Система водовоздушного охлаждения машины непрерывного литья сортовых заготовок криволинейного типа Советский патент 1988 года по МПК B22D11/124 

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов.

Цель изобретения - упрощение регулирования расхода воды и возд5 ха и улучшение качества непрерывнолитых заготовок за счет повышения дисперсности водовоздутаной смеси.

На фиг. 1 приведены ряды коллек- горов, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - смесител1ьная камера с форсункой, разрез.

Ряды коллекторов состоят из двух закольцованных труб (коллекторов) для подачи воды 1 и воздуха 2. На воздушном коллекторе 2 установлены смесительные камеры 3, на торцах которых закреплены форсунки 4. Водяной 1 и воздушный 2 коллекторы соединены между собой патрубками 5 для подвода воды во внутреннюю полость смесительных камер 3. В коллекторы воду и воздух подают через подводящие патрубки 6 и 7, ряды коллекторов уста- навливают меаду роликами в зонах вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Система водрвоздушного охлаждения работает следующим образом.

В процессе непрерывной разливки заливаемый в кристаллизатор металл вытягивают в виде заготовки заданного сечения со скоростью 0,6-0,8 м/ми В зоне вторичного охлаждения заготовка проходит внутри закольцованных коллекторов и охлаждается водовоз- душной смесью.Изменение расходов воды на коллекторах в каждой зоне охлаждения производят с помощью одно го комплекта регулирующих и.контроль .но-измерительных приборов в зависимости от скорости разливки и регулируют по граням автоматически за счет изменения соотношения диаметров под- водящих воду каналов в смесительные камеры, а также за счет выбора места подвода воды к коллекторам в зависимости от их наклона к горизонтали.

Пример. Система водовоздуш- ного охлаждения блюмовых заготовок на криволинейной МНЛЗ типа ОШК, например, сечением 300x450 мм, включает пять зон вторичного охлаждения общей протяженностью более 8,5 м. Первая зона (подбой) состоит «з одного коллектора, остальные зоны имеют по пять коллекторов каждая. Угол наклона коллекторов к горизон

Q

5

0

5

тали изменяется в I-II зонах от О до Э , в III зоне - от 10 до 18°, в IV зоне - от 18 до 26°, а в V зоне - от 26 до 35 . Радиус кривизны технологической оси установки составляет 12 м.

Внутренние диаметры водяных каналов в смесительных камерах, расположенных во всех коллекторах системы со стороны большего радиуса технологической оси МНЛЗ и боковых граней заготовки, составляют 5 мм. Соотношение диаметров водяных каналов в смесительных камерах коллекторов, установленных в I и II зонах, равно 1, т.е. все диаметры каналов равны 5 мм. -Соотношение диаметров каналов, расположенных по малому и большому радиусам в III, IV и V зонах составляет соответственно 0,9; 0,8 и 0,6, т.е. диаметры каналов соответствуют 4,5; 4,0 и 3,0 мм.

При отливке заготовки сечением 250 X 300 мм соотношение диаметров водяных каналов в смесительных каме - pax коллекторов должно составлять: зоны I и И - 1, зона III - 0,8; зона IV - 0,6 ; зона V 0,4 или соответственно 5,5; 4,0; 3,0; 2,0 мм.

Углы скоса патрубков для подвода воды в смесительные камеры выполнены в сторону от сопла форсунки в обратной пропорциональной зависимости от угла наклона плоскости коллектора к горизонтали и, например, для- коллекторов, расположенных в зонах I и II составляют 70°, в зоне III -60; в А зоне IV - 50 и в зоне V - 45.

Патрубки, подводящие воду к коллекторам, расположенным в зонах III, IV и V, выполнены со стороны малого радиуса, а в 1 и II зонах со стороны боковой грани заготовки.

При скорости разливки 0,8 м/мин для заготовки сечением 300 х 450 мм расход воды устанавливают с помощью регулирующих клапанов по длине участка охлаждения: зона I - 2,8 зона II - 2,6 зона III - 2,4 м /ч, зона IV - 2,2 зона V - 2,0 м /ч.

Расход воздуха на один ручей составляет 450 м /ч. Замеры расхода воды по форсункам при данной скорости разливки показали следующие результаты .

1А47550

Расход воды по форсункам в преде-Формула изобретения лах коллектора равный и составляет 1. Система водовоздушного охлаждля I и II зон соответственно 0,35дения машины непрерывного литья сори 0,13 м /ч. Расход воды через каждую gтовых заготовок криволинейного типа,

форсунку по малому радиусу в зонесодержащая ряды сообщенных между III составляет около 0,12 м /ч, а через форсунку по большому радиусу

и каждую боковую - 0,13 м /ч.

