RU2344893C1 - Device for cooling of hot rolled sheet and strip - Google Patents

Device for cooling of hot rolled sheet and strip Download PDF

Info

Publication number
RU2344893C1
RU2344893C1 RU2007111316/02A RU2007111316A RU2344893C1 RU 2344893 C1 RU2344893 C1 RU 2344893C1 RU 2007111316/02 A RU2007111316/02 A RU 2007111316/02A RU 2007111316 A RU2007111316 A RU 2007111316A RU 2344893 C1 RU2344893 C1 RU 2344893C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
nozzles
angle
strip
nozzle
Prior art date
Application number
RU2007111316/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007111316A (en
Inventor
Дмитрий Витальевич Сталинский (UA)
Дмитрий Витальевич Сталинский
Александр Львович Каневский (UA)
Александр Львович Каневский
Владимир Абрамович Ботштейн (UA)
Владимир Абрамович Ботштейн
Original Assignee
Украинский государственный научно-технический центр по технологии и оборудованию, обработке металлов, защите окружающей среды и использованию вторичных ресурсов для металлургии и машиностроения "Энергосталь" (УкрГНТЦ "Энергосталь")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Украинский государственный научно-технический центр по технологии и оборудованию, обработке металлов, защите окружающей среды и использованию вторичных ресурсов для металлургии и машиностроения "Энергосталь" (УкрГНТЦ "Энергосталь") filed Critical Украинский государственный научно-технический центр по технологии и оборудованию, обработке металлов, защите окружающей среды и использованию вторичных ресурсов для металлургии и машиностроения "Энергосталь" (УкрГНТЦ "Энергосталь")
Publication of RU2007111316A publication Critical patent/RU2007111316A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2344893C1 publication Critical patent/RU2344893C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes; metallurgy.
SUBSTANCE: device comprises roller bed and cooling headers with flat jet nozzles. High density of cooling, availability of both turbulent zone and zone of even cooling are provided due to the fact that adjacent headers are installed at the distance of (0.3÷0.9)×H, where H is distance from nozzle end to support plane of roller bed, nozzles are installed with pitch equal to (0.8÷1.7)×H×tgβ/2, where β is angle of nozzle torch opening along larger axis, at that every pair of adjacent headers has nozzles installed with shift in direction of header axis by half of pitch between them, angle of their incline towards each other relative to vertical line makes 10°÷20°, and larger axis of nozzle outlet opening ellipse creates angle 5°÷25° with header longitudinal axis.
EFFECT: higher efficiency of cooling and reduction of cooler flow required for cooling of hot rolled sheet and strip in rolling mills.
2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для охлаждения горячекатаного листа и полосы, например, на толстолистовых станах в процессе межклетевого и последеформационного охлаждения, а также на широкополосных станах при охлаждении в межклетевом промежутке и на отводящем рольганге.The invention relates to rolling production and can be used to cool a hot-rolled sheet and strip, for example, on plate mills during inter-stand and post-deformation cooling, as well as on broadband mills during cooling in the inter-stand gap and on the discharge roller table.

Известно устройство для охлаждения полосы смесью жидкости и газа (Патент Японии №57-600232, МПК3 C21D 9/573, опубл. 1982 г.), содержащее замкнутую камеру, в которой с нижней и с верхней сторон вошедшей в нее полосы расположены охлаждающие секции. Каждая секция состоит из достаточно большого количества охлаждающих элементов, оборудованных двумя соплами: верхним для газа и нижним для жидкости. В таком устройстве сопла наклонены друг к другу, поэтому на некотором расстоянии от них два потока смешиваются между собой, и поверхности полосы достигает единый поток смеси, который после соударения с поверхностью полосы разделяется на два исходных компонента. Жидкость по наклонным плоскостям стекает в свой сборный коллектор, а газ уходит в отсасывающий трубопровод для повторного использования.A device is known for cooling a strip with a mixture of liquid and gas (Japanese Patent No. 57-600232, IPC 3 C21D 9/573, publ. 1982), containing a closed chamber in which cooling sections are located on the lower and upper sides of the strip that has entered it . Each section consists of a sufficiently large number of cooling elements equipped with two nozzles: the upper one for gas and the lower one for liquid. In such a device, the nozzles are inclined to each other, therefore, at a certain distance from them, the two streams are mixed together, and a single mixture flow reaches the strip surface, which after collision with the strip surface is divided into two initial components. The fluid flows down inclined planes into its collection manifold, and the gas flows into the suction pipe for reuse.

