УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СЛИТКА Российский патент 1998 года по МПК B22D11/124 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на машинах непрерывного литья заготовок горизонтального и вертикального типов.

Известны устройства для охлаждения слитков при выходе его из кристаллизатора, состоящего из кольцевого спрейера, подающего воду на слиток, и кольцевой трубы, по которой подводится сжатый воздух для сдувания воды со слитка (Герман Э. Непрерывное литье. Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. М., 1961, с. 283, рис. 663).

Недостатком такого устройства является то, что вода падает неравномерно на ограниченные участки слитка и вызывает внутренние напряжения и дефекты в слитках.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, включающее кристаллизатор, систему подачи компонентов охлаждающей смеси, смеситель и распылитель, подающий охлаждающую смесь на слиток струи (патент Франции N 2290977, кл. B 22 D 11/124, 13.11.74).

Однако такое устройство обеспечивает недостаточно эффективный отбор тепла от слитка и подбой смеси в зазор между слитком и кристаллизатором.

Цель предлагаемого изобретения - повышение скорости разливки путем повышения эффективности охлаждения слитка и подбоя смеси в зазор между кристаллизатором и слитком.

Цель достигается тем, что известное устройство, содержащее кристаллизатор, систему подачи жидких и газообразных охлаждающих компонентов, смеситель-струйный распылитель охлаждающей смеси, снабжено концентратором, выполненным в виде полой детали с боковой поверхностью, образованной из нескольких частей, полученных перемещением прямой или кривой линии по контуру основания, причем линия может быть расположена под углом к оси кристаллизатора, а концентратор размещен с зазором относительно слитка и между смесителем-струйным распылителем и концентратором так, чтобы охлаждающая смесь, отраженная от концентратора, распределялась под углом к слитку в зазор между ним и концентратором.

Концентратор необходим для предотвращения расширения потока охлаждающей смеси и направление его на слиток для увеличения эффективности охлаждения.

Концентратор выполнен полой деталью для обеспечения направления перемещения потока охлаждающей смеси.

Боковая поверхность концентратора образована несколькими частями для технологичности изготовления и поэтапного регулирования направления потока. Боковая поверхность концентратора может быть выполнена целиком.

Образующей боковой поверхности взята прямая линия для облегчения выполнения поверхности.

Прямая перемещается по контуру основания для образования нужного профиля, подобного профилю слитка.

Зазор между концентратором и слитком необходим для прохода и регулирования направления и величины потока охлаждающей смеси в зависимости от размера слитка и параметров распылителя.

Концентратор установлен между кристаллизатором и распылителем с зазором для обеспечения регулирования потока охлаждающей смеси в зависимости от конструкции распылителя и выходной части кристаллизатора.

Смесь подается под углом к слитку для создания направления потоку охлаждающей смеси.

По данным, имеющимся у заявителя, признаки, отличающие предлагаемое изобретение от прототипа, не обнаружены в других известных решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже представлено устройство для охлаждения слитка.

Устройство для охлаждения слитка содержит кристаллизатор 1, слиток 2, концентратор 3, смеситель-распылитель 4, систему подачи жидких компонентов 5, систему подачи газообразных компонентов 6, смонтированные на общей основе вдоль технологической оси машины.

Устройство работает следующим образом.

После заполнения кристаллизатора 1 металлом и выдержки включают машину и начинается вытягивание из кристаллизатора слитка 2. После вытягивания слитка за пределы кристаллизатора включают систему подачи жидких 5 и газообразных 6 компонентов и смеситель-распылитель 4 охлаждающих компонентов. Смесь охлаждающих компонентов падает на слиток 2 и охлаждает его. При соприкосновении охлаждающих компонентов со слитком 2 они отражаются от слитка и направляются под углом к поверхности концентратора 3. От концентратора 3 охлаждающие компоненты отражаются и направляются вторично на слиток 2, что способствует интенсивности отбора охлаждающими компонентами тепла от слитка. Поток охлаждающих компонентов проходит через зазор между концентратором 3 и слитком 2 и направляется в зазор между кристаллизатором и слитком, а затем выходит наружу. Скольжение охлаждающих компонентов вдоль слитка и концентрированное направление их в зазор между кристаллизатором и слитком интенсифицирует охлаждение слитка.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения концентратора некоторых заголовок:
из двух усеченных прямых круговых конусов с различной конусностью;
из усеченного прямого кругового конуса и цилиндра;
из двух усеченных правильных пирамид с разным наклоном граней к оси кристаллизатора;
из усеченной правильной пирамиды и прямой призмы.

Устройство предназначено для охлаждения слитков в машинах непрерывного литья заготовок горизонтального и вертикального типов. Поток охлаждающей смеси из смесителя-распылителя благодаря концентратору прижимается к слитку и направляется в зазор между кристаллизатором и слитком, что увеличивает отбор тепла от слитка охлаждающей смесью и скорость разливки. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для усиления охлаждения слитка, содержащее кристаллизатор, систему подачи жидких и газообразных охлаждающих компонентов, смеситель-струйный распылитель охлаждающей смеси, отличающееся тем, что оно снабжено концентратором, выполненным в виде полой детали с боковой поверхностью, образованной из нескольких частей, полученных перемещением прямой или кривой линии по контуру основания, причем линия может быть наклонена к оси кристаллизатора, а концентратор размещен с зазором относительно слитка и между смесителем-струйным распылителем и кристаллизатором так, чтобы охлаждающая смесь, отраженная от концентратора, распределялась под углом к слитку в зазор между ним и концентратором. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концентратор выполнен в виде двух усеченных прямых круговых конусов с различной конусностью. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концентратор выполнен в виде усеченного прямого кругового конуса и цилиндра. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концентратор выполнен в виде двух правильных усеченных пирамид с разным наклоном граней к оси кристаллизатора. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концентратор выполнен в виде правильной усеченной пирамиды и прямой призмы.