SU1014923A1 - Apparatus for cooling flat products - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее, корпус коробчатого сечени  и Нагнетающие форсунки,- отличающеес  тем, что, с целью интенсификации охлаждени , в корпусе выполнены инжекционные каналы, а форсунки установлены в цёнтральной части корпуса сопла которых направлены в противоположные стороны, причем вместе сопр жени  плоских поверхностей форсунки выполнена щель -клинового сечени , свод которой расположен за корпусом. г l.L.... rX/XVY/AXX XA.A COOLING DEVICE FOR FLAT PRODUCTS, comprising a box section body and Injection nozzles, characterized in that, to intensify cooling, injection channels are installed in the case, and the nozzles are installed in opposite directions of the nozzle body of which are directed in opposite directions, and together the flat surfaces of the nozzle are made a slit of a wedge section, the arch of which is located behind the body. g l.L .... rX / XVY / AXX XA.

Description

Изобретение относитс  к термической обработке изделий и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышлен ности, при термической обработке плоских изделий. Известно устройство дл  охлаждени  изделий в процессе термической обработки, содержащее спрейер, который охлаждает издели  путем подачи на их поверхность охлаждающей жидкости Ц ЗУстройство нельз  примен ть дл  закалки изделий из малотеплопровод ных сталей типа быстрорежущих,так к дл  последних требуетс  менее резк чем жидкостное, охлаждение. Известно устройство дл  охлажде ни  изделий, содержащее р д сопел дл  подачи охладител  f2. Известно устройство дл  охлажде ни  изделий, содержащее корпус, в котором размещена охлаждающа  про зодка с двум  перфорированными участками, отверсти  которых распо ложены по длине с разным направлен ем 3. Недостатком известного устройст  вл етс  невозможность охлаждени  в нем малогабаритных деталей или л кальных участков и обеспечени  инт нсивности охлаждени . Известно устройство дл  воздушно го охлаждени  раскаленных полосовых изделий при их термообработке, сос„то щее из пары охлаждающих головок между которыми перемещают охлаждаемое изделие. Охлаждающа  головка содержит корпус и сопло с инжекцион Ной .системой, в которых осуществл етс  циркул ци  воздуха под воздействием вентил тЬра 4. Устройство обеспечивает охлаждение издели  при его непрерывном перемещении, что позвол ет вести процесс термообработки более производительно . Однако охлаждению подвергаетс  узкий участок издели  в зоне расположени  головок. При увел чении толщины издели  дл  его полно го охлаждени  требуетс  резкое уменьшение скорости перемещени , чт снижает производительность процесса Резкое локальное охлаждение малотеплоемких сталей создает.излишние напр жени , которые могут привести к образованию трещин. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл .охлаждени  плоских изделий, содержащее корпус коробчатого сечени  и нагнетающие форсунки t 5. . Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность интенсифи кации охлаждени . Цель изобретени  - интенсификаци  охлаждени . Дл  достижени  поставленной цели в устройстве дл  охлаждени  плоских изделий, содержащем корпус коробчатого сечени  и нагнетающие форсунки , в корпусе выполнены инжекционные каналы, а форсунки установлены в центральной части корпуса, сопла которых направлены в противоположные стороны, причем в месте сопр жени  плоских поверхностей форсунки выполнена щель клинового сечени , свод которой расположен над корпусом. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство содержит воздуховод 1 с инжекционными каналами 2, в центральной части корпуса установлены сопла 3, которые содержат две разнонаправленные камеры 4 истечени , плоские поверхности этих камер при сопр жении образуют дополнительную камеру5 всасывани  щелевидной формы клинового юечени , верхний свод которой выведен из зоны воздуховода 1 дл  поступлени  воздуха из атмосферы. Охлажденное изделие б расположено между камерами 4 и охвачено воздуховодом 1, который состоит из входной зоны 7 и выходной зоны 8 . Устройство работает следующим образом. Изделие перемещают по оси воздуховода , в левой входной зоне 7 воздуховода 1 происходит первичное охлазкдение издели , причем интенсивность охлаждейи  возрастает по мере перемещени  от входа в воздуховод к его центру, поскольку на входе в воздуховод охлаждение производитс  воздухом , подогретым изделием. В центральной зоне воздуховода изделие охлаждаетс  воздухом, поступающ1Л4 извне в камеру 5 и образующим зону -, разрежени  вследствие действи  сопла камеры, далее в выходной зоне изделие вновь оказываетс  в зоне- пр мого действи  охлаждающей струи из сопла, направленной попутно движению издели . Охлаждающий воздух поступает от компрессора, а также всасываетс  через инжекционные каналы 2. Предлагаема  конструкци  имеет РЯД преимуществ перед известными. Охлаждение издели  производитс  не в локально зоне, а на прот женном участке, равном длине воздуховода . При этом на входе в воздуховод обеспечиваетс  м гкое охлаждение подогретым воздухом, а по мере перемещени  соответствующего участка К центру воздуховода интенсивность охлаждени  возрастает. Это имеет особое значение