К недостаткам такого устройства можно отнести как низкую плотность орошения полосы вследствие добавления газа, что обуславливает увеличение размера факела охладителя и приводит к ухудшению качества проката, так и неравномерное охлаждение полосы по ширине, которое обусловлено отсутствием фиксации размера зоны охлаждения, что в целом ухудшает качество проката. Необходимость использования в таком устройстве в больших количествах двух компонентов для охлаждения (жидкость и газ) обуславливает сложность его эксплуатации, а также приводит к увеличению капитальных затрат. Кроме того, такое устройство не может быть использовано на отводящем рольганге толстолистовых и широкополосных станов, так как наибольшая эффективность жидкостно-газового охлаждения достигается при расстоянии от сопл до поверхности полосы не более чем 0,5÷0,6 м.The disadvantages of such a device include the low density of strip irrigation due to the addition of gas, which leads to an increase in the size of the cooler plume and leads to a deterioration in the quality of rolled products, as well as uneven cooling of the strip in width, which is caused by the absence of fixation of the size of the cooling zone, which generally degrades the quality of the rental . The need to use in such a device in large quantities two components for cooling (liquid and gas) makes it difficult to operate, and also leads to an increase in capital costs. In addition, such a device cannot be used on the discharge roller table of plate and broadband mills, since the greatest efficiency of liquid-gas cooling is achieved when the distance from the nozzles to the strip surface is not more than 0.5 ÷ 0.6 m.

Известно устройство для охлаждения полосы (Авт. св. СССР №944701, МПК3 В21В 45/02, опубл. 1982 г.), содержащее установленные над отводящим рольгангом наполнительные баки, выполненные в виде наружного кожуха со щелевым соплом и внутреннего распределительного коллектора. Отношение высоты установки наполнительных баков над отводящим рольгангом к величине поперечного зазора в щелевом сопле составляет 220÷260.A device for cooling the strip (Aut. St. USSR No. 944701, IPC 3 B21B 45/02, publ. 1982), containing filling tanks installed above the discharge roller table is made in the form of an outer casing with a slot nozzle and an internal distribution manifold. The ratio of the installation height of the filling tanks above the discharge roller table to the size of the transverse clearance in the slotted nozzle is 220 ÷ 260.

К недостаткам такого устройства можно отнести низкую эффективность использования охладителя, обусловленную тем, что охладитель подается на металл узкой полосой с высокой плотностью орошения на малой длине участка. В свою очередь, истечение воды практически без давления приводит к нарушению равномерности движения воды на краевых участках потока, в результате чего при прокатке широких полос нарушается равномерность охлаждения. Кроме того, применение безнапорного охлаждения существенно уменьшает диапазон возможного регулирования интенсивности охлаждения.The disadvantages of this device include the low efficiency of use of the cooler, due to the fact that the cooler is fed to the metal in a narrow strip with a high irrigation density over a short section length. In turn, the outflow of water with virtually no pressure leads to a violation of the uniformity of water movement at the edge sections of the flow, as a result of which the uniformity of cooling is violated when rolling wide strips. In addition, the use of pressureless cooling significantly reduces the range of possible regulation of the cooling intensity.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для охлаждения горячекатаной полосы (Авт. св. СССР №933735, МПК3 C21D 1/02, опубл. 1982 г.), содержащее рольганг и расположенные параллельно роликам коллекторы с установленными вдоль их осей плоскоструйными форсунками, выходные отверстия которых имеют эллипсоидальную форму, причем большая ось эллипса образует угол с продольной осью коллектора. В таком устройстве форсунки установлены с шагом, равным 12÷19 малым диаметрам эллипса, а больший диаметр эллипса образует с продольной осью коллектора угол 70÷87°, при этом смежные коллекторы расположены на расстоянии, равном 1÷2 расстояниям от торца форсунки до опорной плоскости рольганга.The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a device for cooling a hot-rolled strip (Aut. St. USSR No. 933735, IPC 3 C21D 1/02, publ. 1982), containing a roller table and collectors arranged parallel to the rollers with installed along their axes are flat-blast nozzles, the outlet openings of which are ellipsoidal, with the major axis of the ellipse forming an angle with the longitudinal axis of the collector. In such a device, nozzles are installed in increments of 12–19 small ellipse diameters, and a larger ellipse diameter forms an angle of 70–87 ° with the longitudinal axis of the collector, while adjacent collectors are located at a distance equal to 1–2 distances from the nozzle end to the reference plane live rolls.

