Устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов Советский патент 1977 года по МПК B22D11/124 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к установкам непрерывной разливки Л1сгаллов., Известно устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов, включающее балки. 11ри этом балки располагаются параллельно оси установки и крепятся своими концами к траверсам со спиральными пружиналМи, которые прижимаются к несупдим колоннам. Однако в таком устройстве балки, являясь неводоохлаждаемыми, не обеспечивают необходимый теплоотвод от слитка. Кроме того, балки, будучи иеириводными, не обеспечивают вытягивание слитка из кристаллизатора. Ближайшим прототипо.м изобретения является устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов, включающее шагающие балки, выполненные в виде водоохлаждае.мых коробок, и привод их перемещения. Каждая балка представляет собой единую полую коробку, в которой протекает вода. Однако в таком устройстве шагающие балки не обеспечивают необходимый теплоотвод в зоне вторичного охлал дения. Это объясняется отходом балок от поверхности слитка в период их подъема относительно вытягиваемого вниз из кристаллизатора слитка. Исследованиями ЦНИИЧМ установлено, что величина теплового потока при контакте одного нагретого тела (слиток) и другого более холодного (оалки) резко уменьшается при нарушении згого контакта и появлении зазора между в пределах 0,8-1,0 мм. При таком зазоре теплоотдача осуществляется только излучением, а не теплопроводностью. Ири отходе оалок от поверхности слитка последний охлаждается посредством излучения на воздухе и тепловой поток от него уменьшается с 0,6-1, ДО 0,18-0,2XiO ккал/м -ч. За счет отхода оалок от поверхности слитка средний тепловой поток за цикл их движения становится равным среднему значению тепловых потоков при контакте и отходе балок от слитка, т. е. 0,5-0,5оХ IU ккал/м-ч. Ири таких колебаниях теплового потока в корочке слитка возникают термические наиряжения, значения которых превосходят допустимые, приводящие к ораку слитка ио внутренним и наружным трещинам. ivpOAie того, из-за циклического отхода балок от поверхности слитка не обеспечивается необходимый теплоотвод в зоне вторичного охлаладенпя. Целью изобретения является увеличение теплоотвода в зоие вторичного охлал дения и улучшение качества слитка. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве водоохлаждаемая коробка смонтирована в корпусе с возможностью перемещения относительно него в направлении, перпендикулярном технологической оси установки, с помощью гидроцилиндров, установленных в корпусе.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов; на фиг. 2- разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2.

Устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов включает кристаллизатор 1, шагающие балки 2 с приводом 3, приводные ролики 4, устройство 5 для резки слитков, разгибающие слиток приводные ролики 6. Каждая шагающая балка 2 представляет собой корпус 7, в котором смонтирована полая коробка 8, соединенная со штоками 9 гидроцилиндров JO. В гидроцилиндре 10 поршень И образует полости 12 и 13. Устройство включает также непрерывный слиток 14, охладитель балок 15.

Устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов работает следующим образом.

В процессе непрерывной разливки металлов слиток 14 вытягивается из кристаллизатора при помощи шагаюших балок 2, приводных роликов 4 и разгибающих роликов 6 и далее разрезается на мерные длины при помощи газового устройства 5 для резки. Ь кристаллизатор разливается СтЗсп и вытягивается слиток сечением 200X200 мм со скоростью 0,8м/мин. Длина балок 2 составляет 3 м, ширина поверхностей водоохлаждаемых коробок 8, коитактируюших со слитком, равна 200 мм.

В процессе вытягивания шагающие балки совершают возвратно-поступательное движение относительно слитка 14 при помощи привода 3, включающего две группы кулачков с общим приводом, одна из которых, взаимодействуя с балками, обеспечивает их возвратно-поступательное движение, а другая группа через систему тяг и рычагов обеспечивает сведение и разведение балок. Привод балок может быть выполнен и иначе.

Б процессе разливки в полости 12 гидроцилиндров 10 над поршнем 11 создается давление, необходимое для прижатия коробок 8, охлаждаемых водой, к .поверхности слитка 14. При этом гидроцилиндры 10 играют роль пружин.

При вытягивании часть корпусов 7 балок 2 прижимают к поверхности слитка 14 водоохлаждаемые коробки 8, вытесняя часть жидкости из полости 12 гидроцилиндров 10. Корпуса 7 вместе с коробками 8 совершают синхронное движение вместе со слитком 14 без

относительного смещения. В этот момент в районе контакта коробок 8 со слитком 14 за счет теплопроводности обеспечивается тепловой поток, равный 0,9X10 ккал/м -ч. Другая 5 часть корпусов 7 приподнята относительно слитка 14 и совершает вместе с коробками 8 движение вверх в направлении кристаллизатора 1. При этом коробки 8, прижимаясь к слитку 14 под действием гидроцилиндров 10,

10 совершают относительное движение, скользя по поверхности слитка 14. Усилие прижатия коробок 8 выбирается небольшим из условия ненарушения взаимного контакта со слитком 14 и составляет 0,8 кг/см или 4,8 т на одну

15 коробку 8, при этом также за счет теплопроводности обеспечивается тепловой поток, равный 0,9Х10 ккал/м -ч. После смены положения балок 2 относительно коробок 8 в иаиравлении технологической оси установки тепловой поток в каждой коробке 8 остается неизменным и равным 0,9X10 ккал/м--ч.

В случае необходимости, например при введении загравки в установку, давление подается в полость 13 под поршень И гидроцилинд5 ра 10. При этом коробка 8 входит внутрь корпуса 7 и балка 2 становится единым целым без действия пружинного эффекта гидроцилиндров 10. Б процессе возвратно-поступательного движения балок 2 относительно поперечного смещения коробок 8 и корпусов 7 не происходит.

Таким образом, предлагаемое устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов обеспечивает необходимый теплоотвод от слитка в течение всего цикла движения балок. Уменьщение теп.iOBoro потока от слитка при отходе балок от лего ие происходит. В корочке слитка не возникают переменные термические напряжения

0 из-за изменения теплового потока. Тепловые условия формирования слктка становятся стаоильными, качество слитков улучшается.

Фор м у л а и 3 о б р е т е и и я

5 Устройство для вторичного охлаждения установок непрерывной разливки металлов, содержащее шагающие балки, выполненные в виде охлаждаемых коробок, и привод их перемещения, отличающееся тем, что, с

0 целью увеличения теплоотвода в зоне вторичного охлаждения и улучшения качества слитков, оно снабжено корпусами, в которых смонтированы водоохлаждаемые коробки с возможностью перемещения относительно них в

направлении, перпендикулярном технологической оси, при помощи, например, гидроцилиидров, установленных на корпусах.

Фиг. 3