дл  охлаждени  легированных сталей с низкой теплопроводностью . Схема с противоположно направленными потоками воздуха позвол ет уменьшить аэродинамическое сопротивление по сравнению с возможным вариантом воздуховода тех же размеров, но с односторонним движением воздуха. Этообеспечивает высокоэффективное охлаждение издели  в центральной части. Конструкци  позвол ет в зависимости от размеров издели  изменением длины воздуховода подбирать величину зоны охлаждени , обеспечивающую наибольшую производительность процесса.The invention relates to the heat treatment of products and can be used in the metallurgical and engineering industries, in the heat treatment of flat products. A device for cooling products during heat treatment is known, which contains a sprayer that cools products by applying coolant to their surface. A device cannot be used to temper products from low heat-conducting steels such as high-speed steels, so the latter require less sharp than liquid cooling. A device for cooling articles is known, comprising a series of nozzles for supplying a cooler f2. A device for cooling products is known, comprising a housing in which a cooling adapter is placed with two perforated sections, the openings of which are located along the length with different directions 3. A disadvantage of the known device is the impossibility of cooling small parts or local sections therein and providing cooling intensity. A device is known for the air cooling of hot strip products during their heat treatment, consisting of a pair of cooling heads between which the cooled product is moved. The cooling head contains a housing and a nozzle with an injection system, in which air is circulated under the influence of the fan 4. The device provides cooling of the product during its continuous movement, which allows the heat treatment process to be more productive. However, a narrow portion of the product in the area of the heads is cooled. Increasing the thickness of the product to cool it completely requires a sharp decrease in the rate of movement, which reduces the productivity of the process. Sharp local cooling of low-temperature steels creates excessive stresses that can lead to the formation of cracks. The closest in technical essence to the present invention is a device for cooling flat products, comprising a box-section body and injectors t 5.. A disadvantage of the known device is the impossibility of intensifying cooling. The purpose of the invention is to intensify cooling. To achieve this goal, in the device for cooling flat products, comprising a box-section body and injection nozzles, injection channels are made in the body, and the nozzles are installed in the central part of the body, the nozzles of which are directed in opposite directions, and there is a slot in the place of the flat nozzle surfaces. wedge section, the arch of which is located above the hull. FIG. 1 shows the proposed device; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 1. The device comprises an air duct 1 with injection channels 2, in the central part of the body nozzles 3 are installed, which contain two multidirectional outflow chambers 4, the flat surfaces of these chambers form an additional suction chamber 5 of a slit-shaped wedge shape, the upper arch of which is removed from the duct zone 1 for intake of air from the atmosphere. The cooled product b is located between the chambers 4 and is covered by the air duct 1, which consists of the inlet zone 7 and the outlet zone 8. The device works as follows. The product is moved along the axis of the duct, the primary inlet of the product occurs in the left inlet zone 7 of the duct 1, and the intensity of cooling increases as it moves from the entrance to the duct to its center, because the air heated by the product is cooled at the inlet to the duct. In the central zone of the duct, the product is cooled by air coming from the outside into chamber 5 and forming a zone - underpressure due to the action of the chamber nozzle, then in the exit zone the product again appears in the zone of direct action of the cooling jet from the nozzle directed along the movement of the product. The cooling air comes from the compressor, and is also sucked through the injection channels 2. The proposed structure has a RANGE of advantages over the known ones. The product is cooled not in the local zone, but in a long stretch equal to the length of the duct. At the same time, soft air cooling is provided at the entrance to the duct, and as the corresponding section K moves to the center of the duct, the cooling intensity increases. This is of particular importance for the cooling of alloyed steels with low thermal conductivity. The scheme with oppositely directed air flows allows to reduce the aerodynamic drag compared with a possible version of the duct of the same dimensions, but with one-way air movement. This ensures highly efficient cooling of the product in the central part. The design allows, depending on the size of the product, by varying the length of the duct to select the size of the cooling zone, which ensures the greatest productivity of the process.