К недостаткам такого устройства можно отнести неравномерное охлаждение раската по его ширине, что обусловлено шагом установки форсунок без учета расстояния от них до опорной плоскости рольганга. Установка форсунок таким образом, что больший диаметр эллипса отверстия форсунки образует с продольной осью коллектора угол 70÷87°, обуславливает различное охлаждение краев полосы и ухудшение ее качества. Кроме того, неодинаковый по ширине полосы размер зоны охлаждения обуславливает ухудшение качества полосы. Расположение смежных коллекторов на расстоянии, равном 1÷2 расстояниям от торца форсунки до опорной плоскости рольганга, и направление осей струй перпендикулярно поверхности полосы обуславливают неэффективное использование охладителя. Вне факела плотность орошения резко уменьшается и охладитель используется неэффективно.The disadvantages of such a device include uneven cooling of the roll along its width, which is due to the step of installing nozzles without taking into account the distance from them to the supporting plane of the roller table. The installation of nozzles in such a way that the larger diameter of the ellipse of the nozzle opening forms an angle of 70 ÷ 87 ° with the longitudinal axis of the collector, causes various cooling of the strip edges and its quality deterioration. In addition, the size of the cooling zone that is not uniform across the width of the strip causes a deterioration in the quality of the strip. The location of adjacent collectors at a distance equal to 1 ÷ 2 distances from the end of the nozzle to the supporting plane of the roller table, and the direction of the axis of the jets perpendicular to the strip surface determine the inefficient use of a cooler. Outside the plume, the irrigation density decreases sharply and the cooler is used inefficiently.

В основу заявляемого изобретения поставлена задача создать такое устройство для охлаждения гарячекатаного листа и полосы, которое за счет нового взаимного расположения конструктивных элементов позволяет создать на поверхности прокатываемых листа и полосы зону охлаждения с фиксированной длиной и высокой плотностью орошения, обеспечивает как образование между зонами непосредственного натекания охладителя, поступающего из смежных коллекторов, турбулентной зоны с высокой интенсивностью охлаждения, так и равномерное охлаждение прокатываемых листа и полосы с высокой скоростью, а следовательно, улучшает качество проката, снижает себестоимость продукции и сокращает затраты охладителя.The basis of the claimed invention is the task of creating such a device for cooling a hot-rolled sheet and strip, which due to the new mutual arrangement of structural elements allows you to create a cooling zone with a fixed length and high density of irrigation on the surface of the rolled sheet and strip, provides both the formation between the zones of direct leakage of the cooler coming from adjacent collectors, a turbulent zone with high cooling intensity, and uniform cooling of the proc yvaemyh sheet and strip with a high speed, and hence improves the quality of the rolled products, reduces production costs and reduces cooling costs.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для охлаждения горячекатаного листа и полосы, содержащем рольганг и расположенные параллельно роликам коллекторы с установленными вдоль их осей плоскоструйными форсунками, выходные отверстия которых имеют эллипсоидальную форму, причем большая ось эллипса образует угол с продольной осью коллектора, согласно изобретению смежные коллекторы установлены на расстоянии (0,3÷0,9)×Н, где Н - расстояние от торца форсунки до опорной плоскости рольганга, а форсунки размещены с шагом, равным (0,8÷1,7)×H×tgβ/2, где β - угол раскрытия факела форсунки по большей оси, при этом на каждой паре смежных коллекторов форсунки расположены со смещением в направлении оси коллектора на половину шага между ними, угол их наклона навстречу друг другу относительно вертикали составляет 10÷20°, а большая ось эллипса выходного отверстия форсунки образует угол 5÷25° с продольной осью коллектора.The problem is solved due to the fact that in the device for cooling a hot-rolled sheet and strip containing a roller table and collectors arranged parallel to the rollers with plane-jet nozzles installed along their axes, the outlet openings of which are ellipsoidal in shape, and the large axis of the ellipse forms an angle with the longitudinal axis of the collector, according to the invention, adjacent collectors are installed at a distance of (0.3 ÷ 0.9) × H, where N is the distance from the end of the nozzle to the supporting plane of the roller table, and the nozzles are placed in increments of (0.8 ÷ 1.7) × H × tgβ / 2, where β is the nozzle plume opening angle along the major axis, while on each pair of adjacent collectors the nozzles are offset halfway between the collector axis and the angle between them the inclination towards each other relative to the vertical is 10 ÷ 20 °, and the large axis of the ellipse of the nozzle outlet forms an angle of 5 ÷ 25 ° with the longitudinal axis of the collector.

