Пристрій для охолодження листового прокату на рольгангу

1 Пристрій для охолодження листового прокату на рольгангу, який містить ванну з колекторами, уздовж твірних яких розташовані сопла для подачі води і формуючі планки, які утворюють ЩІЛИННІ сопла, який відрізняється тим, що у ванні встановлені перегородки, що утворюють сполучені між собою ВІДСІКИ з прохідним прорізом між ними, і перфоровані козирки, розташовані по периметру ВІДСІКІВ під кутом 30-45° до осі щілинного сопла 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що формуючі планки виконані рознімними, складеними з двох частин го прокату, зниження надійності роботи відомих пристроїв, а також збільшення простоїв обладнання та трудовитрат зв'язаних з ручною очисткою ванн від окалини та пльон Як прототип прийнято найбільше близький за конструкцією до пропонованого відомий пристрій [5] для охолодження листового прокату на рольгангу, який містить ванну з колекторами, уздовж твірних яких розташовані сопла для подачі води, і формуючі планки, які утворюють ЩІЛИННІ сопла Недоліком прототипу є порушення рівномірності течи та однорідності потоку охолоджувача в контакті з охолоджуваною поверхнею, яке викликано підвищеною засміченістю ванн пльонами та окалиною, що відлущуються від прокатуваних штаб у термін їх проходження на ДІЛЬНИЦІ ВІДВІДНО ГО рольгангу стану, де розташовано відомий пристрій Пльони та окалина перекривають ЩІЛИННІ сопла і сопла колекторів, дестабілізують інжекцію охолоджувача, що викликає порушення суцільності потоку та рівномірності його витікання Це стає на перешкоді отримання однорідного по швидкості та витрату потоку охолоджувача перед його контактом з охолоджуваною поверхнею штаби Наслідком цього є зниження ефективності, рівномірності охолодження поверхні та твердості листового прокату Для усунення засміченість ванн використовується ручне очищення щільових сопел та колекторів при зупинках стану, та використання кранових операцій для зняття роликів рольгангу для доступу до пристрою, розташованому під рольгангом, що (О 62242 викликає збільшення простоїв обладнання та труність по швидкості і витраті потоку охолоджувача в довитрат контакті з охолоджуваною поверхнею При цьому Наприклад, при використанні вказаного привиключаються порушення форми та суцільності строю у потоці широкоштабового стану 1680 ВАТ потоку охолоджувача, підвищується стабільність "Запоріжсталь" для прискореного охолодження роботи пристрою ВІДСІКИ виконані сполученими штабів товщиною 2-6мм засмічення ванн відбуваміж собою для забезпечення в них однакових рівється через кожні 2-3 МІСЯЦІ їх експлуатації при ня і тиску охолоджувача Цим також забезпечусередньої продуктивності стану 0,8 - 1,0млн т/рік ються однакові у всіх відсіках умови течи потоку При цьому ефективність охолодження листового охолоджувача, його однорідність по швидкості і прокату значно знижується (коефіцієнт тепловідвитраті, що підвищує ефективність, рівномірність 2 2 дачі зменшується від 2000Вт/м К до 1000Вт/м К) охолодження поверхні і, як слідство, твердості Трудовитрати на очистку ванни складають 20листового прокату ЗОлюд/год та зв'язані з необхідністю знімання роАктивному усуненню окалини та пльон сприяликів ВІДВІДНОГО рольгангу стану, що збільшує триють також потоки використаного охолоджувача, валість і енергоємність ремонту та зменшує прочастина якого повертається у ВІДСІКИ ванни крізь дуктивність стану отвори у перфорованих козирках та інжектується у ЩІЛИННІ сопла, а інша частина усувається разом із У основу винаходу поставлена задача пльонами та окалиною за межі ванни, а між перевдосконалення пристрою