Предлагаемое устройство было опробовано в полуавтомате дл  закалйи сегментов круглых пил из быстрорежущей стали Р6М5. Примен емое в полуавтомате базовое устройство струйного воздушного охлаждени  не о&еспечивало достаточно полного снижени  температуры сегментов: после закашки их температура составл ла 350-450с. Эта температура длительное врем  сохран лась в корзине, куда сбрасывались сегменты после закалки, в результате происходила стабилизаци  аустенита и в последующем приходилось делать до п ти отпусков, чтобы добитьс  распада аустенита и требуемых структуры и отпуска. Дл  снижени  температуры сегмента потребовалось бы уменьшение темпа.работы полуавтомата , что недопустимо.The proposed device was tested in a semiautomatic device for the hardening of circular saws from high speed steel Р6М5. The basic unit of jet air cooling used in a semiautomatic device did not adequately & amply reduce the temperature of the segments: after tempering, their temperature was 350-450 s. This temperature remained for a long time in the basket where the segments were dropped after quenching, as a result, austenite was stabilized and later had to be made up to five vacations in order to achieve austenite decomposition and the required structure and tempering. To reduce the segment temperature, a decrease in the tempo of the semiautomatic machine would be required, which is unacceptable.

Базовое охлаждающее устройство полуавтомата представл ет сббой профилированную медную трубку, изогнутую в виде сложной петли с обвоДным участком с одной стороны и двум  соплами дл  подачи воздуха с другой Рабочие плоскости петли с отверсти ми дл  выхода воздуха расположены параллельно плоскост м сегментов.The basic cooling device of the semi-automatic device consists of a shaped copper tube, curved in the form of a complex loop with an atm section on one side and two nozzles for supplying air from the other. The working planes of the loop with air outlets are parallel to the planes of the segments.

Несмотр  на значительную длину рабочего участка (длина четырех сегментов ) , устройство не обеспечивает Необходимой скорости охлаждени  BSBHду больших потерь воздушного потока по длине и охлаждени  изделий .отдельными перпендикул рными плоскост м сегментов струйками воздуха.Despite the considerable length of the working section (the length of four segments), the device does not provide the necessary cooling rate BSBH for large air flow losses along the length and cooling of products with separate perpendicular planes of the segments by air streams.

Применение предлагаемого устройства на указанном полуавтомате поз0 волило снизить температуру сег  мтов на выходе до при йх же габаритах охлаждающего устройства, что предотвратило стабилизацию аустенита и позволило получить задан5 ные структуру итвердость после двух-трехкратного отпуска. Сегменты отпускаютс  в печи типа ПИ-32 мощностью 36 кВт. Средн   загрузка печи при отпуске 1200 сегментов. При программе 3.680 тыс. шт.. дл  прове0 дени  одного отпуска необходимо .3000 садок. Экономи  злектроэнергии при отпуске сегментов составит 108000 кВт/ч, т.е. сокращение только одного отпуска сегментов позволит The application of the proposed device on the specified semi-automatic device allowed reducing the temperature of the segments at the outlet to the same size of the cooling device, which prevented austenite stabilization and allowed to obtain the specified structure and hardness after two to three tempering. The segments are released in a 36kW PI-32 type furnace. The furnace load is average when 1200 segments are released. With a program of 3,680 thousand., A .3000 cage is needed for one vacation. Electricity savings when selling segments will be 108,000 kW / h, i.e. reducing only one segment leave will allow

5 сзкономить более 100 тыс.кВт электроэнергий .5 save more than 100 thousand kW of electricity.

1.. ,one.. ,

Повышение качества сегментов за счет уменьшени  остаточного аустени0 та и получение высокой твердости обеспечивает сокращение передельного брака и высокие режущие свойства издели .Improving the quality of the segments by reducing the residual austenitic acid and obtaining high hardness ensures a reduction in the transfer of scrap and high cutting properties of the product.

Предлагаемое устройство может The proposed device can

5 найти широкое применение в металлургической и машиностроительной промышленности при термообработке продолговатых и плоских изделий типа полосового металла, сегментов 5 to find wide application in the metallurgical and machine-building industry in the heat treatment of oblong and flat products such as strip metal segments

0 круглых пил и др., изготавливаемых из малотеплспроводных высоколегированных сталей.0 circular saws, etc., made of low-heat-conducting high-alloy steels.

frffrf

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее, корпус коробчатого сечения и Нагнетающие форсунки, о т ли ч ающе е с я тем, что, с целью интенсификации охлаждения, в корпусе выполнены инжекционные каналы, а форсунки установлены в центральной части корпуса_f сопла которых направлены в противоположные стороны, причем вместе сопряжения плоских поверхностей форсунки выполнена щель клинового сечения, свод которой расположен за корпусом.DEVICE FOR COOLING PLANE PRODUCTS, comprising a box-shaped body and injection nozzles, which are related to the fact that, in order to intensify cooling, injection channels are made in the body, and nozzles are installed in the central part of the body _f nozzles are directed into opposite sides, and together conjugation of the flat surfaces of the nozzle, a wedge-shaped slit is made, the arch of which is located behind the body. Фиг.1Figure 1