Способ удаления пыли и газа от рабочих клетей листопрокатных станов — SU 1421434 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ШВ 21 В 13/00 В 15 АН РЕТЕН ТЕЛЬСТ Н АВТОРСКОМУ.Гейде ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техникибезопасности черной металлургии(56) Местные отсосы и укрытия к технологическому оборудованию предприятий металлургической промышленности.Прокатные и трубоэлектросварочные цехи. Сер. 4904-19, вып. 1. ЦИТП. М.1967, с. 27.Патент Швеции Р 193633,кл. 7 а 27/01, 1965.Авторское свидетельство СССРУ 910236, кл. В 21 В 13/00, 1981.(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПЬШИ И ГАЗА ОТ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ ЛИСТОПРОКАТНЫХ СТАНОВ (57) Изобретение Относится к области металлургии, а точнее к прокатному производству, и мокет быть использовано для совершенствования процесса удаления вредностей, образующихся при прокатке металла. Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности процесса удаления за счет принудительного сдувания вредностей с проката. Приточный воздух подают поперек направления двюкения проката со стороны выхода его из валков и отсасывают его вместе со сдуваемыми вредностями. При этом подачу воздуха ф ведут с обеих сторон проката непосредственно эа зоной деформации металла в валках прокатного стана, а отсасывают через проем меаду подушка- фффф ми рабочих валков. При такой схеме воздухоподачи в сочетании с опреде" ленными режимами ее обеспечивается экономичное удаление вредностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.Изобретение относится к металлургии, а точнее к прокатному производству, и может быть использовано длясовершенствования процесса удаленийвредностей, образующихся при прокатке металла,Пель изобретения - понышение эффективности и экономичности процессаудаления за счет принудительного сду"1 рвания вредностей с проката.На фиг.1 показана схема подачиприточного воздуха и его отсосать нафиг.2 - схема устройства для реализации способа. 15Согласно предлагаемому способуприточный воздух 1 подают поперекнаправления движения проката 2 состороны его выхода из валков Э прокатного стана, а отсос 4 осуществляют с противоположной стороны.Способ реализуют в устройстве 5,которое включает приточные насадки6, соединенные с приточной системойвентиляции или с магистральным трубопроводом сжатого воздуха (не показаны), вытяжной насадок 7, соединенный с вытяжной системой вентиляции (не показана). Приточные насадки Ь обеспечивают подачу .воздуха ЗОвдоль линии контакта верхнего и нижнего рабочих 3 валков с полосой, гдепроисходит деформация раската и пылеообразование. Вытяжной насадок 7,устанавливаемый снаружи клети, обеспечивает отсос через проем 8 междуподушкой 9 верхнего и подушкой 10нижнего рабочих валков. Подача приточного воздуха вдоль линий контакта рабочих валков с полосой в пространстве, ограниченном рабочими поверхностями валков и плоскостью 11, касательной к ним, обеспечивает удаление пыли и газа непосредственно из очага пылеобразования, предотвращает распространение вредностей за пределы габаритов рабочих валков. При этом приточная струя развивается в ограниченном рабочими по" верхностями рабочих валков пространстве, что обеспечивает ее компактность и увеличивает дальнобойность по сравнению со свободными струями. Это позволяет локализовать вредности с верхней и нижней сторон полосы непосредственно в источнике их образования, осуществить их транспортировку к проему между подушками рабочих вал С Р 1 Ьйл с м ,,1 Згде Сз,7 1Ке критерий Грасгофа,критерий Рейнольдса;начальная скорость приточной струи, обеспечйвающая безотрывное обтекание нагретой поверхности, м/с. Поскольку скорость в приточнойструе на расстоянии 1. зависит нетолько от этого расстояния, но и от ков и удалить их отсосом через этотпроем значительно меньшими объемамивентиляционного воздуха, более экономичными, чем при существующихспособах. Притдчные и вытяжные насадки для осуществления предлагаемогоспособа имеют малые габариты, располагаются вне рабочей зоны клети, неоказывают отрицательного воздействияна технологический процесс и не создают помех при обслуживании клети.