Устройство для охлаждения металлической проволоки

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 576902 (61).Дополнительный к патенту— (51) М. Кл, В 21 С 9/00

В 21 В 45/02 (22) Заявлено 20.02.75 (21) 2108012/02

Р: (23) Приоритет — (32) 21.02.74

Гвсудорственны комитет

Саввтв й1нннстров СССР

an лолам изобретений н открытий (31) 7405878 (Зз) (43) Опубликовано 15.10,77. Бюллетень ¹ 38 (53) УДК 621 77.09(088 8) (4б) Дата опубликования описания 2010.77 (72} Авторы изобретения

Иностранцы

Жан Луи Годнльер н Жильбер Даан (Фращия) Иностранная фирма

"Алюмнниюм Пашина" (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ М1:ТАЛЛИЧЕСЖОЙ

ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к охлаждению проволоки после деформации.

Известно устройство для охлаждения металлической проволоки, включающее охлаждающую трубу, имеющую рабочий участок с двумя группами наклонных кольцевых щелей, каждая из которых соединена с индивидуальным источником подачи рабочего агента под давлением, и участок вывода рабочего агента (1).

В известном устройстве для удаления жидкости с поверхности проволоки после охлаждещя вторую по ходу проволоки группу кольцевых щелей охлаждающей трубы соединяют, например, с подогретым газом.

Цель изобретещтя . —. отделение жидкости от проволоки после охлаждения.

Это достигается тем, по в предлагаемом устройстве участок вывода рабочего агента выполнен в виде желоба, расположенного ниже оси подачи охлаждаемой проволоки и состоящего иэ вьптуклого и вогнутого участков с различной кривизной, сопряженных с рабочим участком и между собой, причем конец желоба направлен перпендикулярно оси подачи проволоки.

На фиг. 1 изображена общая схема предлагм. мова устройства; as фиг. 2 — рабочий участок охлаждающей трубы, продольный разрез; на фнг. 3 — участок вывода рабочего агента, общий вид; на фиг. 4 — то же, внд сверху.

Устройство включает охлаждающую трубу 1, р .. метр которой больше диаметра охлаждаемой проволоки (например, для проволоки диаметром

or 5 до 12 мм внутренщпт диаметр трубы выбирают

1О равным 25 мм). Охлаждающая труба 1 имеет рабочий участок (см. фиг. 2) с наклонной кольцевой щелью 2, ориентированной в направлении перемещения проволоки, причем проходное сечение щели 2 меньше сечения трубы 1, Щель 2 соединена с

15 исто париком подачи хладагента, находящимся IIOJl больпмм давлением, посредством кольцевой камеры 3, соединенной с одной или несколькими питающими трубами 4. Так, юпример, для поддержания скорости воды 30 и/с в трубе диаметром 25 мм н длиной 1 M нужна IIIQIlh litHpaaoH примерно 3 MM u давление подачи воды 10 бар. Для предотвращения засасывания воздуха на уровне щели 2, а также для избежания выброса воды в противоположном направлении перед щелью 2 выполнены инжекторы 5, помещенные в кольцевую камеру б, соединенную с

575902 выводным патрубком 7. Инжекторы 5 соедиие o с источником подачи хладагепта — îä давлением,, меньшим чем давление хладагента, подводимого через щель 2.

Участок вывода рабочего агента охлаждающей трубы 1 выполнен в виде желоба 8, расположенного ниже оси подачи проволоки, сопряженным с рабочим участком трубы 1. Желоб 8 состоит из выпуклого 9 и вогнутого 10 сопряженных участков с различной кривизной. Радиус кривизны выпуклого участка выбирается таким, что отношение этого радиуса к диаметру охлаждающей трубы 1 по крайней мере равно 10 и разщща статических давлеипт между верхним краем 11 желоба 8 и его дном 12 по крайней мере равна 0,5 бар, Например, дан трубы диаметром 25 мм и при скорости воды 30 м/с радиус кривизны вьвтуклого участка по крайней мере равен 400 мм. Радиус кривизны вогнутого уьзстка 10 выбирается меньшим радиуса кривизны вьпуклого участка (предпочтительно около l/4 радиуса выпуклого участка). Конец желоба 8 расположен перпендикулярно оси подачи проволоки.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка после пе зогма гни непрерывно поcrynaer в о ал- ющую .рубу 1. Хладагент, обычно вода, циркулирует в трубе в направлении перемещения проволоки или в обратном направлении.