Установка смежных коллекторов на расстоянии (0,3÷0,9)×Н, где Н - расстояние от торца форсунки до опорной плоскости рольганга, позволяет создать между рядами струй охладителя, достигающими поверхности листа и полосы, неразрывную турбулентную зону охлаждения и обеспечивает эффективное перемешивание охладителя в турбулентной зоне, а следовательно, позволяет при относительно небольшой длине зоны охлаждения осуществлять стабильное и высокоинтенсивное охлаждение прокатываемых листа и полосы.Installing adjacent collectors at a distance of (0.3 ÷ 0.9) × H, where N is the distance from the nozzle end to the supporting plane of the roller table, allows you to create an inextricable turbulent cooling zone between the rows of cooler jets reaching the surface of the sheet and strip and ensures efficient mixing cooler in the turbulent zone, and therefore, allows for a relatively short length of the cooling zone to carry out stable and high-intensity cooling of the rolled sheet and strip.

Установка смежных коллекторов на расстоянии менее чем 0,3×Н не позволяет создать на поверхности листа и полосы турбулентную зону охлаждения.The installation of adjacent collectors at a distance of less than 0.3 × N does not allow creating a turbulent cooling zone on the surface of the sheet and strip.

В случае, если расстояние между смежными коллекторами равно 0,15×Н (например, при Н=1 м расстояние составит 0,15 м), в результате пересечения факелов охладителя еще до поверхности проката происходит их взаимное гашение. Это обуславливает существенное уменьшение теплосъема с прокатываемых листа и полосы, приводит к ухудшению качества проката, снижению скорости охлаждения, к увеличению расхода охладителя и, вследствие увеличения длины транспортного рольганга, к повышению себестоимости продукции.If the distance between adjacent collectors is 0.15 × N (for example, at H = 1 m, the distance will be 0.15 m), as a result of the intersection of the cooler flares before the rolled surface, they are mutually extinguished. This leads to a significant decrease in heat removal from the rolled sheet and strip, leads to a deterioration in the quality of rolled products, a decrease in the cooling rate, to an increase in the flow rate of the cooler and, due to an increase in the length of the transport roller table, to an increase in the cost of production.

Установка смежных коллекторов на расстоянии более чем 0,9хН приводит к появлению в турбулентной зоне участков неуправляемого охлаждения, что вносит нестабильность в процесс охлаждения и ухудшает качество проката.Installation of adjacent collectors at a distance of more than 0.9xN leads to the appearance of uncontrolled cooling in the turbulent zone, which introduces instability in the cooling process and affects the quality of the rental.

В таблице 1 приведены результаты исследований относительно установки смежных коллекторов на различных расстояниях.Table 1 shows the results of studies regarding the installation of adjacent collectors at various distances.

Таблица 1.Table 1. Расстояние между смежными коллекторами, мThe distance between adjacent collectors, m Отношение расстояния между смежными коллекторами к расстоянию до опорной плоскости рольгангаThe ratio of the distance between adjacent collectors to the distance to the reference plane of the roller table Размер турбулентной зоны, мThe size of the turbulent zone, m Среднее снижение температуры, °СThe average decrease in temperature, ° C Нестабильность теплосъема, °СInstability of heat removal, ° С 0,150.15 0,150.15 0,000.00 33 +3+3 0,300.30 0,300.30 0,100.10 77 00 0,450.45 0,450.45 0,250.25 88 00 0,600.60 0,600.60 0,400.40 88 00 0,750.75 0,750.75 0,550.55 99 00 0,900.90 0,900.90 0,700.70 99 00 1,21,2 1,201.20 1,001.00 99 ±2± 2 1,51,5 1,501,50 1,301.30 1010 ±5± 5

Размещение форсунок на коллекторах с шагом, равным (0,8÷1,7)×H×tgβ/2, где β - угол раскрытия факела форсунки по большей оси, позволяет обеспечить распределение охладителя с высокой равномерностью по ширине прокатываемых листа и полосы, что способствует повышению равномерности охлаждения под смежными коллекторами.Placing the nozzles on the collectors with a step equal to (0.8 ÷ 1.7) × H × tgβ / 2, where β is the angle of the nozzle plume opening along the major axis, allows for the distribution of the cooler with high uniformity across the width of the rolled sheet and strip, which helps to increase the uniformity of cooling under adjacent collectors.

В одиночной форсунке охладитель распределяется по большей оси с переменной плотностью (максимум достигается в середине), при этом имеет место неравномерность в орошении, а при расположении форсунок с заявляемым шагом неравномерность в охлаждении по ширине прокатываемых листа и полосы не превышает 10%.In a single nozzle, the cooler is distributed along the major axis with variable density (the maximum is reached in the middle), there is unevenness in irrigation, and when nozzles are located with the claimed step, the unevenness in cooling along the width of the rolled sheet and strip does not exceed 10%.