Объемные расходы приточной и вытяжной систем определяются следующим образом,Приточная струя должна обеспечить,с одной стороны, безотрывное обтекание нагретой полосы, а с другой,предотвратить вынос пыли и газа излокализуемой зоны.Очевидно, что при малых скоростяхпрокатки преобладающим будет условиебезотрывного обтекания, а при больших - скорость движения полосы.Соответственно и объемный расходотсоса пропорционален объемному расходу приточных струй на расстоянии,равном расстоянию между приточныминасадками и подушками рабочих валков.Это расстояние можно принять равнымдлине бочки рабочих валков.Для нахождения начального расходаприточной струи, действующей на верх-.ней поверхности полосы, необходимоопределить такое соотношение подъемных и инерционных сил, при которыхприточная струя будет без отрыва распространяться поперек нагретой полосы до факела всасывания отсоса.Отношение подъемных и инерционныхсил принято выражать в виде. ЧасК--- критерий Рейнольдса,характеризующий приточную струю,Ч - начальная скоростьприточной струи, обес-З 5печивающая сдув пограничных слоев, м/с.Помимо соотношения инерционных силприточной струи и пограничных слоевв этом сложном процессе необходимо 40учитывать также инерционные силы движения полидисперсных частиц пыли сначальной скоростью, равной скоростидвижения полосы, и суммарное воздействие на них пограничных слоев и45приточной струи. Точный учет всех физических процессов, происходящих приосуществлении предлагаемого способа,весьма сложен. Результирующее действие всех факторов можно учесть вобобщенном виде,Ч = Ч 1 н в дм/с,начального диаметра приточной струи, то в зависимость (1) следует ввести безразмерный параметр Х =, д/1.Как показали исследования (см. табл.3), значение комплекса колеблется около среднего:значения,10 равного К = 1071,0.Для нахождения начального расхода приточных струй из условия сдувания несущего вредности пограничного слоя образующегося на верхней и15 нижней поверхности полосы и на рабочих поверхностях валков, следует определить такое соотношение инерционных сил, при котором пограничный слой будет сдуваться приточной струей к проему между подушками рабочих валков.Этот критерий имеет вид Поскольку процесс в общем характеризуется величинами, входящими в зависимость (3), и условиями, задаваемыми конструкцией клети, значимость сил, определяемых технологическим процессом, зададим в виде Кгде определяемым экспериментально Из Физических соображений ясно, что комплекс Кв должен быть для подобных условий протекания процесса, т.е. для однотипного оборудования, величиной постоянной.Поэтому и показатель степени сле-. дует определить из условия постоянства этого комплекса.С учетом зависимости (2) начальная скорость приточной струи из условия безотрывного обтекания нагретой поверхности будет равна Ч = 0,03 1 р, Т - , м/с, (5) 1 1 аЬ а начальная скорость приточной струи,обеспечивающая сдув пограничныхслоев, определится из выражения (4):." ..,ф2 КЙ 2 -д1Ч"1")2 " , м/с. Обозначая 1/ 4 К = 1 с, получим Начальная скорость приточной струи, действующей на верхней поверхности полосы, будет складываться из составляющих Ч и Ч . Ч =Ч +Ч -003--- + 1 ф 1 ьс в ф а т ва на нижней поверхности поскольку на нижней поверхности полосы подьемные силы не оказывают отрывающего действия на приточную струю. Коэффициент 1 и показатель степени п находились опытным путем на действующем оборудовании чистовой груп" пы клетей полосового стана 1700. При обработке экспериментальных данных142 1434 где Ч, - начальная скорость приточнойструн м/се25В табл.1 показаны результаты лабораторных исследований при ширине нагревателя 1 = 0,635 м и температуревоздуха в помещении в процессе исследований Тз = 293 К. В табл.2 показаны результаты экспериментальныхисследований в производственных условиях при длине бочки валка 1 щ1,7 м,.температурном напоре полосыАй1030 К и температуре воздуха в цехе в процессе исследований Ть293 К.Поскольку в предлагаемом способе приточные струи развиваются в стесненных условиях, и, кроме того, геометрия40 всасывающего отверстия задается конструкцией оборудования, то коэффициент 0,29 требует корректировки.