СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗАГОТОВОК В ДВУХЪЯРУСНОМ КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ Российский патент 1997 года по МПК B22D11/04 

Изобретение относится к области металлургии, а конкретнее, к непрерывной разливке стали.

Известен способ охлаждения заготовок в двухъярусном кристаллизаторе с чисто водяным охлаждением по каналам [1] В этом случае для двухъярусного кристаллизатора применяют химочищенную воду, что делает этот способ дорогим и кроме того, из-за периодических срывов равномерности охлаждения в кристаллизаторе, в отливаемых заготовках образуются наружные и внутренние трещины и осевая ликвация, которые препятствуют назначению отливаемых заготовок на сортопрокат, сдаваемый с контролем макроструктуры и по ГОСТ 4543-71.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является способ охлаждения заготовок в двухъярусном кристаллизаторе, включающий пропускание по каналам верхнего и нижнего ярусов водовоздушной среды с подачей ее на охлаждаемую заготовку через каналы в рабочих стенках нижнего яруса [2]
Недостатком указанного способа является то, что из-за периодически образующейся неравномерности вторичного охлаждения в отливаемых заготовках периодически образуются наружные и внутренние трещины и осевая ликвация. Кроме того, на повышенных скоростях разливки на заготовках развивается недопустимая ромбичность сечения.

Техническим результатом предлагаемого решения является обеспечение равномерного и стабильного охлаждения отливаемых заготовок по периметру при повышенных скоростях разливки, получение заготовок высокого качества без недопустимой ромбичности поперечного сечения.

Указанный технический результат достигается тем, что по каналам верхнего яруса кристаллизатора пропускают водовоздушную смесь с коэффициентом объемного воздухосодержания 0,5-0,6, а по каналам нижнего яруса с коэффициентом объемного воздухосодержания 0,90-0,98 и расходом воды 0,020-0,050 от расхода воды в верхнем ярусе кристаллизатора и затем подают водовоздушную смесь в устойчивом распыленном состоянии на отливаемую заготовку через каналы в рабочих стенках.

Испытания предложенного способа охлаждения в двухъярусном кристаллизаторе показали, что подача через каналы в рабочих стенках нижнего яруса кристаллизатора водовоздушной смеси в устойчивом расплавленном состоянии на отливаемую заготовку обеспечивает получение заготовок при повышенных скоростях разливки без недопустимой ромбичности сечения.

Нарушение устойчивого распыления водовоздушной смеси поступающей из каналов в рабочих стенках нижнего яруса кристаллизатора на отливаемую заготовку ведет к образованию нестабильного и неравномерного охлаждения с развитием на отливаемых заготовках недопустимой ромбичности поперечного сечения.

Результаты испытаний предложенного способа охлаждения заготовок в двухъярусном кристаллизаторе приведены в таблице.

Предложенный способ охлаждения заготовок в двухъярусном кристаллизаторе реализуется путем того, что через определенные каналы в рабочих стенках нижнего яруса кристаллизатора на отливаемую заготовку подают устойчиво распыленную водовоздушную смесь с расходом воды 0,020-0,050 от расхода воды в верхнем ярусе кристаллизатора и расходом сжатого воздуха соответствующим коэффициенту объемного воздухосодержания 0,90-0,98.

Пример. В верхнем ярусе кристаллизатора приготавливают водовоздушную смесь с коэффициентом объемного воздухосодержания 0,55.

В нижнем ярусе кристаллизатора приготавливают водовоздушную смесь с расходом воды 0,35 от расхода воды в верхнем ярусе кристаллизатора и расходом сжатого воздуха соответствующем коэффициенту объемного воздухосодержания 0,95 при давлении смеси с подачей ее через каналы диаметром 2 мм в рабочих стенках на отливаемую заготовку в виде устойчиво распыленной смеси. Достигаемые преимущества предлагаемого способа охлаждения заготовок в двухъярусном кристаллизаторе заключаются в получении при повышенных скоростях разливки заготовок без недопустимой ромбичности поперечного сечения, что позволяет повысить производительность МНЛЗ.

Способ охлаждения заготовок заключается в охлаждении заготовок в двухъярусном кристаллизаторе с пропусканием через него водовоздушной смеси, причем верхний ярус кристаллизатора охлаждают, пропуская по его каналам пульсирующую водовоздушную связь с коэффициентом объемного воздухосодержания 0,5-0,6, а нижний ярус охлаждают водовоздушной смесью с коэффициентом объемного воздухосодержания 0,90-0,98 и расходом воды 0,020-0,050 от расхода воды в верхнем ярусе кристаллизатора с последующей подачей ее в устойчивом распыленном состоянии на отливаемую заготовку через каналы в рабочих стенках. 1 табл.

1 Способ охлаждения заготовок в двухъярусном кристаллизаторе, включающий пропускание по каналам верхнего и нижнего ярусов водовоздушной смеси с подачей ее в распыленном состоянии на охлаждаемую заготовку через каналы в рабочих стенках нижнего яруса, отличающийся тем, что по каналам верхнего яруса кристаллизатора пропускают водовоздушную смесь с коэффициентом объемного воздухосодержания 0,5 0,6, а по каналам нижнего яруса с коэффициентом объемного воздухосодержания 0,9 0,98 и расходом воды 0,020 0,050 расхода воды в верхнем ярусе кристаллизатора.