для охолодження листогородками - крізь прохідний проріз між відсіками вого прокату на рольгангу шляхом утворення нових елементів та вузлів конструкції Досягаємим Оптимальний кут розміщення перфорованих при цьому технічним результатом є поліпшення козирків до осі щілинних сопел і ефективність охорівномірності течи і підвищення однорідності потолодження поверхні листового прокату (коефіцієнт ку охолоджувача у контакті з охолоджуваною потепловіддачі а) визначені експериментальним верхнею і за рахунок цього - підвищення ефектившляхом при дослідно-промисловому випробуванні ності, рівномірності охолодження і твердості пропонованого пристрою на прокатному стані 1680 листового прокату, При цьому також підвищуються ВАТ "Запоріжсталь" Експериментальні значення стабільність і надійність роботи, поліпшуються коефіцієнта тепловіддачі а для пристроюумови експлуатації та обслуговування пристрою, прототипу і для пропонованого пристрою в залежзнижуються простої обладнання і трудовитрати, ності від кута розташування перфорованих козирпов'язані з очисткою ванн від окалини та пльон ків до осі щілинних сопел (Р) наведені у таблиці 1 Рішення поставленого завдання досягається Аналіз даних, наведених у табл 1, показує, що тим, що у відомому пристрої, який містить ванну з оптимальним розміром кута р є кут 30-45° При колекторами, уздовж твірних яких розташовані менших розмірах кута, незважаючи на те, що умосопла для подачі води і формуючі планки, які ви для виведення окалини та пльон з поверхні утворюють ЩІЛИННІ сопла, передбачені наступні перфорованих козирків покращуються, але КІЛЬВІДМІНИ у ванні встановлені перегородки, що утвоКІСТЬ охолоджувача, який повертається знов у ВІДрюють сполучені між собою ВІДСІКИ з прохідним СІКИ, зменшується, що порушує умови інжекції, прорізом між ними, і перфоровані козирки, розтакоефіцієнт тепловіддачі знижується через порушовані по периметру ВІДСІКІВ під кутом 30-45° до шення рівномірності течи та суцільності потоку осі щілинного сопла, а формуючі планки виконані охолоджувача в коні акті з охолоджуваною поверрознімними, складеними з двох частин хнею При кутах більш ніж 45° окалина та пльони залишаються на поверхні перфорованих козирків, Між сукупністю вказаних ознак винаходу і техщо також зменшує КІЛЬКІСТЬ охолоджувача, який нічним результатом, що досягається, існує наступпотрапляє у ВІДСІКИ ний причинно-наслідковий зв'язок Вузол конструкції, складений з розташованих у Окремі фрагменти окалини і пльон можуть пованні перегородок, які утворюють сполучені між падати через щілинне сопло і накопичуватися між собою ВІДСІКИ з прохідним прорізом між ними, заформуючими планками у верхній їхній частині і безпечує усуненню окалини та пльон, які відлущуповинні періодично виводитися вручну При цьому, ються від прокатуваних штабів, за межі ванни крізь для зручності їхнього видалення формуючі планки прохідні прорізи між відсіками Перфоровані козирвиконані рознімними, складеними з двох частин ки, розташовані по периметру ВІДСІКІВ ПІД кутом 30нижньої та 45° до осі щілинного сопла, запобігають потраплянню окалини та пльон у ВІДСІКИ ванни, направТаблиця 1 ляючі їх за межі ванни й у прохідний проріз між відсіками Кут Усуа, У сукупності вузол конструкції, складений з Р, Вт/(м2 нення Інжекція Примітка Пристрій встановлених у ванні перегородок, які утворюють окалигра сполучені між собою ВІДСІКИ з прохідним прорізом К) ни Д між ними, та перфоровані козирки, розташовані по погапісля запериметру ВІДСІКІВ під кутом 30-45° до осі щілинно1000 погано но смічення го сопла, забезпечує захист ВІДСІКІВ ВІД потраплянПрототип погаПІСЛЯ ня у них, і а усунення за межи ванни окалини та 2000 добре но очистки пльон При відсутності у відсіках ванни окалини та пльон поліпшуються умови і стабілізується процес інжекції охолоджувача в щілинне сопло, поліпшується рівномірність течи і підвищується однорід 62242 Продовження таблиці 1 Кут а, Усу нення Пристрій Р, Вт/(м2 Інжекція Примітка окалигра Д 20 25 Пропонований ЗО 35 40 45 50 55 60 К) ни 1800 добре погано задовіль1900 добре но 2000 добре добре 2100 добре добре 2100 добре добре 2000 добре добре задо- задовіль1900 вільно но пога1900 погано на пога1800 погано но не засмічується засмічується верхньої Верхня частина може витягатися через міжроликовий пройом для виведення з неї пльон та крупної окалини з наступною установкою и знову, тобто на нижню частину формуючих планок Дрібні фрагменти окалини вимиваються потоками охолоджувача крізь прохідний проріз між відсіками Це дозволяє відмовитися від використання кранових операцій та зняття роликів рольгангу, що необхідно для чистки ванн у пристроі-прототипі Також знижуються простої обладнання та трудовитрати, зв'язані з чисткою пристрою від окалини та пльон Таким чином, наявність вказаних ознак винаходу забезпечує поліпшення рівномірності течи і підвищення однорідності потоку охолоджувача в контакті з охолоджуваною поверхнею, і за рахунок цього - підвищення ефективності та рівномірності охолодження поверхні і, як слідство, твердості листового прокату При цьому підвищується стабільність та надійність роботи, поліпшуються умови експлуатації та обслуговування пристрою, знижуються простої обладнання і трудовитрати, зв'язані з очисткою ванни від окалини та пльон Технічна суть винаходу пояснюється кресленням (Фіг) Пропонований пристрій складається з ванни 1 з колекторами 2, уздовж твірних яких розташовані сопла 3 для подачі води, і рознімні формуючі планки 4 (нижня частина), 5 (верхня частина), які утворюють ЩІЛИННІ сопла 6 У ванні встановлені перегородки 7, які утворюють, спілкуючи між собою і патрубком 11 ВІДСІКИ 8, з прохідним прорізом 9 між ними, та перфоровані козирки 10, розташовані по периметру ВІДСІКІВ 8 під кутом Р=30-45° до осі щілинного сопла Пропонований пристрій розміщено під рольгангом 12, на якому рухається листовий прокат 13 Нижня поверхня листового прокату 13, від якого відлущуються окалина та пльони 15, охолоджується потоком охолоджувача 14 Пропонований пристрій для охолодження листового прокату працює слідуючим чином ВІДСІКИ 8 пристрою заповняються крізь сопла З колекторів 2 водою при тиску 0,03-0,05МПа, що виключає и викид з порожнини щілинного сопла 6 Після заповнення ВІДСІКІВ 8 водою тиск підвищується до О.ЗМПа При цьому за рахунок інжекції води з об'єму відсіка утворюється потік охолоджувача 14 висотою 200-400мм над рівнем рольгангу, який, виходячи з щілинного сопла 6, охолоджує нижню поверхню листового прокату 13 у міжроликовому просторі Для забезпечення однакового рівня охолоджувача у всіх відсіках пропонованого пристрою вони спілкуються між собою патрубком 11, встановленим у днища ванни 1 Під час руху листового прокату 13 по рольгангу 12 стану потоки охолоджувача 14 після контакту з поверхнею листового прокату у вигляді відбитих потоків повертаються у ВІДСІКИ 8 ванни 1 крізь зазори між роликами рольгангу 12, проходячи крізь отвори в перфорованих козирках 10 Перемішуючись з охолоджувачем, який знаходиться у відсіках 8, частина повернутого охолоджувача за рахунок інжекції бере участь у безперервній циркуляції, інша, яка дорівнює загальній витраті охолоджувача на пристрій, переливається через края ванни та крізь прохідний проріз 9 між перегородками 