RU1811929C

RU1811929C - Cooling device for bar

Info

Publication number: RU1811929C
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Минаев; Юрий Евгеньевич Бердичевский; Павел Федорович Бублик; Александр Георгиевич Мамурков; Вячеслав Григорьевич Алехин
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1993-04-30

Abstract

Изобретение относитс к области прокатного производства, охлаждение сортового проката в технологическом потоке прокатного стана. Устройство обеспечивает повышение служебных свойств готового проката путем снижени уровн остаточных напр жений. Устройство снабжено смежными камерами 2 охлаждени , образованными внутренней поверхностью корпуса 1, перегородками 3 и продольными направл ющими 4, установленными на внутренней поверхности корпуса с возможностью поперечного перемещени . Камеры 2 охлаждени снабжены индивидуальными средствами 5 подачи охладител в их полость . При прохождении проката через устройство общие разделительные стенки 3 камер 2 охлаждени перемещаютс в продольных направл ющих 4 под действием силы давлени проката в направлении, перпендикул рном продольной оси устройства , осуществл поджатие пружинных органов 6. расположенных на переднем и заднем по ходу движени проката концах ел СThe invention relates to the field of rolling production, cooling of long products in a process stream of a rolling mill. The device provides an increase in the service properties of the finished product by reducing the level of residual stresses. The device is provided with adjacent cooling chambers 2 formed by the inner surface of the housing 1, partitions 3 and longitudinal guides 4 mounted with the possibility of lateral movement on the inner surface of the housing. The cooling chambers 2 are provided with individual means 5 for supplying a cooler into their cavity. When rolling through the device, the common dividing walls 3 of the cooling chambers 2 move in the longitudinal guides 4 under the action of the rolling pressure in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the device, compressing the spring bodies 6. the ends located at the front and rear along the rolling direction of the carcass

Description

перегородок 3. При этом пружинные органы б перегородок 3, расположенные с противоположной стороны охлаждаемого проката, разжима сь, осуществл ют прижатие разделительных стенок 3 к поверхности проката , сохран -посто нным зазор между профилем и разделительной стенкб й 3. Таким образом, осуществл етс устойчивое транспортирование проката через устройство , и соблюдаютс расчетные услови охлаждени , позвол ющие стабилизировать работу участков порезки и механической правки. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.the partitions 3. In this case, the spring bodies b of the partitions 3, located on the opposite side of the chilled steel, expand, press the dividing walls 3 to the surface of the car, while maintaining a constant gap between the profile and the dividing wall 3. Thus, a stable transportation of rolled metal through the device, and the calculated cooling conditions are observed, allowing to stabilize the work of the cutting and mechanical dressing sections. 2 C.p. f-ls, 1 ill.

Изобретение относитс к области прокатного производства, а именно к охлаждению сортового проката в технологическом потоке прокатного стана.The invention relates to the field of rolling production, namely, cooling of long products in a process stream of a rolling mill.

Цель изобретени -повышениеслужебных свойств готового проката путем снижени уровн остаточных напр жений. The purpose of the invention is to improve the service properties of finished steel by reducing the level of residual stresses.

Сущность технического решени по сн етс чертежом; ;The essence of the technical solution is illustrated in the drawing; ;

На чертеже изображено устройство дл охлаждени проката, преимущественно фланцевых и фасонных профилей, поперечный разрезе расположением камер охлаждени и общих разделительных стенок при охлаждении, например, углового проката.The drawing shows a device for cooling rolled products, mainly flange and shaped profiles, transverse sectional view by the arrangement of cooling chambers and common dividing walls during cooling, for example, angled rolling.

