализации способа.

30 Согласно способу в процессе прокатки или термообработки листовой прокат 1 дол>кен подвергаться ускоренному охлаждению. Для этого прокат 1 подают в зоны 2 охлаждения, в каждую из которых направля35 ют два ряда плоских струй воды 3 и 4 навстречу одна другой, При этом удельный расход воды на поверхности проката под плоскими струями 4, расположенными на выходе из зоны 2 охла>кдения и направлен40 ными против направления движения проката 1 я2, устанавливают в соответствии с зависимостью

Я2 = К2Я1 (1 +.K)V ), 45 плоские струи 3 и 4 располагают под углом р1 и = 10-30 к вертикали. При этом линию пересечения 00 осей плоских струй 3 и

4 располагают по другую сторону от плоскости проката 1. Такая подача плоских струй воды 3 и 4 позволяет создать большую зону

2 охлаждения с высокой равномерностью распределения воды по ее длине и ширине.

Кроме того исключается растекание воды вне зоны 2 охлаждения. Предлагаемый спо55 соб можно реализовать при помощи двух коллекторов 5 и 6 с расположенными вдоль их образующей плоскоструйными форсунками 7. Расположение плоских струй 3 и 4 под углом к вертикали менее 10 приводит к

1723150

Табли ца 1 юею ею

Доля охладителя,участвуацего в неорганизованном охлажде" нии

Угол располо" жения плоских струй относительно вертикаля, град

22

23

0

0

15 нерегулируемому охлаждению вне зоны 2, а под углом более 30 — к снижению интенсивности теплообмена.

Пример. Предлагаемый способ ойро- 5 бован на участке междеформационного ускоренного охлаждения стана 3000 меткомбината им.Ильича. Скорость движения проката толщиной 44 мм на участке ускоренного охлаждения составляла =0,3 10 м/с. Для охлаждения проката использовали в каждой зоне по 2 коллектора с форсунками, установили их на расстоянии =1 м от проката. Давление воды в коллекторах составляло =0,2 МПа, что обеспечивало ско- 15 рость ее истечения = 10 м/с. Линию расположения форсунок сместили относительно вертикали на угол 30О. Плотность орошения под плоскими струями, расположенными на выходе в зону охлаждения, со- 20 ставляла g> = 30 кг/м с. Так как p> = 30О, то k< = 0,7, а так как p> = @, то k = 1,0. 8 соответствии с зависимостью gg = 1,0. 30 (М

7 10 ) 31,3 кг/м .Q. Эффективность 25

03 г предлагаемого способа показана в табл.2.

В предлагаемом способе обезпечивается высокий уровень теплосьема за счет направления в каждую зону охлаждения двух рядов плоских струй воды навстречу одна 30 другой под углом не более 30 к вертикали и расположения линий пересечения их оосей по другую сторону от плоскости проката.

Кроме того, обеспечивается высокая равномерность механических свойств по ширине проката за счет установления удельного расхода воды на его поверхности в соответствии с разработанной зависимо40 стью распоЛожения плоских сгруй под углом не менее 10О.

Формула изобретения

1. Способ струйного охлаждения листового проката, включающий подачу в зоны охлаждения плоских струй воды постоянной ширины с прямолинейными границами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения интенсивности и равномерности охлаждения по ширине полосы путем создания зон охлаждения фиксированной ширины в каждую зону. охлаждения плоские струи подают двумя рядами навстречу одна другой под углом 10-30 к вертикали с различным удельным расходом рядов струй, причем плоские струи на выходе из зоны охлаждения направляют против направления движения проката, а удельный расход воды этого ряда струй устанавливают в соответствии с зависимостью

vn

9 ="9 (" + К1 /, )где g> — удельный расход воды ряда струй на входе в зону охлаждения;

92 — удельный расход воды ряда струй на выходе из зоны охлаждения;

v> — скорость движения проката;

v> — скорость истечения воды;

1с>, k — экспериментальные коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия струй воды с поверхностью проката и взаимного влияния струй воды, равные соответственно 0,7-1,0 и 1,0 — 1,2.

2. Способпоп.1,отличающийся тем, что плоские струи размещают на высо-, те так, что линия пересечения их осей размещена по другую сторону от плоскости проката.

1723150

Та бли ца 2 еаююеееaюеее

Показатели факти ческие или расчетные юееееюю еюееюювеею юеаеавюевеавеае Юваеввев

800

810

0,08 в е е е ю в е в а е. ае а\ееаа\юеюеаеюееа

Редактор А.Лолинич

Составитель Н.Фабрис

Техред М.Моргентал

Корректор М.Кучерявая

Заказ 1044 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Технические и эксплуатационные свойства

Объем производства проката, тыс.т

Увеличение выхода проката, 1 сорта, Ф

Прототип

Предлагаемьй спо" соб