Камера для безперервного травлення і очищення поверхні сталевої гарячекатаної штаби

1. Камера для безперервного травлення і очищення поверхні сталевої гарячекатаної штаби, яка включає системи подавання і відводу травильного розчину та механізм протягування сталевої C2 2 (19) 1 3 вих стрічок [2. Патент Німеччини DE 1521753 (C23G3/02, 11.12.69) - найближчий аналог]. Камера для безперервної обробки поверхні металевих штаб шляхом травлення і очистки містить у собі пристрій для подачі під тиском розчинів на горизонтальну поверхню стрічки. Але відомий пристрій не забезпечує необхідну продуктивність і ефективність обробки поверхні стрічки, оскільки вона досягається тільки за рахунок підвищеної швидкості потоку. Конструкція даного пристрою характеризується постійною відстанню від сопел до поверхні прокату і постійним кутом нахилу сопел до поверхні прокату і не здатна до гнучкого регулювання розташування сопел у режимі реального часу. Використання пристрою для видалення окалини не забезпечує якісної очистки поверхні прокату, тому що ширина факелу струменів рідини, яка розбризкується соплами, залишається постійною у режимі реального часу, а характеристики окалини неоднорідні і змінюються по поверхні прокату. Перенастроювання відстані між соплами і поверхнею прокату, і кута нахилу сопел до поверхні прокату можливе вручну під час технологічних пауз. Поворот сопел для зміни кута їх нахилу до поверхні прокату при сталості відстані від сопел до поверхні прокату не має значного впливу на ширину факелу струменів і не забезпечує рівномірної швидкості витоку травильного розчину із колектору по ширині штаби і довжині колектора. Окрім того, використання пристрою при видаленні окалини з прокату різних геометричних розмірів кожного разу потребує ручного перенастроювання кількості сопел. Задача, яка вирішується винаходом, полягає в підвищенні продуктивності агрегату (швидкості очистки штаби) і якості очистки її поверхні. Вирішується поставлена задача шляхом форсування процесу травлення металу шляхом турбулізації травильного розчину в камері. Технічний результат, що досягається при реалізації запропонованого технічного рішення, полягає в активізації дифузійних процесів, підсиленні ефекту впливу капілярних сил, відтиснення ламінарного прикордонного шару травильної рідини в зоні розподілу фаз окалина - кислота з допомогою кінетичної енергії турбулентного травильного розчину. Вирішення поставленої задачі забезпечується тим, що у камера для безперервної обробки і очистки від окалини поверхні гарячекатаної штаби турбулентним потоком кислотного розчину обладнана двома парами колекторів для подання травильного розчину: верхній і нижній на вході штаби в камеру та верхній і нижній на виході штаби із камери, ці колектори облаштовані соплами змінного по довжині колектора (ширині штаби) перерізу, вісі сопел колекторів, розташованих на вході штаби у камеру, спрямовані по ходу штаби під кутом 13° до поверхні штаби, а вісі сопел колекторів, розташованих на виході штаби із камери, спрямовані проти ходу штаби під тим же кутом, а на днищі самої травильній камери виконані виступитурбулізатори, які забезпечують підвищення ступеню турбулентності потоку травильної рідини, що 90790 4 обмиває оброблювану штабу, причому ефективність дії пристрою підвищується, якщо турбулізатори виконані у вигляді гранітних паралелепіпедів висотою 30-50мм, шириною 60-70мм, довжиною 850-900мм і розміщені у шаховому порядку, а злив травильного розчину здійснюється через ряд отворів в нижній частині камери між турбулізаторами. Порівняння з найближчим аналогом показує, що камера, яка заявляється, відрізняється тим що вона облаштована двома парами колекторів для подання травильного розчину: верхній і нижній на вході штаби в камеру та верхній і нижній на виході штаби із камери, ці колектори облаштовані соплами змінного по довжині колектора (ширині штаби) перерізу, вісі сопел колекторів, розташованих