Устройство дл охлаждени проката состоит из корпуса 1, камер 2 охлаждени , образованных внутренней поверхностью корпуса 1, перегородками 3 и продольными направл ющими 4. Камеры 2 охлаждени снабжены индивидуальными средствами 5 подачи охладител в их полость. Общие перегородки 3 установлены в продольных на- правл ющих 4 с возможностью перемещени в направлении, перпендикул рном продольной оси устройства под действием силы давлени проката или пружинных органов б, расположенных на переднем и заднем концах разделительных стенок 3 по ходу движени проката. Продольные направл ющие 4 закреплены в корпусе 1 ,с возможностью поперечного перемещени относительно последнего посредством , например, паза и крепежных де талей, а перегородки, образующие каждую камеру 2 охлаждени , расположены в пере секающйхс плоскост х/A device for cooling a rolled product consists of a housing 1, cooling chambers 2 formed by the inner surface of the housing 1, partitions 3 and longitudinal rails 4. The cooling chambers 2 are provided with individual means 5 for supplying a cooler into their cavity. The common partitions 3 are installed in the longitudinal guides 4 with the possibility of movement in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the device under the action of the rolling pressure force or spring bodies b located at the front and rear ends of the separation walls 3 along the rolling direction. The longitudinal guides 4 are fixed in the housing 1, with the possibility of lateral movement relative to the latter by means of, for example, a groove and fasteners, and the partitions forming each cooling chamber 2 are located in the intersecting planes

Выполнение смежными камер с общей 4разделительной стенкой позвол ет расположить камеры охлаждени по всей поверхности обрабатываемого издели v с минимальной веро тностей возникновени теневого эффекта между ними. При этом осуществл етс эффективными тбплоотбор по всей поверхности профил , исключаютс зоны локальных зачёрнвний и зоны с повышенной температурой поверхности, а, следовательно, отсутствуют участки с локальными структурными несовершенствами , что позвол ет обеспечитьThe implementation of adjacent chambers with a common 4-separating wall allows the cooling chambers to be placed over the entire surface of the workpiece v with a minimum probability of a shadow effect between them. In this case, effective sampling over the entire surface of the profile is carried out, zones of local black holes and zones with increased surface temperature are excluded, and, therefore, there are no areas with local structural imperfections, which allows

гарантированную общую прочность как всего профил , так и отдельных его элементов за счет повышени уровн свойств и снижени внутренних напр жений между элементамипрофил .guaranteed overall strength of both the entire profile and its individual elements by increasing the level of properties and lowering the internal stresses between the elements of the profile.

Подпружинивание перегородок на переднем и заднем концах позвол ет обеспечить плотное пролеганиё стенок к поверхности проката в процессе всего времени транспортировани раската через устройство , в том числе ив момент захода переднего конца полосы. При этом уже в момент захода раската в устройство осуществл етс линейный контакт между его поверхностьк и перегородкой камер, а не точечный как при подпружинивании одного из концов, в виду того, что перегородка, поджата в пружине раскатом на своем заднем по ходу движени проката конце, отжимаётс пружиной на переднем конце и принимает положение, параллельное поверхности раската. В результате этого по всей длине раската сохран етс одинаковый режим охлаждени , не происходит искривлени профил , тем самым улучшаютс услови транспортировани раската по технологическому потоку, услови порезки и задачи в ролико-правильную машину. Соблюдаетс равнопрочность издели по длине раската.The springing of the partitions at the front and rear ends makes it possible to ensure a dense wall of the walls to the rolled surface during the entire time the roll is transported through the device, including at the moment the front end of the strip enters. In this case, even at the moment of rolling in the device, a linear contact is made between its surface and the chamber partition, and not point contact as when springing one of the ends, since the partition is pressed in the spring by a roll at its rear end along the rolling direction, is pressed by a spring at the front end and takes a position parallel to the surface of the roll. As a result, the same cooling mode is maintained along the length of the roll, the profile does not bend, thereby improving the conditions for transporting the roll through the process stream, cutting conditions and tasks in a roller-straightening machine. Equal strength of the product along the length of the roll is observed.

