Устройство для охлаждения непрерывнолитой заготовки Советский патент 1988 года по МПК B22D11/22 

4

nt

ч СП

СП СП

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования процесса ох- лаждения.

На фиг. 1 и 2 показано устройство, включающее четыре секции для водовоз- душного охлаждения; на фиг. 3 - конструкция одной секщш.

Устройство состоит из секций 1, каждая из которых включает смесительную камеру 2, патрубки 3 и 4 для подвода воды и воздуха, смесепровод 5, форсунку 6, целевой болт 7, в котором выполнены поперечньй паз 8 и продольное отверстие 9. Секции в устройстве соединены коллекторами 10 и 11 для подвода воды и воздуха.

Вьшолнение целевого болта длиной 1,0-1,25 наружного диаметра смесительной камеры позволяет с его помощью перекрывать сечение соосного с ним канала, через которьй в данную смесительную камеру подается вода, и тем самым регулировать ее расход, а следовательно, и интенсивность охлаждё ния на выходе из форсунки. При наличии нескольких секций в устройстве с помощью таких целевых болтов обеспе- чивается независимое регулирование расхода воды по секциям.

Выполнение в целевом болте попе- - речного паза и продольного отверстия от конца болта до паза уменьшает засоряемость водяного канала при малых расходах воды. Количество воды, поступающей в смесительную камеру, определяется площадью поперечного сечения подводящего канала. При до- зировании малых расходов воды, когда торец целевого болта, не имеющего осевого отверстия, приближен к подводящему патрубку, канал, через который поступает вода, имеет форму коль ца. При этом с уменьшением расхода воды толщина кольца уменьшается. При дозировгнии малых расходов воды толщина кольца может быть достаточно мало например 1 мм и менее. Такое сече- ние быстро засоряется, в результате чего нарушается режим охлаждения. При одной и той же площади поперечного сечения, т.е. при одном и том же расходе воды, подводящий канал, выполненный в виде отверстия, всегда имеет диаметр больше, чем толщина кольцеобразного канала. Поэтому замена при малых расходах воды кольце5

0

5

0 0

5 0 5 50 55

образного канала на эквивалентный канал в виде отверстия способствует снижению его засоряемости и повьшению надежности работы устройства.

Поперечная проточка в целевом болте вьтолняется таким образом, чтобы в диапазоне регулирования (перемещения болта) она находилась во внутренней полости смесительной камеры, причем, плоскость оснований проточки целесообразно вьшолнять со скосом. Конфигурация внутренней полости подводящего воду патрубка может иметь различную форму, например отверстие, щель и др. В зависимости от формы подводящего канала выбирают и конфигу- .рацию торца целевого болта-цилиндр, усеченный конус, сфера и др.

Сечение продольного отверстия целевого болта выбирают исходя из возможности регулирования малых расходов воды и обеспечения такого ее распределения по секциям устройства, когда через верхние секции обеспечивается заведомо больший расход чем, через нижние. Сечение отверстия обеспечивает минимальный расход воды через секцию при полностью ввернутом целевом болте.

Поперечное сечение продольного отверстия целевого болта определяется из выражения S(0,95-1,05) JSJL. г де 5г,ц - сечение патрубка для

п

Ьодвода воды, п - число секций в устройстве.

Оптимальным соотношением является /п, т.е.- когда сечение отверстия в болте меньше внутреннего сечения подводящего патрубка so столь- ь ко раз, сколько сек1щй объединено в одном устройстве. В этом случае даже при большой неравномерности, когда вода поступает только через нижнюю секцию (устройство расположено вертикально), путем перекрытия подводящих патрубков целевь пчи болтами с выбранными продольными отверстиями достигается равномерная раздача воды через все секции. На практике неравномерность воды по секциям меньше и, как правило, достигает 100-150%, поэтому в зависимости от положения целевых болтов можно обеспечить распределение воды через секции по любому закону.

Предельные значения, равные 0,95 и 1,05, выбраны из условий техноло 144

гнчности изготовления продольного отверстия в целевом болте.

Уменьшение сечения продольного отверстия .генее 0,95 ведет к усилению его засорения, увеличение сечения более 1,05 не целесообразно, так как сужается /диапазон регул.тгропаншг расхода воды в устройстве по секциям.

Устройство работает следзлощим образом.

Тз подводящей магистрали через регулирующие клапаны в ко-ллектор 11 подают воздух, в коллектор 10 - воду.. Расход воды п воздука фиксируют с по- мо1цьк) контротгьтго-лзмерительных нри- борово Воздух через подводящие патрубки 4, а вода через патрубки 3 поступают в смесительные каыерьь секций устройства 2,, где они смешиваются, образуя Есдовоздушнуго смесь, которая через общие смесепроводы 5 и форсун- крт 5 подается на охлалздаему о поверхHOCTI.-.