При размещении форсунок с шагом менее чем 0,8×H×tgβ/2 максимальная плотность орошения обеспечивается в середине между факелами охладителя. При таком шаге взаимодействие факелов происходит еще до соприкосновения с прокатом, что приводит к взаимному гашению факелов.When nozzles are placed in increments of less than 0.8 × H × tgβ / 2, the maximum irrigation density is provided in the middle between the cooler flares. With this step, the interaction of torches occurs even before contact with the rental, which leads to the mutual extinguishment of torches.

Размещение форсунок с шагом более чем 1,7×H×tgβ/2 приводит к образованию минимума плотности орошения между форсунками.Placing nozzles in increments of more than 1.7 × H × tgβ / 2 results in a minimum irrigation density between the nozzles.

В таблице 2 приведены результаты исследований относительно расположения плоскоструйных форсунок с различным шагом между ними.Table 2 shows the results of studies regarding the location of plane-spray nozzles with different pitch between them.

Таблица 2.Table 2. Шаг между плоскоструйными форсунками, мStep between flat spray nozzles, m Отношение шага между форсунками к половине длины факелаThe ratio of the step between the nozzles to half the length of the torch Коэффициент теплообмена, кВт/м2КHeat transfer coefficient, kW / m 2 K Неравномерность охлаждения, %Uneven cooling,% 0,200.20 0,60.6 2,22.2 20twenty 0,300.30 0,80.8 3,43.4 77 0,360.36 1,01,0 3,53,5 55 0,440.44 1,21,2 3,33.3 66 0,510.51 1,41.4 3,03.0 88 0,620.62 1,71.7 2,72.7 1010 0,730.73 2,02.0 2,42,4 2525

При размещении плоскоструйных форсунок с шагом 0,6×H×tgβ/2 (например, при Н=1,0 м и β=40° шаг составит 0,25 м) неравномерность плотности орошения достигает 20%, а коэффициент теплообмена уменьшается на 30%, что свидетельствует о значительном снижении эффективности охлаждения. Вследствие неравномерного охлаждения проката по ширине ухудшается его качество, а за счет увеличения длины транспортного рольганга повышается себестоимость продукции и увеличивается расход охладителя.When placing flat-blast nozzles with a step of 0.6 × H × tgβ / 2 (for example, at H = 1.0 m and β = 40 °, the step will be 0.25 m), the irregularity of the irrigation density reaches 20%, and the heat transfer coefficient decreases by 30 %, which indicates a significant decrease in cooling efficiency. Due to the uneven cooling of the rolling stock, its quality is deteriorating, and due to the increase in the length of the conveyor, the cost of production increases and the consumption of cooler increases.

При размещении плоскоструйных форсунок с шагом, равным 2,0×H×tgβ/2 (при Н=1,0 м и β=40° шаг составит 0,73 м), неравномерность охлаждения достигает 25%, а коэффициент теплообмена не обеспечивает эффективное охлаждение, что приводит к ухудшению качества проката, увеличению стоимости продукции, хотя при этом наблюдается сокращение расхода охладителя.When placing flat-blast nozzles with a step equal to 2.0 × H × tgβ / 2 (at H = 1.0 m and β = 40 °, the step will be 0.73 m), the cooling unevenness reaches 25%, and the heat transfer coefficient does not provide an effective cooling, which leads to a deterioration in the quality of rolled products, an increase in the cost of production, although at the same time there is a reduction in the consumption of cooler.

Расположение форсунок на каждой паре смежных коллекторов со смещением в направлении (вдоль) оси коллектора на половину шага между ними позволяет создать равномерное распределение плотности орошения по поверхности проката. Благодаря этому на том участке, где в первом ряду имеют место максимумы плотности орошения, во втором ряду располагаются минимумы, и наоборот. Кроме того, благодаря такому расположению форсунок струи охладителя взаимодействуют в турбулентной зоне, что, в свою очередь, дополнительно повышает равномерность охлаждения. Это обеспечивает повышение эффективности охлаждения проката и соответственно улучшение его качества.The location of the nozzles on each pair of adjacent collectors with a shift in the direction (along) the axis of the collector by half a step between them allows you to create a uniform distribution of the density of irrigation on the surface of the car. Due to this, in the area where the maxima of the irrigation density take place in the first row, the minima are located in the second row, and vice versa. In addition, due to this arrangement of nozzles, the cooler jets interact in the turbulent zone, which, in turn, further increases the uniformity of cooling. This provides an increase in the cooling efficiency of rolled steel and, accordingly, an improvement in its quality.

