Способ охлаждения горячекатанного металла

 

Союз Советски к

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВЕИтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и1910262 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 110780 (21) 29á1117/22-02 с присоелинением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 0703.82. Бюллетень Ме 9

Дата опубликования описания 070382 (5! )М. Кл.

В 21 S 45/02

3ЪеудерстеенлыИ квинтет ле делам лзобретеннй н аткрытнй (53) УДК 621.771, .02(С88. 8) Ф. Е. Долженков, 6. В. Коновалов, Т. С. Литвинова;

А. В. Буток, Л. Б. Горский, B. K. Литвинов, Л. Г. Большинский и Ю. С. Колосков (72) Авторы изобретения

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии и Специальное конструкторско-технслогическое бюро Донецкого физико-технического института AH Украинской CLP., (71) Заявители (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЯЧЕКАТАНОГО

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности, к способам охлаждения горячекатаного металла, а также для охлаждения любых нагретых поверхностей и может быть использовано в черной и цветной мет аллур гии.

Известен способ охлаждения горячекат ано ro мет алла, заключающий ся в т ом, что, установив устройство для охлаждения в пределах восьми метров с вы10 ходной стороны последней чистовой клетки полосового стана горячей прокатки и используя в качестве охладителя жидкий азот, температуру прока15 тываемого металла в пределах восьми метров резко снижают до 500 + 700 С(11.

В результате участок, на котором находится полоса, устраняется беэ принудительного охлаждения при 800-900 С. о

Недостаток данного способа заключается в том, что охлаждение жидким азотом неэкономично, так как его необходимоо э начител ь но бол ьше, чем воды, для охлаждения металла до той же температуры.

Известен способ охлаждения горячекатаного металла распыленной водой, нагретой до температуры, близкой к температуре кипения, Воду распыляют воздухом, нагретым до 80-350 С (?3.

Контакт горячей воды с металлом под давлением нагретого воздуха, прижимающего воду к металлу, способствует ускоренному парообразованию.

Недостатком данного способа является наличие между охладителем и охлаждаемой поверхностью паровой подуш" ки, которая существенно снижает интенсивность теплообмена. Кроме того, ускоренное парообраэование способствует повышению расхода охладителя эа счет его безвозвратного испарения.

Наиболее близок к предлагаемому способ охлаждения прокатных валков и проката водовоэдушной смесью, причем воздух подают в охлаждающую жидкость под давлением 0,1 — 1,5 ати, 910267 а исходное давление жидкости устанавливают в пределах 0,05 - 0,6 ати.

Впрыскивание воздуха непосредственно в охлаждающую жидкость осуществляется до начала высокоскоростного ее истечения 3j.

Рассматриваемый способ охлаждения прокатных валков и проката включает две стадии охлаждения: нагрев воды до температуры кипения, испарение воды с охлаждаемой поверхности.

Вода является хладоагентом и претерпевает однократное фазовое превращение вода-пар.

Недостатком данного способа являетсл наличие паровой подушки между охладителем и металлом, что снижает скорость теплообмена между ними, и большой расход охладителя иэ-за безвозвратного испарения его в окружающую среду.

Цель изобретения - повышение интенсивности теплообмена и снижение расхода воды, Поставленная цель достигается благодаря тому, что при охлаждении горячекатаного металла способом, включающим подачу на охлаждаемую по, верхность водовоздушной смеси, циркулирующей по замкнутому контуру, ЗО воду используют в качестве теплоносителя между металлом и замкнутым контуром, по которому циркулирует криогенная жидкость, предпочтительно жидкий азот. 35

На чертеже схематично изображено устройство для реализации способа.

Для охлаждения полосы 1, находящейся между валками 2, подают водовоздушнуг смесь из коллектора 3. Водовоздушная смесь, попадал на полосу после испарения, сразу же попадает под плиту 4, на проти воположной стороне которой расположен замкнутый

45 контур 5 с циркулирующей в нем криогенной жидкостью, например жидким азотом. Последующее фазовое превращение газообразного азота в жидкий осуществляется с помощью ожижительной машины 6.

Ожижение по предлагаемому способу происходит следующим образом.

Как только водовоздушную смесь подадут на полосу, она нагревается до кипения и испараяется. Пар, соприкасаясь с охлаждаемой плитой, конденсируется и, превратившись в воду, снова попадает на полосу.

Таким образом, вода по предлагаемому способу является теплоносителем между металлом и охлаждаемой плитой, и спыты вая при э том мно го кратв ное фазовое превращение.

Следовательно, из-эа многократного фазового превращения воды в пар между полосой и плитой, охлаждаемой криогенной жидкостью, циркулирующей по замкнутому контуру, снижается расход воды в окружающую среду и, кроме того, из-за значительного . уменьшения паровой пленки на поверхности металла повышается интенсивность теплообмена.

Пример конкретного выполнения.

Металл охлаждают жидким азотом, циркулирующим в змеевике по замкнутому контуру под да влени ем 4 ати.

Змеевик укреплен на медной плите с большим коэффициентом теплопроводности толщиной -5 мм, которая расположена над горячекатаным металлом на расстоянии 5 мм. Вода, играя роль теплоносителя от металла к азоту, после попадания на металл с расходом .25 м /час сразу же поступает под

Ъ плиту, охлаждаемую жидким азотом, и претерпевает при этом многократное фазовое превращение вода-пар. По предлагаемому способу вода расходуется на слив с торцов полосы, а безвозвратное ее испарение в окружающую среду исключается. Охладителем являет ся криогенная жидкост ь, и тепло, отбираемое от металла, идет на фазовое превращение от жидкого в газообразное состояние.

Использование предлагаемого способа охлаждения горячекатаного металла обеспечивает следующие преимущест ва:

1) получение требуемых физико-механических свойств и структуры прокатываемого металла;

2) повышение производительности стана;

3) более экономичное использование воды.

Формула изобретения

Способ охлаждения горячекатаного металла, включающий подачу водовоздушной смеси на охлаждаемую поверхность, отли чающийся тем, что, с целью повышения интенсивности теплообмена и экономии воды, I

Сост а ви тел ь М. Реутова

Редактор Б. Федотов ТехредЛ.Пекарь, Корректор С. Щомак

Заказ 962/7 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ССCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"; r. Ужгород, ул. Пректная, 5 91026 воду используют в качестве теплоносителя между металлом и замкнутым контуром, по которому циркулирует криогенная жидкость, предпочтительно жидкий азот, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

7 6

1. Патент Японии У 44 43495, кл. 10 J 182, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельст во CCCP и 531579 кл. В 21 В 45/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР и 561862, кл. В 21 В 27/Рб, 1977.