Устройство для охлаждения футеровки металлургических ковшей Советский патент 1980 года по МПК B22D41/02 

1

Изобретение относится к металлургической нромышленности и, в частности, может быть использовано для охлаждения чугуновозных и сталеразливочных ковшей.

Известно устройство для охлаждения воздушно-водяной смесью 1, содержащее трубку Вентури или эжектор, в который подается сжатый воздух из сети и жидкость из специальной емкости. В трубке Вентури жидкость смешивается со сжатым воздухом, |Р через наконечник сопла смесь сжатого воздуха и жидкости подается на охлаждаемую поверхность. При пснользоваппи этого устройства для охлаждения футеровки сталеразливочных ковшей оно обладает следуюшнмн недостатками. Смесь сжатого воздуха и воды выходит из сопла и направляется в ковш, где достигает дна, ударяется о него и выходит из ковша столбом по всей плошади сечения ковша. При этом в процессе охлаждения кладки ковша участвует лпшь часть воздушно-водяной смеси, которая контактирует с футеровкой ковша. Остальная часть смеси не участвует в охлаждении и выбрасывается в атмосферу.

Целью изобретения является более интенсивное охлаждение кладки сталеразливочных ковшей и снижение расхода сжатого воздуха и воды.

Эта цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабн ено соединенной с воздухопроводом полой обоймой, на которой установлены эжекторы под углом 10- 5 45° к вертикали.

Установка полой обоймы на воздухопроводе позволяет расположпть на ней равномерно и касательно к окружности эжекторы под углом 10-45° к вертикали в одном

10 направлении, причем сжатый воздух через трубопровод и отверстия в обойме поступает сразу во все эжекторы, располол :енные иа ней. Располол енне эжекторов на обойме создает также вращаюшийся поток

15 воздушно-водяной смеси, который достигает дна ковша и затем за счет центробежной силы от врашения прижимается к футеровке ковша и в виде врашаюшегося цилиндра выходит наружу. В результате

20 этого большая часть смеси контактирует с футеровкой ковша и прп этом увеличивается время контакта смеси с футеровкой ковша, ноэтому ковш охлаждается за более короткий нромежуток времени, а соответ25 ствепно меньше смесн требуется для его охлаждения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в увеличенном масштабе; на фиг. 2 - устройство и ковш,

30 общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на

фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3.

Устройство состоит из кольцевых эжекторов 1 с воздухопроводами 2, которые крепятся к общей пустотелой обойме 3, центрального воздухопровода 4, соединенного с обоймой 3, колонки 5, в которую установлены два подшипника 6 (на чертеже показан один) и уплотнения 7, червячной передачи 8 с рукояткой 9, воздухопровода 10 с вентилем И и обоймы 12, соединенной с трубопроводом воды, от которой идет распределение воды к эжекторам по трубопроводам 13.

Кольцевой эл ектор 1 состоит из втулки 14 и обечайки 15, образующей кольцевую щель 16 и кольцевую полость 17, куда подается сжатый воздух по воздухопроводам 18 через отверстия 19, расположенные касательно к кольцевой полости, смесителя 20 и днффузора 21. Во втулке 14 со стороны всасывания имеется отверстие 22, соединенное с трубопроводом 13 воды. Все устройство закреплено на площадке.

В нерабочем ноложении устройство развернуто в противоположную сторону от ковша (не показано).

Работает нредлагаемое устройство следующнм образом.

Горячий ковш 23 устанавливают перед устройством и с помощью червячной передачи 8 с рукояткой 9 поворачивают эжекторы так, чтобы они располагались симметрично от вертикальной оси ковща 23. Открытием вентиля 24 сжатый воздух подается в воздухопровод 10, откуда он ноступает в колонку 5 и через отверстия 25 - в центральный воздухонровод 4 и, протекая по нему, поступает в пустотелую обойму 3, откуда но воздухопроводам 2 поступает в кольцевую полость 17 через отверстия 19 эжекторов 1 по касательной к ней, т. е. вращаясь вокруг оси эжектора, и истекает в кольцевую щель 16, в смеситель 20 и, продолжая вращаться вокруг оси эжектора, истекает через диффузор 21 наружу. При этом в эжекторе 1 образуется разрежение, благодаря чему подсасывается через втулку 14 атмосферный воздух и во втулку 14 по трубопроводам 13 подается вода, которая поступает из сети через открытый вентиль 24 по трубопроводу 26 в обойму 12. Вода, поступающая в эжектор I, смешивается с воздухом, расиыляется, и вся смесь истекает наружу, вращаясь вокруг оси каждого эжектора. Кроме того, отдельные потоки от каждого эжектора 1 расположены по окружности относительно вертикальиой оси ковща 23 и нанравлены под углом от 10 до 45° к вертикали касательно к окружности. Поэтому эти отдельные потоки объединяются в один цилиидрический вращающийся поток, который достигает дна ковща, отражается от него и.

продолжая вращаться и прижимаясь к стенкам ковща за счет центробежной снлы, поднимается вверх и выходит из ковша 23. Таким образом, поток движется по стеикам ковща 23 по винтовой лииин, чем обеснечивается более длительиый коитакт воздущно-водяной смеси с футеровкой ковща. Поперечное сечение потока, -выходящего из ковша, имеет форму кольца, чем обеспечивается наиболее иолиое использование воздущно-водяной смеси.

Расположенне эжекторов на обойме под углом к вертикали в иределах 10-45° обусловлено следующим. При угле менее 10° к вертикали горизонтальная составляющая

скорости воздушно-водяной смеси будет иезначительной, поэтому и вращение потокл будет медлеииым, а соответственно и время контакта воздущно-водяиой смеси с футеровкой будет меньшим. Кроме того, центробежиая сила в это.м случае будет незначительной, и ноток воздущно-водяной смеси не будет образовывать форму цнлиидра. При большом угле (более 45°) расположення эжекторов к вертикали горизонтальиая составляющая скорости воздущно-водяной смеси будет значительно больще вертикальной, поэтому поток будет прн движении ковша вниз отбрасываться на стенки и не достигнет дна ковша, а следовательно,

будет охлаждаться только часть футеровкн. Исиользованне изобретения иозволит более интенсивио охлаждать футеровку ковша за счет большего времени контакта воздушно-водяной смеси с футеровкой и

экономично расходовать сжатый воздух и воду за счет более иолиого использования воздушно-водяной смеси.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения футеровки металлургических ковшей, соде)жащее поворотную колониу, на которой установлен,эжекторы, соединенные с трубонроводами подачи воды и воздуха, от л и ч а ю HI, е ее я

тем, что, с целью обеспечения иитенсивного охлаждения ковщей и сиижения расхода воздуха и воды, устройство сиабжено соединенной с воздухонроводом нолой обоймой, на которой установлены эжекторы под

углом к вертикали 10-45°.

Источники информации, прииятые во внимание ири экспертизе 1. Ачеркан Н. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. М., 1949,

с. 780-781.