Способ и устройство охлаждения - RU2017105464A
Код документа: RU2017105464A
Формула
1. Способ охлаждения сляба из алюминиевого сплава с типичными размерами 250-800 мм в толщину, 1000-2000 мм в ширину и 2000-8000 мм в длину после металлургической гомогенизационной термообработки упомянутого сляба при температуре, обычно составляющей от 450 до 600°C в зависимости от сплава, и перед его горячей прокаткой, отличающийся тем, что охлаждение на величину от 30 до 150°C осуществляют со скоростью 150-500 °C/ч при перепаде температур менее 40°C по всему слябу, охлаждаемому от его температуры гомогенизации.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют в по меньшей мере две стадии:
первая стадия орошения, в ходе которой сляб охлаждают в камере, содержащей штанговые опрыскиватели или распылители охлаждающей жидкости или тумана под давлением, распределенные в верхней и нижней частях упомянутой камеры, чтобы орошать две большие стороны, верхнюю и нижнюю, упомянутого сляба,
дополнительная стадия выравнивания температуры в неподвижном воздухе, в туннеле с отражающими внутренними стенками, продолжительностью от 2 до 30 минут в зависимости от формата сляба и величины охлаждения.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что стадии орошения и выравнивания температуры повторяют в случае очень толстых слябов и при полном среднем охлаждении более 80°C.
4. Способ по одному из пп. 2 или 3, отличающийся тем, что охлаждающая жидкость, в том числе в тумане, является водой, а предпочтительно деионизированной водой.
5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что головную и заднюю части сляба, т.е. обычно 300-600 мм от концов, охлаждают меньше, чем остальной сляб, чтобы сохранить головную и заднюю части горячими, так как эта конфигурация благоприятна для захвата сляба при реверсивной горячей прокатке.
6. Способ по одному из пп. 2-5, отличающийся тем, что охлаждение головной и задней частей регулируют путем включения или выключения штанговых опрыскивателей или распылителей.
7. Способ по одному из пп. 2-5, отличающийся тем, что охлаждение головной и задней частей регулируют за счет наличия экранов.
8. Способ по одному из пп. 2-7, отличающийся тем, что повторяют стадии орошения, но не выравнивания температуры, и тем, что головную и заднюю части сляба, т.е. обычно 300-600 мм от концов, охлаждают по-иному, чем остальной сляб, в по меньшей мере одной из камер орошения.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что первую стадию орошения проводят без заглушенной зоны, то есть со сплошным орошением сляба, после чего следует, без первой стадии выравнивания температуры, второй проход орошения с заглушенной зоной из пары штанг, как показано на фигуре 12, что позволяет заметно уменьшить продолжительность финальной стадии выравнивания, необходимой для теплового равновесия сляба.
10. Способ по одному из пп. 2-9, отличающийся тем, что продольную температурную однородность сляба улучшают относительным перемещением сляба по отношению к системе орошения: возвратно-поступательным движением сляба относительно неподвижной системы орошения или наоборот.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что сляб перемещается горизонтально в камере орошения, и скорость его перемещения больше или равна 20 мм/с, т.е. 1,2 м/мин.
12. Способ по одному из пп. 2-11, отличающийся тем, что поперечную температурную однородность сляба обеспечивают регулированием орошения по ширине сляба путем включения/выключения форсунок или распылителей или экранирования упомянутого орошения.
13. Установка для осуществления способа по одному из пп. 1-12, отличающаяся тем, что она содержит:
камеру орошения, оборудованную штанговыми опрыскивателями или распылителями охлаждающей жидкости или тумана под давлением, расположенными в верхней и нижней частях упомянутой камеры, чтобы орошать обе большие стороны, верхнюю и нижнюю, упомянутого сляба,
выравнивающий туннель с неподвижным воздухом на выходе камеры орошения, причем внутренние стенки и свод туннеля выполнены из отражающего внутрь материала, обеспечивающего выравнивание температуры сляба за счет рассеивания тепла в упомянутом слябе, при этом сердцевина подогревает поверхности.
14. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что:
форсунки распыления охлаждающей жидкости или тумана в камере орошения создают струи в виде полного конуса с углом распыла от 45 до 60°,
оси нижних форсунок ориентированы по нормали к нижней поверхности,
верхние штанговые опрыскиватели спарены в направлении движения сляба, причем в одной и той же паре верхние штанги наклонены таким образом, что:
- струи двух спаренных штанговых опрыскивателей обращены навстречу друг другу,
- струи имеют кромку, нормальную к верхней поверхности сляба,
- перекрытие струй двух спаренных штанг составляет от 1/3 до 2/3 ширины каждой струи, предпочтительно по существу половину,
- огибающая двух сформированных таким образом струй образует M-образный профиль,
пары верхних и нижних штанговых опрыскивателей расположены по существу напротив друг друга так, чтобы верхние и нижние длины орошения были по существу равными и напротив друг друга.
15. Установка по одному из пп. 13 или 14, отличающаяся тем, что охлаждающую жидкость после орошения собирают, обычно в резервуар, находящийся под установкой, используют повторно и термически контролируют.
16. Применение установки по одному из пп. 13-15, отличающееся тем, что вся установка, камера орошения и выравнивающий туннель, управляется по запрограммированной в блоке управления термической модели, определяющей настройки установки в зависимости от температуры, оцененной путем термического измерения на входе камеры орошения, и в зависимости от целевой температуры на выходе, обычно температуры начала горячей прокатки.
17. Применение установки по п. 16, отличающееся тем, что оно включает следующие этапы:
- центрирование сляба на входе в установку,
- измерение температуры верхней поверхности сляба,
- расчет блоком управления, с помощью термической модели, настроек камеры орошения в зависимости от температуры на входе и целевой температуры на выходе, то есть от целевого охлаждения сляба, включая определение числа активированных штанг, числа активированных форсунок по краям, скорости движения сляба в камере орошения, пусков и остановок штанговых опрыскивателей и времени выдержки в выравнивающем туннеле,
- перемещение сляба в камере орошения, орошение сверху и снизу в соответствии с расчетами блока управления,
- передача сляба из камеры орошения в выравнивающий туннель,
- выдерживание сляба в выравнивающем туннеле в течение периода, определенного блоком управления.
