Способ охлаждения изложниц Советский патент 1981 года по МПК B22D7/06 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам охлаждения изложниц после извлечения из них слитков. Известен способ охлаждения изложниц, заключающийся в том, что непрерывно поступающие изложницы,: из ко торых удалены слитки, обрызгивают охлаждающей жидкостью в камере, в ко торую охлаждающая жид,кость вдувается вместе с воздухом под небольшим давлением I J. Недостатком известного способа является низкая )фективность охлаждения изложниц, обусловленная отсутствием оптимальных соотношений расходов воздуха и.воды, а также недостаточно высокой производительностью и низкой стойкостью излажниц. Известен также способ, охлаждения изложниц водовоздушными струями с конусообразным факелом высокой скорости, при зтом небольшое количество воды испаряют в значительном пото ке воздуха, а охладители подают на горячие поверхности сверху вниз 2j. Недостатком известного способа является низкая эффективность охлаждения изложниц в результате отсутстВИЯ определенных оптимальных соотношений расходов охлаждающих сред, приводящая к повышенному расходу охладителей и появлению микротрещин, существенно снижакмцих стойкость изложниц. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ охлаждения изложниц, заключакгщийся в том, что сначала изложницы охлаждают воздухом в изолированной емкости до темйёратуры изложниц 500 З50с, а затем ускоренно охлаждают водой конусообразным факелом С Недостатком известного способа является низкая производительность и эффективность в условиях технологического потока при массовом охлаждении изложниц в результате отсутствия определенных оптимальных соотношении расходов охлаждающих сред, приводящих к повышенному расходу воды и воздуха и появлению микротрещин, существенно снижающих стойкость изложниц. Расход изложниц при этом составляет в среднем 21 кг/т стали. Цель изобретения обеспечение эффективного охлаждения изложниц и с кращение расхода воды и. воздуха. Эта цель достигается тем, что охлаждение осуществляют водовоздушной смесью в два приема, при этом в интервале температур 350 - расход воды в смеси составляет ЗО-50г/ а в интервале температур 200- 60 - 100 г/м , причем охлаждение воз духом осуществляют направляя централ ную часть струи между смежными стенками изложниц симметрично продольной оси телелсек подвижного состава с углом раскрытия струи 20-27 . Кроме того, 55 - 65% водовоздушной смеси подают сверху, а 35 - 45% путем подачи на бокЪвые поверхности изложниц под углом. 10 - 20, Подача плоской вертикальной струи сверху с углом раскрытия менее 20° не обеспечивает необходимой эффектив ности охлаждения смежных стенок изложниц, установленных в два ряда на тележках подвижного, состава, так как при этом имеет место большой перепад в количестве тепла, отдаваемого боковыми поверхностями по сравне1-шю со смежными стенками изложниц, вызванны тем, что потери тепла лучеиспускание со смежных поверхностей ничтожно мал Кроме того, конвективньш теплообмен также затруднен из-за того, что плос кая вертикальная струя воздуха не по падает внутрь изложниц или если и попадает на 10 - 25% площади сечения ИЗЛОЖ1ШЦ, так проходит с малой скоростью. Подача плоской вертикальной струи .сверху с углом раскрытия более неоптимальна, так как попадает на 60 - 90% площади сечения изложниц, что ведет к повышенному расходу охла дителя и не способствует дальнейшему увеличению скорости охлаждения излож ниц . Охлаждение изложниц после начальной стадии обдува воздухом на первой стадии в интервале температур 350 200 С i ведут водовоадушной сме СЬЮ, при, этом изменение расхода воы В смеси менее 30 г/м неоптимально, так как не обеспечивает достаточно высокой скорости охлаждения изложниц в пределах 2,5 - 3,0 град/мин., а изменение расходаводы в воздухе более 50 г/м не увеличивает значительно скорость охлаждения изложниц и ведет к повьшенному расходу охладителя. Охлаждение изложниц на второй стадии в интервале температур 200 +, 25°С ведут также водовоз- душной смесью, причем уменьшение расхода воды в смеси меньше 60 г/м нежелательно, так как это способствует . уменьшению скорости охлаждения изложниц, а увеличение свыше 100 г/м также нежелательно, так как ведет ктрещинорбразованию в стенках изложниц, что существенно влияет на стойкость и расход изложниц. Б связи с тем, что изложницы на охлаждение подаются на тележках подвижного состава при их двухрядном расположении, имеет место неравномерность теплоотбора с внешних боковых стенок и с внутренних смежных стенок, регламентирующая различное количество и расход охладителей сверху и сбоку. Расход охладителей при подаче сверху на изложницы менее 55% от оптимального ведет к сохранению неравномерности охлаждения, способствующей появлению трещинообразования и снижению стойкости изложниц, увеличение расхода охладителей более 65% нежелательно в связи с тем, что это ведет к повьш енному расходу охладителей и не влияет существенно на скорость охлаждения изложниц. Расход охладителей при подаче охлаждающей среды сбоку менее 35% от оптимального расхода нежелателен, так как это ведет к сохранению неравномерности охлаждения боковых и смежных стенок изложниц, что способствует появлению в стенках микротрещин, снижающих стойкость изложниц, увеличение расхода охладителей более 45% от оптимального расхода также неоптимально, так как это тоже ведет к сохранению неравномерности охлаждения боковых и смежных стенок изложниц в связи с тем,что боковые стенки излож.