Спосіб видалення окалини з гарячих заготівок валків прокатних станів

Спосіб видалення окалини з гарячих заготівок валків прокатних станів шляхом швидкого і різкого охолодження їх поверхонь стаціонарними струменями води низького тиску, які утворюють на поверхні охолодження поле змінного тиску, частоту і амплітуду коливань якого регулюють зміною швидкості поступального руху заготівки або зміною відстані між суміжними струменями до утворення на її поверхні бульбашкового режиму кипіння, що 3 вань змінного тиску на її поверхні збігається з резонансною частотою утворення і відриву парових бульбашок. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: - фіг. 1 - схема подачі системи струменів води на поверхню заготівки під тиском Р0; - фіг. 2 - розріз А-А; - фіг. 3 - залежність густини теплового потоку q і коефіцієнта тепловіддачі від температурного напору t=tc-ts, де tc - температура поверхні; ts температура насичення при тиску Рс, Заявлений спосіб здійснюється таким чином. Об'єднані в індивідуальні секції 1 струмені води 2 падають на заготівку 3 і утворюють на її поверхні поле змінного тиску. Кожна секція через дросель з електричним керуванням 4 підключається до джерела низького тиску Р0 і утворює на поверхні охолодження гідродинамічний тиск Ps, величину якого шляхом настройки дроселів зменшують у напрямку руху заготівки так, що Рс1>Рс2>Рс3>Рс4 (фіг. 1) і контролюють за допомогою монометра 5. Зі зменшенням тиску падає температура насичення і на поверхні окалини, температура якої в міру руху заготівки також падає (tс1>tс2>tс3>tс4) розвивається бульбашковий режим кипіння. Для контролювання бульбашкового режиму кипіння через струмінь 2 від джерела 6 пропускається постійний електричний струм, який в момент генерації парових бульбашок і періодичної зміни електричного опору на межі розподілу водаокалина наводить в індукційній котушці 7 складову електричного струму по частоті й амплітуді якої визначають бульбашковий режим кипіння та інтенсивність тепловіддачі. В залежності від стану поверхні окалини (тріщини, впадини, дряпини, тощо) щільність діючих центрів пароутворення змінюється і для забезпечення збігання частоти коливань тиску на поверхні охолодження з частотою утворення і відриву парових бульбашок заготовку одночасно з поступальним рухом обертають навколо повздовжньої осі з регульованою швидкістю. При цьому швидкість обертового руху узгоджують зі швидкістю поступального руху по реакції електричного струму, наведеного в індукційній котушці. 52044 4 В якості прикладу реалізації способу розглянемо видалення окалини з гарячих заготовок в умовах гідравлічного преса, який дає можливість рухати заготовку в повздовжньому напрямку з регульованою швидкістю м і одночасно обертати її навколо повздовжньої осі з регульованою частотою n. Поле змінного тиску на поверхні охолодження утворюють за допомогою системи стаціонарних струменів води низького тиску Р0=0,5...0,7Мпа. Суть корисної моделі полягає у тому, що протягом усього періоду охолодження на поверхні окалини підтримують бульбашковий режим кипіння. Принцип стабілізації бульбашкового режиму випливає із аналізу кривих кипіння Нукіяма (фіг. 3), якщо їх спостерігати у зворотному порядку. На початку охолодження розжареної до tc-1000°С поверхні вода самовільно розпадається і випаровується. За досить короткий проміжок часу температура поверхні різко падає і температурний напір досягає критичної величини t=tc-ts=25°С (точка В на фіг. 3). При цьому густина теплового потоку і коефіцієнт тепловіддачі досягають максимуму, а на поверхні охолодження розвивається інтенсивне бульбашкове кипіння. Наприклад, якщо в процесі охолодження тиск на поверхні заготовки Рс1=0,5МПа, якому відповідає температура насичення ts=151°C, то температура поверхні у критичному режимі буде tс1= tкр+ts=25+151=176°C. При русі заготовки через проміжок часу =h/ м, де h - відстань між суміжними струменями, температура поверхні tc2 падає і для підтримки критичного режиму ( tкp=25°С) необхідно зменшити температуру насичення, тобто за допомогою дроселя знизити на поверхні заготовки тиск до Рс2. Застосування пропонованого способу дозволяє підвищити якість поверхні, що очищається, суттєво знизити витрати енергії на гідравлічне очищення, а також створити на поверхні заготовки поле змінного тиску за допомогою стаціонарних струменів води, формування яких виконується найбільш просто. 5 52044 6 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 52044 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601