Форсунка для вторичного охлаждения заготовок Советский патент 1980 года по МПК B22D11/124 

1

Изобретение относится к литейному производству, а именно К непрерывному горизонтальному литью чугуиа и предназначено для распыления воды при вторичном охлаждении заготовок.

Известны водо-воздушные форсунки, применяемые при непрерывном вертикальйбм литье стали и расчитанные на постоянное давление сжатого воздуха, подаваемого из цеховой магистральной сети и постоянный расход воды 1.

Однако изменение давления воздуха или расхода воды в форсунках приводит к ухудшению их работы. Так например, водо-воздушная форсунка состоит из двух трубок, по одной из них полается сжаты воздух, а по другой, расположенной тангенциально по отношению к первой, вод.а. Такая форсунка работает только при определенном постоянном расходе воды и сжатого воздуха. При уменьшении давления воздуха или увеличении количества воды резко падает качество расйыла,. а при уменьшении д,аШёния воды воздушная струя «запирает водяную трубку и полача воды прекращает ; В результате вод.о-воздушная форсунка не

пригодна для непрерывного горизонтального литья чугуна.

Известны водяные форсунки длят вторичного охлаждения стальных слитков при вертикальном непрерывном литье. Основное назначение их - это интенсивное охлаждение слитков с целью уменьшения длины жидкой лунки и предотвращения прорыва жидкого металла.

Известна также вод,яная форсунка, состоящая из цилиндрического корпуса с выходной щелью, выполненной на боковой поверхности перпендикулярно оси корпуса и цилиндрического завкхрнтеля, расположенного внутри него. Вода, палая в завихритель через систему отверстий, ускоряется и выбрасывается через выходную щель с определенной степенью дисперсности. Размеры завихрителя, выходной щели, а также сечения подводящих патрубков в водяных форсунках не подлежат регулировке в процессе работы и рассчитываются на постоянное давление и расход, подаваемой воды 2. Прй тгаДеНии давления или уменьшения расхода воды эффективность работы форсунки понижается и качество распыления ухудшается. Это может не сказываться на структуре стали, которая мало чувствительНа к скорости охлаждения. Однако, в случае применения водяных форсунок при непрерывном горизонтальном литье чугуна колебания интенсивности охлаждения служат причиной большой неравномерности структуры и твердости чугуна.. -, Цель изобретения - улучшение регулирования интенсивности охлаждения. Поставленная цель достигается тем, что в форсунке для вторичного охлаждения, устройство для распь1ления снабжено регули -. « ровочньш валом с лЬ1скрй и выполнено в виде растюлЬженных параллельно оси корпу са водяной и двух соединенных между собой каналом воздушных камер с соотнощением их диаметров не менеедвух, примем меньшая из них соединена прорёзьк) со щелью, и в ней установлен регулировочный вал с возможностью изменения ширины прорези, при этом водяная камера связана со щелью системой отверстий, а на торцах корпуса установлены заглушки, ширина которых определяет длину щели. ,.,, . . Наличие в распределителе двух воздушных камер различного диаметра и регулировочного вала в одной из них позволяет регулировать скорость истечения воздуха в широких пределах. Щелированное расположение водяной камеры и система подачи воды в выходную щель на струю сжатого воздуха исключает возможность «закупоривания питающих каналов при любом количестве подаваемой воды. Возможность изменения скорости движения воздуха в выходной щели позволяет поддерживать прак тичёски постоянную дисперсность распыляемой воды не зависимо от изменения ее рас-, хода. Это также гарантирует ость1вание заготовки с определенной интенсивностью и повышение уровня твердости за счет стабилизации перлита. На фиг. 1 показана предлагаемая форсунка; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг. 1. Форсунка состоит из цилиндрического корпуса 1 с боковыми заглушками 2 и регулировочного вала 3. В корпусе распылителя, параллельно его оси, вЫполненй две воздущные камеры различного Диаметра - входная камера 4 и выдачная 5 меньшего диаметра. Выданная камера, имеет продольный канал 6, соединяющий ее с входной камерой 4, и с противоположной стороны выходную щель 7, вып)лненную по образующей цилиндра корпуса. Регулировочный вал 3, расположенный в выдачной камере, ТГОзвЬлЯет изменять проходное сечение выходной щели 7 благодаря продольной лысtW- r e iftv-;: --.S-719795ке на боковой поверхности вала 3 (см. фиг. 2); Водяная камера 8, находящаяся изолированно от воздушных камер 4 и 5, соединена с выходной щелью 7 с помощью системы отверстий 9. Форсунка работает следующим образом. Сжатый воздух из магистральной сети, поступая во входную камеру 4, затем попадает в выдачную камеру 5 через узкий продольный канал 6. При этом скорость движения значительно возрастает, затем воздух истекает из выходной щели 7. Регулировочный вал 3 позволяет поддерживать скорость истечения воздушной струи на требуемом для. получения водяного «тумана уровне, несмотря на значительные колебания расхода воды, путем изменение проходйого сечения щелИ 7, осуществляемого поворотом вала. Вода из водяной камеры 8 подается на струю сжатого воздуха через систему отверстий 9. Боковые заглушки, расположенные по торцам корпуса 1, позвбйяют ограничивать ширину воздушного факела путем частичного перекрытия длины выходной щели 7. Преимуществом предлагаемой форсунки является надежность получения устойчивого, легко регулируемого до требуемой ДнсПерсности воды водо-воздушного факела при переменном количестве подаваемой воды и сжатого воздуха. Предлагаемые форсунки опробованы при непрерывном литье чугунных заготовок. В испытанных распылителях проходное сечение в выходной щели регулируется в пределах 0,5-2 мм и при этом угол раскрытия воздушного факела изменялся в пределах 1 -90°. Вода подается на струю воздуха через 4 отверстия диаметром I мм. Регулировка расхода воды производится с помощью игольчатого крана. Для обеспечения равномерности охлаж-8 дения распылители устанавливаются над верхней и под нижней плоскостями отливки. Боковые стороны охлаждаются за счет пересеченияводо-воздушных факелов. Формула изобретения Форсунка для вторичного охлаждения заготовок, содержащая цилиндрический корпус со щелью и yfcтpoйcтвo для распыления водной струи, обличающаяся , тек, что, с целью улучшения регулирования интенсивности охлаждения, устройство распыления снабжено регулировочным валом с лыской и выполнено в виде расположенных параллельно оси корпуса водяной и двух соединенных Между собой каналом воздушных камер с отношением их диаметров не менее двух, причем меньшая из них соединена прорезью со щеЛью и в ней установлен

регулировочный вал с возможностью изменения ширины прорези, при этой вбйШ1ая камера связана со щелью системой отверстий, а на торцах корпуса установлейы заглушки, ширина которых определяет шели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Герман Э. Непрерывное литье. М., 1961, с. 217.

2.Авторское свидетельство СССР № 493293, кл. В 22 D 11/124, 1973.

7

А Фиг,4