ниц охлаждаются более быстро,чем смежные д:тенки. 5 На чертеже изображена установка для охлаждения изложниц, поперечный разрез. Железнодорожный путь 1 проложен внутри портала, образованного двумя боковыми коллекторами 2 и верхним продольным коллектором 3, при этом в боковых коллекторах 2 установлены щелевидные сопла в виде патрубко 4,расположенных, по высоте изложниц 5,установленных на тележках 6 подвижного состава в два ряда, В коллекторе 3 симметрично продольной оси тележек 6 подвижного со тава установлены щелевидные патрубки Щелевидные патрубки 7 снабжены боковыми щитками 8, шарнирно прикре ленными к магистрали с приспособлениями для изменения угла отклонения щитков 8.. Коллекторы 2 и 3 снабжены устройствами для регулировки соотношений количества воздуха и воды в заданных интервалах, а также указателями температуры (оптические) и средствами для передачи импульса и команды исполнения (на чертежах не показаны Коллекторы 2 и 3 соединены между собой патрубками 9 с задвижками 10. К местам выходных сопел щелевидных патрубков 4 и 7 подведены трубопроводы 11 и 12, оборудованные вентилями 1 3. Способ осуществляется следующим образом. Изложницы 5, установленные в два ряда на тележках 6 подвижного состава, по железнодорожному пути 1 вводятся в портал, образованный двумя боковыми коллекторами 2 и верхним продольным коллектсРром 3. Подвижной состав вводят в портал таким образом, чтобы щелевидные патрубки 4, расположенные в несколько рядов, были установлены симметрично боковым поверхностям изложниц 5, при этом щелевидные патрубки 7 установлены между смежными стенками изложни 5.симметрично продольной оси тележек 6 подвижного состава. Боковые щитки 8 подняты в нерабочее положение. На начальном этапе охлаждение ведут воздухом из щелевидных патрубков 4 и 7, при этом щитки 8 опускаются почти до изложниц, обеспечивая угол раскрытия плоской охлаждающей струи в интервале 20 - таким образом. 06 что охлаждению в основном подвергаются наиболее нагретые стен;Ки изложниц 5 и захватываются смежные отверстия изложниц 5 в интервале 25 - 50% площади сечегшя. Из щелевидных патрубков 7 сверху плоской охлаждающей струей на начальном этапе охлаждения подается 55 65% от общего количества оптимального расхода воздуха со скоростью 22 25 ,.а остальные 35 - 45% общего количества оптимального расхода воздуха подают также плоскими струями через щелевидные патрубки 4 (например, под углом 20 - 22 со скоростью 20 м/с). Охлаждение изложниц на начальном этапе в интервале температур 750 ведут со скоростью охлаждения 2,5 - 3,0 град/мин. При регистрации указателями температуры (оптическими) 350°С + 25°С в охлаждающий воздух трубопроводами II и 12 подмешивается вода с расходом 30-- 50 г/м , причем расход регулируется вентилями 13, Подача воздуха и воды регулируется задвижками Ю и вентилями 13, а также поворотом щитков 8. После регистрации указателями температуры изложницы IQO t расход охлаждающей воды увеличивают и регулируют в интервале значений 60 100 г/м. Процесс охлаждения заканчивают при регистрации указателями температуры изложницы 100 + 25°С. Предлагаемый способ позволяет сократить расход воздуха и воды на 20 .30% и повысить стойкость изложниц примерно на З0-40% за счет уменьшения трещинообразования в процессе охлаждения. Кроме того, ликвидируются подготовительные операции для проведения процесса f охлаждения изложниц а также необходимость их перестановки на тележках после извлечения слитков. Форьгула изобретения 1. Способ, охлаждения изложниц, включающий охлаждение воздухом установленных на тележках подвижного состава изложниц до температуры 500 350 С, а йатем до температуры 100 утем подачи охладителя, о т л и ч .а 7 ю щ и и с я тем, что, с целью обесneneipifl эффективного охлаждения изложниц и сокращения расхода воды и воздуха, охлаждение осуществляют водовоздуюной смесью в два приема, при этом в интервале температур 350 200 с расход воды в смеси составляет 30 - 50 г/м, а в интервале температур 200 - - 60 - 100 г/м при чем охлаждение воздухом осуществляют направляя центральную часть струи между смежными стенками изложниц сим метрично продольной оси тележек подвижного состава с углом раскрытия струи 20-27. 08 2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что 55 - 65% водовоздушной смеси подают сверху, а 3545% путем подачи на боковые поверхности изложниц под углом 10-20 . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 48- 13755, кл. 11В 091.2, 1973. 2.Патент Франции № 2071643, кл. В05в 7/00, 1971. 3.Патент США S 3646772, кл. 62-62, 1972.

Ю

ю

ю

Г2