собой патрубками водяных и воздушных коллекторов, раздельно установленных вдоль технологической оси В зоне IV расход через каждую фор- ю машины, смесительные камеры, форсунки и регулирующую аппаратуру, причем каждый патрубок соединен одним торцом с водяным коллектором, а другим

сунку по малому радиусу составляет около 0,1 м /ч, в то время как через другие по 0,12 м /ч. В зоне V расход

воды через кажцую форсунку со сторо - входит в смесительную камеру, сое- ны малого радиуса составляет 0,07м/ч 15 дипенную с форсункой, о т л и ч а ю- а через остальные - по 0,1 м /ч. Выб- щ а я с я тем, что, с цзлью упро- ранное соотношение между диаметрами щения регулирования расхода воды каналов водяных патрубков в смеси- и зоздуха и улучшения )сачества непре- тельных камерах обеспечивают снижение рывнолитых заготовок за счет повы- расхода воды таким образом, пто в 20 шения дисперсности водовоздушной конце зоны охлаждения по малому радиусу расход воды меньше, чам по остальным граням на 15 - 30%. При этом водовоздушная смесь, выходящая кз

форсунок, характеризуется повьЕтанной 25 метром Тто большому радиусу и.бокс- равномерностью. Структурный состар | вьгм сторонаьш ручья машины, а по ма- двухфазной смеси состоит и частиц воды размером 80-100 мкм ( 70%). ,частиц размером 110-150 мкм С 20%) и частиц более 150 мкм ( 10%).

.смеси, ряды водяных и воздушных коллекторов соединены междУ собой кольцеобразными коллекторами, при этом патрубки выполнены с постоянным диалому радиусу машины вьтолнены с диаметром, определяемым по зависимости

d D . cos fti,

30 где d - диаметр патрубкон, соединяю- щрк водяной кодшектор со смесительными камерами, расположенными по ь«а.чом-у радиусу машины;

Примененне однородной по структурному составу водовоздушной смеси спо собствует повышению равномерности охлаждения. При этом С1{ижается пере- охлаждение локальных участков поверхности заготовки, что ограничивает развитие поверхностных дефектов типа сетчатых поперечных и продольных трещин.

С изменением скорости разливки изменяют расход воды по зонам, при зтом характер перераспределения воды в

водовоздушном потоке по форсункам на 45 в сторону от форсунок под углом участке вторичного охлалодения остает- 45-70, величина которого обратно ся постоянным.

tL - угол наклона к горизонталь ной плоскости кольцеобразного коллектора,

а торцы патрубков, входящих в смес тельные камеры, вьтолнены со скосо

пропорциональна углу наклона коль цеобразного коллектора к горизонтальной плоскости.

Таким образом, применение предлагаемой системы водовоздушного охлаж- дения сортовых заготовок позволяет .упростить процесс регулирования рас- ходами воды и воздуха, повысить дисперсность водовоздушного потока и улучшить качество непрерывнолитой . заготовки.

входит в смесительную камеру, сое- дипенную с форсункой, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с цзлью упро- щения регулирования расхода воды и зоздуха и улучшения )сачества непре рывнолитых заготовок за счет повы- шения дисперсности водовоздушной

метром Тто большому радиусу и.бокс- вьгм сторонаьш ручья машины, а по ма-

.смеси, ряды водяных и воздушных коллекторов соединены междУ собой кольцеобразными коллекторами, при этом патрубки выполнены с постоянным диаметром Тто большому радиусу и.бокс- вьгм сторонаьш ручья машины, а по ма-

в сторону от форсунок под углом 45-70, величина которого обратно

лому радиусу машины вьтолнены с диаметром, определяемым по зависимости

d D . cos fti,

где d - диаметр патрубкон, соединяю- щрк водяной кодшектор со смесительными камерами, расположенными по ь«а.чом-у радиусу машины;

D - диаметр патрубков, соединяющих водяной коллектор со смесительньп-п камерами, расположенными по большому усу машины;

tL - угол наклона к горизонтальной плоскости кольцеобразного коллектора,

а торцы патрубков, входящих в смесительные камеры, вьтолнены со скосом

в сторону от форсунок под углом 45-70, величина которого обратно

пропорциональна углу наклона кольцеобразного коллектора к горизонтальной плоскости.

2. Система по п. 1, отличающая с я тем, что при угле наклона кольцеобразного коллектора к горизонтальной плоскости более 10° подвод воды к водяному коллектору вьтолнен со стороны малого радиуса ашины.

41 Г

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Цель - упрощение процесса регулирования расхода воды и воздуха и улучшение качества непрерывнолитых заготовок за счет повышения дисперсности водовоздупшой смеси. Система содерхатт закольцован- Иые параллельно расположеннь1в коллекторы 1 и 2 соответственно для подвода воды и воздуха. Коллекторы, плоскость которых перпендикулярна технологической оси, соединены смесительными камерами с форсунками 4 и патрубками 5, Диаметр патрубков 5 для подкода воды по большому радиусу и по боковым сторонам ручья постоянен, а по малому радиусу изменяется по зависимости d D-cos об, где d - диаметр патрубков малого радиуса; D - диаметр патрубков большого радиуса; ci - угол наклона коллектора к горизонтали. Торцы водяных патрубков 5, выходящие в смесительные камеры, выполнены со скосом в сторону от форсунок под углом 45-70 в обратно-пропорциональной зависимости от угла наклона плоскости коллектора к горизонтали. Подвод воды к коллекторам, установленным под углом oi. 5:10 , выполняют со стороны малого радиуса ручья машины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с л ч ел ел

t-Т

Фиг.1

Фиг.з