Суммарный расход отсоса, обеспечи вающий улавливание вредностей с верхней и нижней стороны листа, оп" 45 . ределяется выражением да 1 + 1 мЗ /с Способ удаления пыли и газа от рабочих клетей листопрокатных станов путем подачи приточного воздуха поперек направления движения проката со стороны выхода из валков и его отсоса в том же направлении, о т л нч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса удаления за счет принудительного сдувания вредностей с проката, подачу приточного воздуха 1 определяется 50 струи на растояна верхней поОбъемный расход расходом приточной нии 1, действующей верхности полосы:(табл.1) получено, что при и1 значение коэффициента 1 колебалоеь около среднего значения, равного М 275,0.Таким образом, начальные скорости приточных струй, действующих на верхней и нижней поверхностях полосы, определяют по формулам Ч " -(О 03+275 - - -) м/с1 1 Ы Ь Чр 4 - 10ь, ф Т Ф,У Ф(7)Ч 275 0 -1 Чь 1н ф й 1 фм/с (8) . 15Объемный расход отсоса будет пропорционален расходу приточных струй на расстоянии 1. Известна зависимость для определения этого расхода для осесимметричных свободных струй: 1, = 0,29 Чй 1, м/с, (9)551. 1 с Ч й 1=1 111: 1(275,0 "-+ 0,03 "- - -),м/с,Ч, Р 1 Ьъ ф 1Т а 1. - на нижней поверхности полосы1 1 с,Ч й 1 " 1 с,11 275,0 -- , м /с.Чв тСуммируя 1. и 1., получим 1. К Р(О О - -"-+550 -- ),м/сд 1 Ы ее Ч 4стсф Тбф 1 Ф гИли, вынося коэффициент 0,03 за скоб- .ки, получимЕ =1 с 1 ф ( - "-+1 84 10- - ) м/с.Ь 1 Ы 4 7(10) Численное значение коэффициента 1 с , найденное опытным путем, равно Я Ф М = 0,0053, т.е.Экспериментальные данные полученыпри режимах предельного улавливания,т.е, устанавливались такие минимальные скорости приточных струй иобъемные расходы отсосов, при которых выделение вредностей в атмосферуцеха прекращалось,Поэтому зависимости (7), (8) и(И ) следует записывать в виде нера-"венств.Предлагаемый способ удаления пылии газа позволит надежно удалять вредности, образующиеся при прокатке полось в клетях листопрокатных становс верхней и нижней ее сторон, призначительно меньших затратах на подачу приточного воздуха и отсос, подогрев и подачу компенсационноговоздуха в системе общеобменной вентиляции производственного помещения,формула изобретения1421434 осуществляют вдоль линии контакта а обьемный расход отсоса - по завиверхнего и нижнего рабочих валков с симостиполосой в пространстве. ограниченномрабочими поверхностями валков и плос 1 ъО 00531( Б й +1,8410 " ) ф/ костью касательной к ним,.а отсосотс фосуществляют через проем мещцу подуш"ками рабочих валков, где1 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что начальную скорость приточной струи, подаваемой на верхнюю поверхность полосы, задают по зависимости дс=(Т-Т ) Т ч-(О 03 " - -"-+ 275 0 -д - ) и/с 1 1 де тт, д ф Т ф 1 ф 15 на нижнюю поверхность полосы - позависимости 20 ч.Оь 275 0 ай Ф 1 % м/с,Таблица 131А.1 Начальныйдиаметрприточнойструи,м Начальнаяскоростьприточнойструи Ч,м/с Температурный йапор Относительный начальный диаметр приточной струи ИМ/1 КритерийРейнольдсаЧ 1 5К = -- 10е,Э Критерий Грасгофа а 1 дСлС= --- 104 Т К(Рв 10,7 12,4 14,7. 4,6 5,9 3,0 7,1 1071,0 Среднее Номер летн Коэффициент ао- Ндчальсть ный днКоэффициент К Ч йИеи шлос ной1421434 1твомт ветав Номер клети СкоростьдвиюенияПОЛОСЫЧ,м/с КоэфФициент Критерий Рейнольд ся Ву"Ч 110 бьемьй асод тсосавас м /с.1,80 6 3,91 0,015 208 750 0,015 238 4 1,78 0,025 94,0 5 2,78 0,025 110,0 6 3,91 0,025125,0 7 , 5,0 Оэ 025 132 4,41 .5,64 1,94 1,26 2,0 1,57 3,14 1,75 4,41 Среднее Среднее 1 ячальный диаметр приточнойструи а,м 1 ачяльияиСКОростьприточнойструи Чм/с аЛве еа ат авета тКоэФфива - циент Уф Ч д ЛаЕ -" - "0 03--1т Ита. те а ч1 272,8 2810 290,3 279,7 273,3 257,2 275,0 Продоюпхение табл.2,2 ттт ттттеттт тттв Ь етс 1 ф9" +1,84 1 ас а ф 11421434 Составитель И.Скоробогатский Техред М.Ходанич Корректор И.Иуск А.Ворови едак Заказ 4365/9 аж 4 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб, д

Смотреть

Способ удаления пыли и газа от рабочих клетей листопрокатных станов