Наклон форсунок на смежных коллекторах навстречу друг другу относительно вертикали на угол 10÷20° позволяет направить охладитель внутрь зоны охлаждения (в турбулентную зону) и обеспечить там эффективный теплосъем. При таком расположении форсунок охладитель перемещается от внешних границ и активно перемешивается, что позволяет исключить неконтролируемое охлаждение проката вне зоны. Такое конструктивное решение обеспечивает улучшение качества проката, снижение себестоимости продукции и сокращение расхода охладителя.The inclination of the nozzles on adjacent collectors towards each other relative to the vertical by an angle of 10 ÷ 20 ° allows you to direct the cooler into the cooling zone (in the turbulent zone) and provide effective heat removal there. With this arrangement of nozzles, the cooler moves from the external borders and is actively mixed, which eliminates uncontrolled cooling of the rolled products outside the zone. Such a constructive solution provides an improvement in the quality of rolled products, reducing the cost of production and reducing the consumption of cooler.

В случае, если угол наклона форсунок меньше, чем 10°, часть охладителя растекается вне зоны основного охлаждения, что приводит к неорганизованному неравномерному по ширине проката охлаждению.If the angle of the nozzles is less than 10 °, part of the cooler spreads outside the main cooling zone, which leads to unorganized cooling uneven in rolling width.

Если угол наклона форсунок превышает 20°, наблюдается эффект взаимного гашения факелов охладителя, что приводит к возрастанию неравномерности и снижению интенсивности теплосъема с проката.If the angle of the nozzles exceeds 20 °, the effect of mutual quenching of the torch coolers is observed, which leads to an increase in unevenness and a decrease in the intensity of heat removal from the rental.

Расположение форсунок так, что большая ось эллипса выходного отверстия форсунки образует угол 5°÷25° с продольной осью коллектора, позволяет создать на поверхности проката прямолинейную границу зоны охлаждения, при этом неравномерность орошения в начале зоны не превышает 5%, что обеспечивает равномерное охлаждение по ширине проката, особенно на кромках.The location of the nozzles so that the large axis of the ellipse of the nozzle outlet forms an angle of 5 ° ÷ 25 ° with the longitudinal axis of the collector allows you to create a rectilinear boundary of the cooling zone on the rolled surface, while the irregularity of irrigation at the beginning of the zone does not exceed 5%, which ensures uniform cooling over rolled width, especially at the edges.

В случае, если угол между большей осью эллипса выходного отверстия форсунки и продольной осью коллектора менее 5°, наблюдается эффект взаимного гашения факелов охладителя, что приводит к возрастанию неравномерности и к снижению интенсивности теплосъема с проката. В результате ухудшается качество проката, повышается его себестоимость и увеличивается расход охладителя. Так, при угле 2° неравномерность охлаждения может достигать 25%, а коэффициент теплообмена уменьшается на 35%.If the angle between the larger axis of the ellipse of the nozzle outlet and the longitudinal axis of the collector is less than 5 °, the effect of mutual quenching of the cooler flares is observed, which leads to an increase in unevenness and a decrease in the intensity of heat removal from the rental. As a result, the quality of the rental is deteriorating, its cost is increasing, and the consumption of the cooler is increasing. So, at an angle of 2 °, the non-uniformity of cooling can reach 25%, and the heat transfer coefficient decreases by 35%.

Если угол между большей осью эллипса выходного отверстия форсунки и продольной осью коллектора превышает 25°, возрастает доля охладителя, который покидает зону охлаждения и осуществляет неорганизованный отвод тепла от проката, вследствие чего ухудшается качество проката.If the angle between the larger axis of the ellipse of the nozzle outlet and the longitudinal axis of the collector exceeds 25 °, the proportion of cooler increases, which leaves the cooling zone and carries out unorganized heat removal from the rental, resulting in poor quality of the rental.