Кроме того, осадка пружины на переднем и заднем концах полосы, а также по Периметру обрабатываемого издели позвол ет избежать царапани поверхностиIn addition, spring settlement at the front and rear ends of the strip, as well as around the perimeter of the workpiece, avoids surface scratching

раската стенками при сохранении услови плотного прилегани последних к поверхно- сти издели . ,:rolled by the walls while maintaining the condition of tight fit of the latter to the surface of the product. ,:

Применение продольных направл ющих позвол ет задать плоскость перемещени пер егородки камер охлаждени в процессе работы устройства, способствует перемещению перегородки в данной плоскости без заклинивани под действием силы давлени проката и обеспечиваетThe use of longitudinal guides allows you to set the plane of movement of the partition of the cooling chambers during operation of the device, facilitates the movement of the partition in this plane without jamming under the action of the rolling pressure and provides

регулируемое поджатие перегородки к поверхности профил под действием жесткости пружин, благодар чему стабилизируетс процесс регулируемого охлаждени , что позвол ет в конечном итогеcontrolled pressing of the partition to the surface of the profile under the action of the stiffness of the springs, thereby stabilizing the process of controlled cooling, which ultimately allows

получить заданный уровень служебныхget a given level of service

свойств и величину остаточных напр жений в готовой продукции.properties and the value of residual stresses in the finished product.

Возможность перемещени перегородок камер охлаждени в направлении, пер- пендикул рном продольной оси устройства обеспечивает компенсацию поводок и колебаний проката в поперечном направлении. Частично такое перемещение гаситс пружинами на переднем и заднем концах полосы , что обеспечивает транспортирование раската через устройство без застревани и изменени скорости. Возможность перемещени перегородки в направлении, перпендикул рном продольной оси устройства в совокупности с подпружиненными передним и задним концом полосы обеспечивает стабильность протекани процесса охлаждени движущегос проката при наличии в нем локальных участков скорост х охлаждени по элементам.профил . В ре- зультате чего обеспечиваетс стабильна работа участков охлаждени , порезки и механической правки в потоке прокатного стана . Г /. . .; . . -, : . : /.,. , : /: : . . The ability to move the partitions of the cooling chambers in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the device compensates for the leash and rolling vibrations in the transverse direction. Partially, this movement is extinguished by springs at the front and rear ends of the strip, which ensures that the roll is transported through the device without jamming or speed changes. The ability to move the baffle in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the device in combination with the spring-loaded front and rear ends of the strip ensures the stability of the cooling process of the rolling metal in the presence of local sections of cooling speeds along the elements. As a result, stable operation of the cooling, cutting and mechanical dressing sections in the flow of the rolling mill is ensured. G /. . .; . . -,:. : /.,. ,: /::. .

.Необходимость закреплени продоль- ных направл ющих в корпусе с возможностью поперечного перемещени относительно последнего обусловлена широким марочным и профильным сортамен- том продукций, производимой на прокатном стане. При этом изменение химического состава стали или толщины профил требует как перераспределени интенсивности охлаждени по элементам, так и регулировани ее в пределах каждого элемента. Така регулировка осуществл етс изменением ширины камер охлаждени за счет поперечного перемещени перегородок относительно корпуса устройства. Настройка размеров каждой смежной каме- р ы охлаждени на режим, наиболее благопри тный дл данного вида проката, увеличивает выход продукций с повышенными служебными свойствами при снижении уровн остаточных напр жений в профиле за счет регулировани интенсивности охлаждени на поверхности издели при его транспортировании через устройство . . ::;. - ... . - . - ; Дл предотвращени одновременного заклинивани перегородок продольных направл ющих при возникновении кривизны проката в плоскости, не совпадающей с плоскостью перегородок, последние выполнены в пересекающихс плоскост х, В этом случае заклинивание одной или нескольких разделительных стенок или полна осадка пружины при поводке проката не приведет к забуриванию раската в установке, так как остальные перегородки камер, сила действи проката на которые направлена под углом к нормали большим, чем угол трени стенок в своих продольных направл ющих, будут поджаты на пружинах по своему переднему и заднему концу, осуществитс увеличение проходного сечени устройства при сохранении плртного прилегани стенок к поверхности проката. В результате Этого стабилизируютс услови работы стана и агрегатов отделки готового проката.. The need to fasten the longitudinal rails in the housing with the possibility of lateral movement relative to the latter is due to the wide range of grades and profiles of products manufactured on the rolling mill. In this case, a change in the chemical composition of the steel or the thickness of the profile requires both a redistribution of the cooling intensity among the elements and its regulation within each element. Such adjustment is carried out by changing the width of the cooling chambers due to the lateral movement of the partitions relative to the device body. Setting the dimensions of each adjacent cooling chamber to the mode most favorable for this type of rental increases the yield of products with improved service properties while reducing the level of residual stresses in the profile by adjusting the intensity of cooling on the surface of the product during its transportation through the device. . ::;. - .... -. -; In order to prevent simultaneous jamming of the partitions of the longitudinal guides in case of a curvature of the rolled products in a plane that does not coincide with the plane of the partitions, the latter are made in intersecting planes. In this case, the jamming of one or several dividing walls or full settlement of the spring during the rolling of the rolled product will not lead to the drill rolling in installation, since the rest of the walls of the chambers, the force of action of the rolling on which is directed at an angle to the normal greater than the angle of friction of the walls in their guides will be preloaded on the springs at their front and rear ends, the passage section of the device will be increased while maintaining a close fit of the walls to the surface of the rolled product. As a result of this, the operating conditions of the mill and the units for finishing finished products are stabilized.