Если температура поверхности проволоки выше

200 С, между. проволокой и водой образуется паровая пленка . Охлаждающий тепловой поток в первом приближении пропорпионален толщине пленки, которая зависит от относительной скорости хлацагента и проволоки, от температуры хладагента, от расстояния данной точки от точки подачи жидкости.

Плотность теплового потока высокая в точке подачи хладагента и снижается вдоль проволоки.

Если температура поверхности охлаждаемой проволоки ниже 200 С, то вода смачивает проволоку. Плотность охлаждающего потока выше., чем в предыдущем случае и температура быстро снижается до величины, близкой к температуре воды.

Скорость подачи хладагента вычисляют, исходя из случая, когда температура поверхности проволоки выше 200 С.

Теоретическая скорость воды в трубе зависит от средней плотности выводимого теплового потока, температуры воды, длины трубы, диаметра трубы и проволоки, скорости перемещения проволоки и направления ее перемещения. Например, для охлаждения на 200 С алюмитиевой проволоки диаметром 7,5 мм, перемещаемой со скоростью 10 м/с в трубе диаметром 25 мм и длиной 750 мм при

О температуре охлаждающей воды 30 C теоретическая относительная скорость воды по сравнению со скоростью перемещения проволоки равна 22 м/с.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения металлической проволоки., вкл1очающее охлаждающую трубу, имеющую рабочий участок с двумя группами наклонных

40 кольцевых щелей, каждая из которых соединена с индивидуальным источником подачи рабочего агента под давлением, и участок вывода рабочего агента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью отделения p жидкости от проволоки после охлаждения, участок

45 вывода рабочего агента выполнен в виде желоба, расположенного ниже оси подачй охлэждаемой проволоки и состоящего из выпуклого и вогнутого участков с различной кривизной, сопряженных с рабочим участком и между собой, причем конец

50 желоба направлен перпендикулярно оси подачи проволоки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США У 3595045, кл. 72 — 39

55 /В 21 C 43/00/ 1971.

Ддя проволоки того же диаметра, перемещающейся со скоростью 5 м/сек, теоретическая относительная скорость воды равна 13,5 м/с.

К вьгисленной скорости следует прибавить или вычесть скорость перемещения проволоки в зависимости от направления перемещения проволоки.

Проволока проходит через рабочий участок трубы 1, где на ее поверхность через кольцевую щель 2, через питающие трубы 4 и камеру 3 подается хлад10 агент под давлением, а через инжекторы 5 подается хладагент под меньшим давлением, что предотвращает засасывание воздуха на уровне щели 2 и выброс воды в противоположном направлении.

Проходя через рабоче участок трубы 1, проволока

15 охлаждается и поступает на участок вывода рабочего агента.

Наибольшая часть, порядка 2/3 выходящей из трубоы струи хладагента, стекает по дну Вьгпуклого участка 9 желоба 8.

20 Другая часть об ема хладагеита примерно 1/3 продолжает сопровождать проволоку. Вогнутый участок, направляя струю жнцкости в направлении перемещения проволоки, позволяет собрать хладагент, продойжаюпвтй сопровождать проволоку.

25 Перемещение собранной охлаждающей жидкости по участку, перпендщсулярному перемещению проволоки, позволяет остановить поток жидкости, продолжающей сопровождать проволоку.

Таким образом эа счет формы охлаждающего

30 устройства на участке вывода охлаждающей жидкости удается отделить охлаждающую жидкость от поверхности проволоки.

576902

Составитель H. Васильков

Техред 0, Луговая Корректор С. Патрушева

Редактор Г. Мозжечкова

Заказ 2943/701

Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытйй

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4