Учитывая изложенное выше и с учетом раскрытой причинно-следственной связи между совокупностью признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом, можно утверждать, что решена задача, поставленная в основу создания устройства для охлаждения горячекатаного листа и полосы, так как использование изобретения позволяет создать на поверхности прокатываемых листа и полосы зону охлаждения с фиксированной длиной и высокой плотностью орошения, обеспечить образование между зонами непосредственного натекания охладителя, поступающего из смежных коллекторов, турбулентной зоны с высокой интенсивностью охлаждения, обеспечить равномерное охлаждение прокатываемых листа и полосы с высокой скоростью, улучшить качество проката, снизить себестоимость продукции и сократить расход охладителя.Given the above and taking into account the disclosed causal relationship between the totality of the features of the claimed invention and the achieved technical result, it can be argued that the problem posed is the basis for creating a device for cooling a hot rolled sheet and strip, since the use of the invention allows you to create on the surface of the rolled sheet and strip cooling zone with a fixed length and high density of irrigation, to ensure the formation between the zones of direct leakage of the cooler, stumbles of the adjacent collectors turbulent zone with a high cooling intensity, to ensure uniform cooling of the rolled sheet and strip at a high speed, improve rolling quality, reduce production costs and reduce the coolant flow.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the invention is illustrated by drawings, which depict:

фиг.1 - устройство для охлаждения горячекатаного листа и полосы (вид сбоку); figure 1 - device for cooling a hot-rolled sheet and strip (side view);

фиг.2 - схема установки коллекторов и форсунок (вид сверху). figure 2 - installation diagram of the collectors and nozzles (top view).

В состав устройства для охлаждения горячекатаного листа и полосы входят ролики рольганга 1 и расположенные поперечно движению охлаждаемой полосы 2 смежные коллекторы 3 и 3'. Смежные коллекторы 3 и 3' установлены на расстоянии С один от другого, которое составляет 0,6×Н (при расстоянии Н от торца форсунки 4 до опорной плоскости рольганга 1, равном 1 м (С=0,6×Н)). Коллекторы 3 и 3' оборудованы плоскоструйными форсунками 4, выходные отверстия которых имеют эллипсоидальную форму. При этом при расстоянии Н от торца форсунки 4 до опорной плоскости рольганга 1, равном 1 м, и угле β раскрытия факела форсунки 4 по большей оси, равном 40°, форсунки 4 на коллекторах 3 и 3' размещены с шагом α, равным 1,3×H×tgβ/2. Причем на каждой паре смежных коллекторов 3 и 3' форсунки 4 смещены на одном коллекторе 3' относительно форсунок 4 на другом коллекторе 3 в направлении (вдоль) оси коллектора 3 (3') на расстояние b, равное половине шага между ними (b=а/2). Форсунки 4 наклонены навстречу друг другу относительно вертикали на угол Θ, равный 15°. Большая ось эллипса выходного отверстия форсунки 4 образует угол ω, равный 15°, с продольной осью коллектора 3 (3').The composition of the device for cooling a hot-rolled sheet and strip includes rollers of the rolling table 1 and adjacent collectors 3 and 3 'arranged transversely to the movement of the cooled strip 2. Adjacent collectors 3 and 3 'are installed at a distance C from one another, which is 0.6 × N (at a distance H from the end of the nozzle 4 to the supporting plane of the roller table 1, equal to 1 m (C = 0.6 × N)). The collectors 3 and 3 'are equipped with flat-jet nozzles 4, the outlet openings of which are ellipsoidal. Moreover, at a distance H from the end of the nozzle 4 to the supporting plane of the roller table 1, equal to 1 m, and the angle β of the flare of the nozzle 4 along the major axis, equal to 40 °, the nozzles 4 on the manifolds 3 and 3 'are placed with a step α equal to 1, 3 × H × tgβ / 2. Moreover, on each pair of adjacent collectors 3 and 3 ', the nozzles 4 are displaced on one manifold 3' relative to the nozzles 4 on the other manifold 3 in the direction (along) the axis of the collector 3 (3 ') by a distance b equal to half the step between them (b = a / 2). The nozzles 4 are inclined towards each other relative to the vertical by an angle Θ equal to 15 °. The large axis of the ellipse of the outlet of the nozzle 4 forms an angle ω equal to 15 ° with the longitudinal axis of the manifold 3 (3 ').

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Охладитель из системы трубопроводов (на чертежах не показана) поступает в смежные коллекторы 3, 3' и через плоскоструйные форсунки 4 в распыленном состоянии подается на охлаждаемую полосу 2, которая транспортируется роликами рольганга 1.The cooler from the piping system (not shown in the drawings) enters adjacent collectors 3, 3 'and, through spray nozzles 4, is sprayed to the cooled strip 2, which is transported by the rollers of the roller table 1.