на вході штаби у камеру, спрямовані по ходу штаби під кутом 13° до поверхні штаби, а вісі сопел колекторів, розташованих на виході штаби із камери, спрямовані проти ходу штаби під тим же кутом, а на днищі самої травильній камери виконані виступи-турбулізатори, які забезпечують підвищення ступеню турбулентності потоку травильної рідини, що обмиває оброблювану штабу, причому ефективність дії пристрою підвищується, якщо турбулізатори виконані у вигляді гранітних паралелепіпедів висотою 30-50мм, шириною 60-70мм, довжиною 850-900мм і розміщені у шаховому порядку, а злив травильного розчину здійснюється через ряд отворів в нижній частині камери між турбулізаторами. Камера для безперервної обробки і очистки від окалини поверхні гарячекатаної штаби турбулентним потоком кислотного розчину, яка заявляється, ілюструється кресленнями. На Фіг.1 представлено загальний вигляд камери для безперервної обробки поверхні; на Фіг.2 показано повздовжній розріз камери; на Фіг.3 схема розташування отворів для зливу розчину з камери. Камера для безперервної обробки і очистки від окалини поверхні гарячекатаної штаби турбулентним потоком кислотного розчину включає корпус камери 1, оброблювану штабу 2, корпус каналу турбулізації розчину 3, віджимні ролики 4, кришку камери 5, днище каналу 6, колектори 7, турбулізатори 8. Ванна травлення у безперервному травильному агрегаті складається із 4-5 індивідуальних камер (відсіків) однакових за конструкцією. Камера для безперервної обробки і очистки від окалини поверхні гарячекатаної штаби турбулентним потоком кислотного розчину працюй таким чином. Гарячекатану штабу 2 для очистки від окалини безперервно протягують через відсіки травильної ванни, в яких знаходиться травильний розчин. Турбулентний потік розчину кислоти створюється в плоскому каналі 3. Потік травильного розчину подається в канал зі сторони входу і виходу з нього штаби насосами через колектори 7. Для одержання струменів з максимальною швидкістю витоку травильний розчин із колектора через сопла подається під кутом 13°. Турбулізація травильного розчину в камері здійснюється як за рахунок енергії струменів, які подаються із колекто 5 ра, так і за рахунок сил тертя від штаби, яка рухається в розчині. Для створення розвиненого турбулентного потоку травильних розчинів необхідно забезпечити генерацію вихрових структур від твердої поверхні в основний потік. Для цього використовують генератори вихорів - турбулізатори. На днищі камери встановлюють у шаховому порядку турбулізатори. Розміри турбулізаторів: висота 30-50мм, ширина 60-70мм, довжина 850-900мм. Форма і розташування турбулізаторів були вибрані, виходячи із емпіричних рекомендацій [3. Калинин Э.Е., Крейцер Г.А., Ярко С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. - М.: Машиностроение, 1981. - 205с., 4. Коваленко Л.М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. - Μ.: Энергоатомиздат, 1986. - 240с.] і перевірені експериментальним методом на моделях. Злив травильного розчину здійснюють за рахунок гідростатичного тиску і статичної складової 90790 6 тиску потоку рідини. Зливні отвори виконують між турбулізаторами в нижній частині камери. Таким чином, при. використанні камери що заявляється, забезпечується вирішення поставленої задачі - підвищення продуктивності травильної камери (швидкості очистки штаби) і якості травлення. Джерела інформації, прийняті до уваги при складанні заявки: 1. Губенко В.Д., Файнштейн. Травление полос и листов в соляной кислоте. Изд-во "Металлургия". 1971, 126с. 2. Патент Германии DE №1521753 (C23G3/02, 11.12.69) - найближчий аналог. 3. Калинин Э.Е., Крейцер Г.Α., Ярко С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. - М.: Машиностроение, 1981. - 205с. 4. Коваленко Л.М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 240с. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 90790 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