Инженерные разработки

Устройства охлаждения мелкосортного проката и катанки

Современные тенденции повышения скорости чистовой прокатки и расширения марочного сортамента продукции на сортовых станах вызывают необходимость постоянного наращивания технологических возможностей линий последеформационного охлаждения.

Специалистами ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и ООО «Исследовательско-технологический центр «Аусферр» разработаны устройства последеформационного охлаждения мелкосортного проката и катанки, позволяющие снизить энергозатраты и повысить эффективность использования охлаждающей способности воды.

Нагнетающая форсунка с регулируемым углом подачи охладителя

В форсунках современной конструкции осуществляется кольцевая подача воды в камеру охлаждения под постоянным углом, величина которого обеспечивает устойчивое гидротранспортирование и охлаждение металла в установившемся режиме (после захвата проката трайбаппаратом). При заправке переднего конца катанки в линию охлаждения («заправочный» режим) подача воды прекращается, поскольку охладитель в этом случае создает значительное тормозящее усилие, что увеличивает риск забуривания проката в устройстве. Протяженность неохлажденного переднего конца может составлять 20-50 метров. В результате требуется обязательное удаление неохлажденных участков бунтов, т.к. их механические свойства не отвечают требованиям стандартов. Это снижает массу бунта и увеличивает расходный коэффициент прокатного стана.

Конструкция форсунки для охлаждения катанки и мелкого сорта обеспечивает эффективный теплосъем и устойчивое гидротранспортирование проката через секции охлаждения без отключения воды в «заправочном» режиме.

Сущность изобретения заключается в обеспечении возможности регулирования соотношения тянущих и тормозящих сил за счет изменения угла подачи воды в камеру охлаждения. В «заправочном» режиме охладитель подается под меньшим углом, обеспечивающим беспрепятственное гидротранспортирование проката через камеры охлаждения и одновременный теплосъем. После захвата катанки трайбаппаратом угол подачи воды изменяется до величины, увеличивающей интенсивность теплосъема.

Использование предлагаемой форсунки обеспечит:

  • стабильность гидротранспортирования проката;
  • равномерность механических свойств по длине бунта;
  • отсутствие необходимости удаления неохлажденных концов бунта;
  • выход годной продукции увеличивается на 3–5 кг/т.

Устройство центрирования проката

Распространенной практикой устранения эффекта парового слоя вокруг горячего проката является применение камеры охлаждения с местными сужениями повторяющимися по всей длине камеры последовательностями элементов: цилиндрический участок, конфузор, диффузор. Длительная практика эксплуатации таких камер показала, что повышение эффективности охлаждения сопровождается ухудшением условий гидротранспортирования проката, т.е. повышением риска забуривания.

Конструкция устройства центрирования проката обеспечивает жесткое центрирование проката при гидротранспортировании и эффективное удаление парового слоя.

Сущность изобретения заключается в наличии вокруг местного сужения системы обводных каналов, по которым часть потока охладителя перетекает из полости перед конфузором местного сужения и впрыскивается в его диффузор по ходу движения проката. Это исключает образование гидравлических пробок в камере охлаждения и улучшает условия транспортирования проката.

Гидродинамическое сопротивление создается центрирующей втулкой, которая изготавливается из износостойкого материала, что повышает долговечность устройства. Таким образом, новое устройство обеспечивает высокую интенсивность охлаждения, а также выполняет функцию центрирования проката в процессе охлаждения, обеспечивая одновременно всестороннее и равномерное омывание его поверхности водой.

Использование предлагаемого устройства обеспечит:

  • эффективное удаление парового слоя с поверхности охлаждаемого проката;
  • улучшение условий гидротранспортирования проката;
  • уменьшение простоев стана, вызванных забуриванием проката.

Устройство для экономичного удаления отработанного охладителя из камеры водяного охлаждения

Для удаления отработанного охладителя с поверхности мелкосортного проката и катанки в практике сортовых станов применяются установленные после камер охлаждения противоточные водяные форсунки. Известно, что их использование приводит к дополнительному расходу энергоносителей, ухудшению условий транспортировки проката и увеличению габаритов секции охлаждения.

Конструкция устройства для экономичного удаления отработанного охладителя из камеры водяного охлаждения реализует принцип «самоотсечки» воды без применения дополнительной противоточной форсунки.

Сущность изобретения заключается в установке в концевой части камеры охлаждения нового устройства, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра камеры охлаждения. Это устройство, состоящее из конфузора, цилиндрического участка и диффузора, оснащается системой обводных каналов, по которым часть потока охладителя перетекает из полости перед конфузором в полость диффузора и подается в нее под острым углом навстречу оставшейся части потока. Сталкивающиеся потоки охладителя удаляются из камеры охлаждения через сливные отверстия, расположенные в полости диффузора. «Самоотсечка» воды обеспечивает эффективное удаление до 90–95% отработанного охладителя.

Использование предлагаемого устройства обеспечит:

  • уменьшение длины отдельной секции охлаждения при неизменной протяженности зоны активного охлаждения;
  • снижение расхода воды и электроэнергии;
  • снижение массы оборудования секции охлаждения.

Юридическая защита разработанных устройств последеформационного охлаждения мелкосортного проката и катанки обеспечена российскими и зарубежными патентами (патент № 2174884, патент № 2180278, патент № 2174881) на изобретения.

Приглашаются к сотрудничеству машиностроительные, инжиниринговые и металлургические компании.

Яндекс.Метрика