Количество воды и воздуха, подава

ji-soro на (дое устройство системы.

Расход воды н воздуха на устройство (зону) задают с помощью отсечных клапанов при максимально вывернутых целевых болтах (болты не лими 10 тируют расход воды). Затем целевые болты во всех секциях вворачивают до упора и с помощью контрольно-измерительных приборов определяют общий расход воды на все секции устройства и начальный расход на каждую сек цию из расчета равномерного его рас пределения по ним. После этого путе выворачивания целевого болта в перв секции увеличивают расход воды на в личину, соответству;ощу10 разности заданного расхода через эту секцию начального расхода. Затем с помощью целевого болта второй секции расход воды в ней увеличивают на величину, равную разности заданного расхода через вторую секцию и начального и т.д. Таким образом, устанавливают расход воды по секциям (форсункам) в пределах одного устройства.

регулгфуется с помощью регулиру10Щ1-1Х клапанов. Требуемьге расходы воды по секциям в пределах одного устройства устака.влиБаются с помощью цеяевь1х 30 болтоз 7, При вворачивании или выворачивании целевого болта 7 его тореЦ прибли;кается либо удаляется от под- Еодящего воду патрубка 3, При этом изменяется пропускное сечение канала, 35 а с-Л8доцателы1о, и количество воды, поступаю1цей в смесительп ю камеру да)П1ой секции устройства.

При больших расходах воды (торец, болта удален от под,водя1чвго патруб- 40 ка) значительная ее часть поступает 13 с.месительную камеру, f5ПIyя продольное отверстие целевого болта. При

этом водяной поток дробится о ПО

верхность болта., что стюсобствует его 45 смешиванию с воздухом и образозапшо . Бодовоздушп,ой смеси.

При приближении торца болта к , подводягаему воду патрубку расход ее уменьшается. При .алых расходах воды 50 з1Шчительная ее часть проходит через продольно е отверстие целевого болта 0, дробится о противоположную стенку поперечного- паза 8 и смешивается с

воздухом, образуя водоззоздушную-.смесь.55 сучение подводящего патрубка. Пера.е дение центра смешипатпш воды с При скорости разливки 0,6 м/мян воздухом С д стенки смесительной ка- общий расход воды на зону состаэля- мары (подводящего воду патрубка) - ет 1,4 . В процессе регулирова- к оси 7самеры способствует повьйяению пил устанавливают два рела-сма охлажТакую регулировку можно производить в процессе тарирования устройства. Затем при подготовке МНЛЗ к разливке, зная расходные характерис тики секций в зависимости от положе ния в них целевых болтов, можно без подачи воды отрегулировать устройст на заданных режимах охлаждения.

Пример. Устройство включает пять секций. Смесительнь1е камеры вы полнены с наружным диаметром 68мм, внутренний диаметр патрубка для под вода воды составляет 8 мм (площадь поперечного сечения 50,2 мм ). Целе болты для каждой камеры вьшол- нены длиной 85 мм и диаметром 12 мм Поперечный паз изготовлен ширинбй 8 мм и глубиной 8 мм. Диаметр продольного отверстия 3,5 мм, при этом

площадь его поперечного сечения

,2

9,62 мм

что соответствует выражеS

-PJL п

где

So се;ншо So 0,953

чение продольного отверстия, 8„

равномерности водовоздушного потока при малых расходах воды.

Расход воды и воздуха регулируют следующим образом.

Расход воды н воздуха на устройство (зону) задают с помощью отсечных клапанов при максимально вывернутых целевых болтах (болты не лими- тируют расход воды). Затем целевые болты во всех секциях вворачивают до упора и с помощью контрольно-изме рительных приборов определяют общий расход воды на все секции устройства и начальный расход на каждую секцию из расчета равномерного его распределения по ним. После этого путем выворачивания целевого болта в первой секции увеличивают расход воды на величину, соответству;ощу10 разности заданного расхода через эту секцию и начального расхода. Затем с помощью целевого болта второй секции расход воды в ней увеличивают на величину, равную разности заданного расхода через вторую секцию и начального и т.д. Таким образом, устанавливают расход воды по секциям (форсункам) в пределах одного устройства.

Такую регулировку можно производить в процессе тарирования устройства. Затем при подготовке МНЛЗ к разливке, зная расходные характеристики секций в зависимости от положения в них целевых болтов, можно без подачи воды отрегулировать устройств на заданных режимах охлаждения.

Пример. Устройство включает пять секций. Смесительнь1е камеры выполнены с наружным диаметром 68мм, внутренний диаметр патрубка для подвода воды составляет 8 мм (площадь поперечного сечения 50,2 мм ). Целе- болты для каждой камеры вьшол- нены длиной 85 мм и диаметром 12 мм. Поперечный паз изготовлен ширинбй 8 мм и глубиной 8 мм. Диаметр продольного отверстия 3,5 мм, при этом

площадь его поперечного сечения

,2

9,62 мм

что соответствует выражеS

-PJL п

где

So се;ншо So 0,953

чение продольного отверстия, 8„ дения. При первом режиме охлазкдеиия расходы воды по секциям (форсункам) устанавливали одинаковым и равным 0,28 для каждой форсунки. Во втором режиме охлаждения предусмотрено следующее распределение воды по секциям,начиная с: верхней: 0,36; 0,32; 0,28; 0,24; 0,20 .

Расход воды и воздуха устанавли- вают в следующей последовательности. С помощью регулирующего клапана устанавливают общий расход воды на зону (устройство), равный 1,4 м /ч, и воздуха 30 м /ч. При этом целевые болты во всех секциях устанавливают так, чтобы не лимитировать расход воды. Затем все целевые болты вворачивают до упора, при этом общий расход воды составляет 0,25 или началь- ный расход для каждой секции 0,05 При установлении расхода воды в соот- .ветствии с первым режимом охлаждения целевой болт первой секции выкручивают до тех пор, пока расход воды на общем расходометре не увеличился на 0,23 м /ч и достиг 0,28 м/ч.. Затем с помощью целевых болтов второй, третий, четвертой и пятой секции расход воды поочередно увеличивают на 0,23 м /ч с таким расчетом, чтобы через каждую секцию проходило 0,28 или 1,4 MV4 через все устройство.

При установлении расхода воды в соответствии со вторым режимом охлаждения для скорости (после закручивания до упора целевых болтов во всех секциях) болт первой секции выворачивают до тех пор, пока расход воды на общем расходомере не увеличился на 0,31 и составил через первую секцию 0,36 м /ч. Затем с помощью целевого болта второй секции расход воды увеличивают на 0,27 м /ч. При этом общий расход составляет 0,83 м/ч Затем целевым болтом третьей секции общий расход воды увеличивают на 0,23 м /ч, что составляет 1,06 на устройство . Затем с помощью целе вого болта четвертой секции расход воды увеличивают на 0,19 м /ч, что соответствует общему расходу 1,25 м/ч С помощью целевого болта пятой секции расход воды увеличивают на 0,15 что соответствует общему расходу на устройство, равному 1,4 м /ч. Таким образом с помощью целевых болтов устанавливают заданное распределение

воды по секциям в пределах одного устройства.

1 При увеличении скорости разливки до 0,8 расход воды в четвертой зоне возрастает до 1,8 м /ч. При постоянном положении целевых болтов соотношение распределения воды по секциям остается постоянным. Так для первого режима охлаждения количество воды через каждую секцию составляет около 0,36 м /ч. Для второго режима охлаждения расход по секциям,.с первой по пятую, изменяется в следующей последовательности: 0,44; 0,4; 0,36; 0,32; 0,28 MV4.

Наличие целевых болтов, длина которых 1,0-1,25 наружного диаметра смесительной камеры и которые снабжены поперечным пазом и продольным отверстием, позволяет независимо изменять расход воды через форсунки в пределах устройства и сократить до ю нимума количество оборудования в зоне вторичного охлаждения. В этом случае для подвода воды и воздуха к каждому устройству в каждой зоне требуется установка только двух трубпроводов с комплексами регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры за счет чего повышается гибкост регулирования процесса охлаждения.

Формула изобретения

Устройство для охлалодения непре- рывнолитой заготовки, выполненное из ряда секций, каждая из которых содержит смесительную камеру с патрубками для подвода воды и воздуха, соединенную смесепроводом с форсункой, и болт, установленный в смесительной камере соосно патрубку для.подвода воды, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования процесса охлаждения, болт вьтолнен длиной 1,0-1,25 наружного диаметра смесительной каме- ры с поперечным пазом и сквозным продольным каналом, при этом поперечный паз сообщен со сквозным продольным каналом, площадь поперечного сечения Зд которого

S.- (0,95 - 1,05)

i.e

где - площадь поперечного сечения . патрубка для подвода воды; п - число секций устройства.

iO Фиг л

//

Фиг. 2

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования процесса охлаждения за счет обеспечения независимого дозирования расходов воды через каяздую форсунку в пределах одного устройства. Устройство включает ряд секций, каждая из которых содержит смесительную камеру 2 с патрубками 3 и 4 соответственно для подвода воды и воздуха, соединенную через смесепровод 5 с форсункой ;6 и целевой болт 7, установленный в сквозном отверстии смесительной камеры соосно патрубку для подвода воды. При этом целевой болт выполнен по длине наружного диаметра смесительной камеры 2, снабжен поперечным пазом 8 и продольным отверсти- Q ем 9 от его конца до паза. 3 ил. сл