Выполнение в поперечном сечении по кривой второго пор дка кромки перегородок стенок камер охлаждени позвол ет б суще&гё ить линейный контакт между стенкой и поверхностью обрабатываемого проката при различных углах наклона между ними. Благодари этому снижаетс до минимума вли ние теневого эффекта в зоне контакта проката со стенкой. Криволинейные второго пор дка кромки разделительных стенок позвол ют избежать задиров и царапин на поверхности готового проката.Performing in a cross-section along a curve of the second order of the edge of the walls of the walls of the cooling chambers, it is possible to have & a linear contact between the wall and the surface of the rolled steel at different angles of inclination between them. Thanks to this, the influence of the shadow effect in the contact zone of the rolled product with the wall is minimized. The curvilinear second-order edges of the dividing walls prevent nicks and scratches on the surface of the finished product.

Целесообразность применени перегородок камер охлаждени в виде рессорной полосы с параболическими в поперечном сечении кромками обусловлена ее высокими износостойкими свойствами, пружинными свойствами.The expediency of using the walls of the cooling chambers in the form of a spring strip with parabolic edges in the cross section is due to its high wear-resistant properties and spring properties.

Устройство работает следующим образом/ . С. i..-; -...- v -, ; ... , .The device operates as follows. C. i ..-; -...- v -,; ...,.