7 ВІДСІКІВ 8 Відлущені від листового прокату окалина та пльони 15 потрапляють на перфоровані козирки 10 і виводяться разом з відпрацьованим охолоджувачем за межі ванни 1, а між відсіками 8 - крізь прохідний проріз 9 Окремі фрагменти окалини і пльон, що попадають в щілинне сопло 6, періодично виводяться вручну Для цього крізь міжроликовий простір витягують верхню частину формуючих планок 5, виводять окалину і встановлюють знову на нижню частину 4 Дрібні фрагменти окалини вимиваються інжектованими потоками за межі ванни й у тому числі крізь прохідний проріз 9 між відсіками 8 під рольганг 12 Таким чином, у запропонованому пристрої відлущені від листового прокату 13 пльони й окалина 15 не перекривають ЩІЛИННІ сопла 6 та сопла З колекторів 2, що забезпечує у порівнянні з прототипом поліпшення рівномірності течи і підвищення однорідності потоку охолоджувача в контакті з охолоджуваною поверхнею і за рахунок цього підвищення ефективності, рівномірності охолодження і, як слідство, твердості листового прокату Одночасно зменшується час та трудові витрати на обслуговування пристрою, оскільки виключається необхідність у знятті роликів рольгангу, що завжди зв'язано з виконанням кранової операції під час роботи з пристроєм за прототипом Пропонований пристрій було виготовлено та випробувано на промисловій установці прискореного охолодження штабів безперервного широкоштабового стану 1680 гарячої прокатки ВАТ "Запоріжсталь" Підготовка пристрою до роботи в лінії стану здійснюється слідуючим чином На відвідному рольгангу встановлюється пропонований пристрій у наступній ПОСЛІДОВНОСТІ операцій - знімаються ролики рольгангу 12 і на рольганг установлюється пропонований пристрій, - колектори 2 підключаються до загальної магістралі технічної води, 62242 - установлюються на місце ролики рольгангу При випробуванні пропонованого пристрою в умовах охолоджуючої установки стану 1680 гарячої прокатки ВАТ "Запоріжсталь" установлено, що окалина і пльони 15, які відлущуються від поверхні листового прокату 13, попадають на перфоровані козирки 10 ВІДСІКІВ 8 ванни 1, рухаючи по ним виводяться за межі ванни, у т о м у числі в проріз 9 між перегородками 7 ВІДСІКІВ 8 під рольганг Оскільки ПЛЬОНИ та окалина, що відлущували 8 ся від нижньої поверхні листового прокату, не перекривали ЩІЛИННІ сопла та сопла колекторів, покращилася рівномірність течи і підвищилися однорідність і суцільність потоку охолоджувача в контакті з охолоджуваною поверхнею За рахунок цього підвищилася ефективність та рівномірність охолодження поверхні листового прокату, що підтвердилося при дослідженні його твердості уздовж ширини (таблиця 2) Таблиця 2 Пристрій Точки виміру Прототип Пропонований 1 156 158 Твердість (НВ) за шириною листового прокату (крок виміру 100 мм) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 152 160 130 149 151 163 138 150 145 162 165 155 160 165 165 155 157 160 Дані таблиці 2 показують, що при охолодженні листового прокату, наприклад, завтовшки 6 мм і за шириною 1000 мм зі сталі СтЗпс, при використанні пропонованого пристрою в порівнянні з прототипом, твердість поверхні підвищується на 7-10 НВ при більш рівномірному и розподіленні за шириною Комп'ютерна верстка М Клюкш Ср 150 160 Установлено, що час міжремонтного обслуговування ванни збільшується, а тривалість чистки скорочується в 5-6 разів у порівнянні з пристроємпрототипом Знизилися трудовитрати до 5 люд/год (проти 20-30 люд/год) при обслуговуванні охолоджуючого пристрою, вилучилися кранові операції і зменшився час простою стану при ремонті Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119