Claims (1)

Устройство для охлаждения горячекатаного листа или полосы, содержащее рольганг и расположенные параллельно роликам рольганга коллекторы с установленными вдоль их осей плоскоструйными форсунками, выходные отверстия которых имеют эллипсоидальную форму, причем большая ось эллипса образует угол с продольной осью коллектора, отличающееся тем, что смежные коллекторы установлены на расстоянии (0,3÷0,9)·Н, где Н - расстояние от торца форсунки до опорной плоскости рольганга, а форсунки размещены с шагом, равным (0,8÷1,7)·H·tgβ/2, где β - угол раскрытия факела форсунки по большей оси, при этом на каждой паре смежных коллекторов форсунки расположены со смещением в направлении оси коллектора на половину шага между ними, угол их наклона навстречу друг другу относительно вертикали составляет 10÷20°, а угол между большей осью эллипса выходных отверстий форсунок и продольной осью коллектора составляет 5÷25°. A device for cooling a hot-rolled sheet or strip, comprising a roller table and collectors arranged parallel to the roller table rollers with plane-jet nozzles installed along their axes, the outlet openings of which are ellipsoidal in shape, the larger axis of the ellipse forming an angle with the longitudinal axis of the collector, characterized in that adjacent collectors are mounted on the distance (0.3 ÷ 0.9) · N, where N is the distance from the end of the nozzle to the supporting plane of the roller table, and the nozzles are placed with a step equal to (0.8 ÷ 1.7) · H · tgβ / 2, where β - opening angle f of the nozzle nozzle along the major axis, while on each pair of adjacent collectors the nozzles are offset with a half step in the direction of the collector axis between them, the angle of their inclination towards each other relative to the vertical is 10 ÷ 20 °, and the angle between the larger axis of the ellipse of the nozzle outlets and the longitudinal axis of the collector is 5 ÷ 25 °.
RU2007111316/02A 2006-04-10 2007-03-27 Device for cooling of hot rolled sheet and strip RU2344893C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA200603947 2006-04-10
UAA200603947 2006-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007111316A RU2007111316A (en) 2008-10-10
RU2344893C1 true RU2344893C1 (en) 2009-01-27

Family

ID=39927163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111316/02A RU2344893C1 (en) 2006-04-10 2007-03-27 Device for cooling of hot rolled sheet and strip

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2344893C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2783436C1 (en) * 2022-03-09 2022-11-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" Device for controlled cooling of rolled products

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105499285A (en) * 2015-12-31 2016-04-20 柳州钢铁股份有限公司 Automatic atomization spray cooling temperature controlling device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2800685C1 (en) * 2019-10-17 2023-07-26 Даниэли & К. Оффичине Мекканике С.П.А. Distribution pipe for cooling metal strips
RU2783436C1 (en) * 2022-03-09 2022-11-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" Device for controlled cooling of rolled products

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007111316A (en) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101253009B (en) Cooling facility and cooling method of steel plate
RU2383402C2 (en) Facility for cooling sheet of heavy plate
CN101890437B (en) Cooling system after rolling for hot-rolled strip steel production line
US4120455A (en) Apparatus for cooling metal sections
CN101253011B (en) Hot rolling facility of steel plate and hot rolling method
KR20090061073A (en) Method of cooling hot-rolled steel strip
CN101253010B (en) Cooling facility and production method of steel plate
US20180327876A1 (en) Continuous-flow cooling apparatus and method of cooling strip therewith
CN101518788A (en) Cooling device used for hot-rolled strip production line
RU2344893C1 (en) Device for cooling of hot rolled sheet and strip
CA2953309C (en) Water removing apparatus and water removing method for steel sheet cooling water in hot rolling process
GB2113131A (en) Cooling or rolled metal products
JP5597989B2 (en) Bottom surface cooling device for hot-rolled steel strip
CN101456040A (en) Side spraying system capable for controlled cooling of medium plate
JP2008221328A (en) Apparatus for removing scale from billet
JP4337157B2 (en) Steel plate cooling method and apparatus
JP4398898B2 (en) Thick steel plate cooling device and method
TW202017668A (en) Hot-rolled steel sheet cooling device, and hot-rolled steel sheet cooling method
JPH07214136A (en) Device for cooling lower surface of high temperature metallic plate
WO2018073973A1 (en) Method and apparatus for cooling hot-rolled steel sheet
JP3287254B2 (en) Method and apparatus for cooling high-temperature steel sheet
SU1765197A1 (en) Installation of cooling of hot-rolled strips
JP4091934B2 (en) Thick steel plate cooling method
CN216937726U (en) Cooling device with plate-shaped adjusting and controlling function
CN111922102B (en) Online quick cooling device after steel plate rolling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110328