Перед началом прокатки осуществл ют настройку устройства на охлаждение данного вида мёта йбпродукциИ путем фиксировани заданных объемов камер охлаждени 2 по периметру обрабатываемого издели . Дл этого перегородка 3 камер 2 охлаждени фиксируют в заданном положении после поперечного перемещени продольных направл ющих 4 в пазу корпуса 1 устройства посредством крепежных деталей. Жесткость и осадка пружинных органов б на передних и задних концах перегородок 3 камер 2 охлаждени определ етс толщиной обрабатываемого издели . Одновременно с началом прокатки и транспортировани раската через устройст- 8О осуществл етс подача охладител пОд давлением через индивидуальные средства 5 подачи охладител в полость каждой из камер 2 охлаждени по индивидуальному режиму сообразно схеме охлаждени данного профил по элементам. В момент захода проката в установку, перегородки 3 камер 2 охлаждени перемещаютс в продольных направл ющих 4 под действием силы давлени проката в направлении, перпендикул рном продольной оси устройства , осуществл поджатие пружинных органов 6 на переднем по ходу движени проката конце общих разделительных стенок 3. При этом перегородки 3, поджатые на своем переднем конце раскатом, отжимаютс пружинными органами 6 на заднем по ходу движени проката конце, в результате чего кромки перегородок 3 принимают по- ложениё, параллельное поверхности раската , что способствует стабилизации процесса теплообмена по всей длине устройства . При наличии на охлаждаемом изделии локальных участков кривизны прокатного происхождени или возникшей при различных скорост х охлаждений по элементам профил , часть перегородок 3 камер 2 охлаждени , наход щихс в плоскости поводки, перемещаетс в продольных направл ющих 4 в направлении, перпендикул рном продольной оси устройства. При этом пружинные органы 6 перегородок 3, расположенные с противоположной стороны охлаждаемого профил , разжима сь, осу ществл ют п рижатие перёгородо к 3 к по- верхности обрабатываемого .издели , сохран посто нным зазор между профилем и перегородкой 3. Таким образом, осуществл етс устойчивое транспортирование проката через .устройство и соблюдаютс расчетные услови охлаждени , позвол ющие стабилизировать работу участков по резки и механической правки готового проката. При всех взаимных перемещени х перегородок 3, кромки которых выполнены в поперечном сечении по кривой, например, второго пор дка, и поверхности проката осуществл етс линейный контакт между ними, что позвол ет избежать царапин и задиров на поверхности готового, проката и сводит к минимуму вли ние теневого эффекта при охлаждении в сплошном потоке воды. - - - Before rolling, the device is tuned for cooling this type of product by fixing the specified volumes of cooling chambers 2 around the perimeter of the workpiece. For this, the partition 3 of the cooling chambers 2 is fixed in a predetermined position after lateral movement of the longitudinal guides 4 into the groove of the device body 1 by means of fasteners. The stiffness and settlement of the spring bodies b at the front and rear ends of the partitions 3 of the cooling chambers 2 is determined by the thickness of the workpiece. Simultaneously with the start of rolling and transportation of the roll through the device 8O, the chiller is supplied under pressure through individual means 5 for supplying the chiller to the cavity of each of the cooling chambers 2 according to an individual mode according to the scheme of cooling of this profile by elements. At the time of rental of the unit, the partitions 3 of the cooling chambers 2 move in the longitudinal guides 4 under the action of the rolling pressure in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the device, compressing the spring bodies 6 at the front along the rolling direction of the common dividing walls 3. When In this case, the partitions 3, pressed at their front end by rolling, are pressed by spring bodies 6 at the rear end along the rolling direction, as a result of which the edges of the partitions 3 take a position parallel to the ited peal that helps to stabilize the heat exchange process over the entire length of the device. If there are local sections of the curvature of the rolling origin on the product to be cooled, or occurring at different cooling speeds along the profile elements, part of the partitions 3 of the cooling chambers 2 located in the plane of the leash moves in the longitudinal guides 4 in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the device. In this case, the spring bodies 6 of the partitions 3, located on the opposite side of the cooled profile, expanding, pushing the partition to 3 to the surface of the workpiece. Keeping a constant gap between the profile and the partition 3. Thus, a stable transportation of rolled metal through the device and the calculated cooling conditions are observed, which allow stabilizing the operation of the cutting and mechanical dressing sections of the finished rolling. For all mutual displacements of the partitions 3, the edges of which are made in cross section along a curve, for example, of the second order, and the rolled surface there is a linear contact between them, which avoids scratches and scoring on the surface of the finished, rolled and minimizes impact the shadow effect during cooling in a continuous stream of water. - - -

Пересекающиес плоскости, в которых расположены перегородки 3 камер 2 охлаждени и их взаимна ориентаци завис т от профильного и марочного сортамента обрабатываемой продукции и выбираютс из геометрических характеристик сечени в каждом конкретном случае индивидуально, что позвол ет снизить уровень остаточных напр жений первого рода и повысить служебные свойства готового проката.The intersecting planes in which the partitions 3 of the cooling chambers 2 are located and their relative orientation depend on the profile and grade assortment of the processed products and are selected individually from the geometric characteristics of the cross-section in each case, which allows to reduce the level of residual stresses of the first kind and improve service properties finished rental.

Ф о р мул а и з о б р ет.е н и Forumul and zobret. E n and

Claims

1. Device for cooling long products, mainly flange profiles, comprising a housing with cooling chambers, movably mounted inside it, and individual means for supplying a cooler, characterized in that, in order to increase the mechanical properties of the rolled products by reducing the level of residual stresses, the cooling chamber made of adjacent and formed by the inner surface of the housing longitudinal guides with grooves mounted on the inner surface of the housing with the possibility of lateral movement And baffles are in the form of longitudinal plates mounted in grooves of the longitudinal guide on the springs, the partitions are arranged in intersecting planes.

2. The device according to claim 1, with the exception that the edges of the longitudinal plates in cross section are made according to a second-order curve.

3. The device according to claim 1, with the exception that the partitions are made in the form of a spring strip with parabolic edges in the cross section.