Устройство для охлаждения непрерывнолитого слитка мелкого сечения Советский патент 1984 года по МПК B22D11/124 

1 Изобретение относится к непрерывной разливке металлов и может быть использовано в черной металлургии .для охлаждения непрерывнодитых :сталь ных слитков круглого или прямоугольного сечения днаме-гром или толщиной до 100 мм. Известно устройство для охлаждени слитков, полученных непрерывной разливкой , состоящее из охватываяя|его слиток кожуха, жестко соединенного с питакщей головкой, в которой выполнены отверстия для подачи жидкости. Отверстия наклонены в направлени обратном направлению движения мате-. риала , и выходят внутрь кожухи . Это устройство позволяет создать высокую интенсивность охлаждения поверхности слитка, рез:со увеличить скорость затвердевания и ликввдировать химическую неоднородность по сечению слитка OJ Существенным недостатком известно го устройства является высокая интен сивность охлаждения поверхности непрерывнолитых слитков, которая приводит к появлению в слитке больших термических напряжений и, вследствие этого, к образованию трещин, не заваривающихся при прокатке. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для охлаждения непрерывнолитого слит ка мелкого сечения, содержащее расширенный кверху кожух длиной t (5-8) 5 , установленный по оси разливки и соединенный с патрубками для подачи воды 2J . Известное устройство позволяет организовать линейный закон изменения интенсивности охлаждения вдоль слитка, однако рост корочки слитка постепенно замедляется с ростом е толщины. Вместе с этим растет тер мическое сопротивление затвердев- шей оболочки слитка. Позтому в конце зоны охлаждения резкое увеличение интенсивности теш1оот зьда не дает возможности повысить скорость затвер девания и приводит к росту термических напряжений и образованию трещин Целью изобретения является повыше ние качества макроструктуры слитка путем снижения термических напряжений. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения непр рывнолитого слитка мелкого сечения. 21 содержащем расширенный кверху кожух длиной I, , равной от S до установленный по оси разливки ;И соединенньй с патрубками для подачи воды, кожух вьтолнен с изменением поперечного сечения по следующей зависимости: 5 бвЧЗв-5„1-(е/и площадь поперечного сечения верхнего среза кожу2 ха, мм j . площадь поперечного сечения нижнего среза кожуха, мм2; длина кожуха, мм расстояние от сечения до верхнего среза кожуха мм;. от 0,3 до 0,7. На чертеже схематически изображено устройство д1Я охлаждения.непрерывнолитого слитка мелкого сечения. (Устройство содержит кожух 1, в нижней части которого установлены патрубки 2 для подачи охлаждающей жидкости в пространство между кожухом и непрерывнолитЕЛм слитком 3. Устройство устанавливают под кристаллизатором при помощи фланца 4 соосно со слитком. Кожух имеет сечение, подобное сечению слитка, но превосходящее его по величине. Такая конструкция кожуха обеспечивает умень Шение зазора между кожухом и слитком в направлении движения слитка. Следствием этого является увеличение скорости протока охлаждающей жидкости в направлении движения слитка, резкое в начале зоны охлаждение проточной водой и плавное в конце этой зоны. Такая организация охлаждения поверхности слитка снижает термические напряжения и предотвращает образование трещин в слитке. Длина кожуха L равняется ().-ч5ц . Дяя слитков мелкого сечения это соответствует длине 6ОО 1000 мм. Коэффициент q « 0,3-0,7 (данный диапазон изменения сОеспечивает необходимое резкое уменьшение скорости протока в начале зоны охлаждения и плавное згменьшение скорости протока в конце зоны охлаждения. Устройство работает следующим образом. .Охлаждающую жидкость через патруб ки 2 подают в пространство между кожухом 1 и слитком 3.при этом она протекает вверх, охлаждая поверхност слитка. Вследствие увеличения зазора между кожухом 1 и слитком 3 происходит уменьшение скорости протока обратно пропорционально увеличению площади поперечного сечения зазора. Таким образом, увеличивают скорость протока охл кдающей жидкости в направлении движения слитка резко в на 1чале зоны охлаждения проточной и плавно в конце этой зоны. Та кая организация охлаждения поверхнос ти слитка снижает термические напряжения и исключает образование трещин, а также обеспечивает интенс ивность охлаждения, достаточно высокую для подавления осевой диквации.П р и м е р, С использованием пре лагаемого устройства разливают сталь У1ЗА в слиток сечением 82x82 мм на промышленной МНЛЗ. Устройство установлено в збне вторичного охлаждения под кристаллизатором на расстоянии от него 20 мм. Оно представляет собой охватывающий слиток кожух, имеющий сечение, подобное сечению «литка, но превосхрдзедёе его по ве|Яичине. Кожух выполнен расишренным кверху с площадью поперечного,сечени нижнего среза 10400 ( площадью поперечного сечения верхнего среза 33000 мм или ,17 раза больше. Зазор между кожухом и слитком внизу составляет 10 мм, а вверху 50 мм. Длина кожуха 700 мм или 6, Площадь поперечного сечения кожуха 5 уменьшена по следующему закону в зависимости от расстояния верхнего среза кожуха: ; 5-ээооо-22боо(е/гоо) Вода, подаваемая снизу, протекае в зазоре между кожухом и слитком и охл аждает поверхность слитка. Вследствие изменения площади поперечного стечения зазора между кожухом и слитком скорость протока воды увеличена в Направлении движения cjiHTKa резко в начале зоны охлаждения и плав но в конце зоны. Применение предлагаемого устройства позволяет получить слитки с равномерным распределением примеси по сечению слитка (например, различие в концентрации углерода по сечению слитка не превьш1ает 0,02%), что дает возможность получатьмелкосортную литую заготовку круглого или прямоугольного сечения диаметром или толщиной до 100 мм с минимальной химической неоднородностью и удовлетворительной макроструктурой и, таким образом, повысить качество слитков и выход годной заготовки,а также расширить сортамент марок легированных сталей, разливаемьрс непрерывной разливкой, которые из-за склонности к образованию осевой ликвации не разливаются на машинах непрерывного литья заготовок .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАВДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТОГО СЛИТКА МЕЛКОГО СЕЧЕНИЯ, содержащее расширенный кверху кожух длиной L ) равной от до S45|, , установленнь по оси разливки и соединенный с патрубками для подачи врдьц о т л и ч а .ю щ ее с я тем, что, с целью повьшения качества макроструктуры слитка путем снижения термических напряжений, кожух выполнен с изменением поперечного сечения по следующей зависимости: