SU1100243A1

SU1100243A1 - Roll mold

Info

Publication number: SU1100243A1
Application number: SU823507659A
Authority: SU
Inventors: Евгений Петрович Золотько; Петр Саввич Савойский; Виталий Дмитриевич Кабак; Александр Алексеевич Герасименко; Станислав Ильич Крючков; Владимир Леонидович Иванов; Рувим Семенович Берштейн; Марина Витальевна Сухарева
Original assignee: Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт
Priority date: 1982-11-03
Filing date: 1982-11-03
Publication date: 1984-06-30

Abstract

1. ВАЛОК-КРИСТАЛЖЗАТОР, содержащий цилиндрический бандаж с торцовыми крышками, систему охлаж дени в виде кольцевых каналов и расположенное внутри бандажа распределительное устройство с подвод щими и отвод щими охлаждающую жидкость; патрубками, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, кольцевые каналы выполнены на внутренней поверхности бандажа, а распределительное устройство разделено перегородкой на две полости и вьшолнено с тангенциальными отверсти ми, соедин ющими эти полости с кольцевыми каналами системыохлаждени . 2. Валок-кристаллизатор по п.1, отличающийс тем, что, с целью обеспечени равномерности охлаждени по длине валка, танген- § циальнЫе отверсти распределительного устройства выполнены с относительным f диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением до 1,15-1,20 к его середине.1. A HALF-CRYSTALZHTOR containing a cylindrical band with end caps, a cooling system in the form of annular channels and a distribution device located inside the bandage with coolant inlet and outlet; branch pipes, characterized in that, in order to intensify the heat exchange process, the annular channels are made on the inner surface of the bandage, and the distribution device is divided by a partition into two cavities and filled with tangential holes connecting these cavities with the annular cooling system channels. 2. Roll-mold according to claim 1, characterized in that, in order to ensure uniform cooling along the roll, tangential bores of the distribution device are made with a relative diameter of 1.0 at the roll ends with a linear increase of up to 1, 15-1.20 to its middle.

Description

Изобретение относитс к оборудованию металлургической и химической промыпшенности, а также промышленности строительньрс материалов и может быть использовано дл переработки металлургических шпаков.The invention relates to equipment for the metallurgical and chemical industries, as well as to the industry of building materials and can be used for the processing of metallurgical equipment.

Известен валок-кристаллизатор, содержащий бандаж с торцовыми крышками и размещенной внутри него коаксальной камерой, сопло и подвод щие И отвод щие охлаждающую жидкость цатрубки, где равномернрсть .охлаждени обеспечиваетс камерой, выполненной из коаксиально расположенных цилиндров, сопр женных на входе и выходе по конусуA roll-mold is known, which contains a bandage with end caps and a coaxial chamber placed inside it, a nozzle and supply and discharge coolant tubes, where uniform cooling is provided by a chamber made of coaxially arranged cylinders matched at the inlet and outlet of the cone

Сопло, подающее охлаждающую жидкость , установлено с возможностью перемещени вдоль оси валка, что позвол ет регулировать скорость и расход охлажданхцей жидкости, иj следовательно, регулировать интенсивность теплообмена за счет наличи местной рециркул ции при зжектйровании части нагретой охлаждающей жидкости Л . The coolant supply nozzle is mounted for movement along the axis of the roll, which makes it possible to regulate the speed and flow rate of the cooling fluid, and, therefore, to regulate the intensity of heat exchange due to the presence of local recirculation during the development of a part of the heated coolant L.

Недостатками зтого устройства вл ютс низка интенсивность теплообмена между гор чей поверхностью валка и охлаждающей жидкостью вследствие образовани режима пленочного кипени , а Также неравномерность теплоотвода, что приводит к температурному перекосу по длине цалка. , Кроме того, .во врем работы валка интенсивность теплоподвода к поверхности валка может измен тьс , что вызывает необходимость изменить положение сопла вдоль оси валка.The disadvantages of this device are the low intensity of heat exchange between the hot surface of the roll and the cooling liquid due to the formation of the film boiling regime, as well as the unevenness of the heat sink, which leads to a temperature bias along the length of the zalk. In addition, during the operation of the roll, the intensity of heat supply to the surface of the roll may vary, which makes it necessary to change the position of the nozzle along the axis of the roll.

Наиболее близким ho технической сущности к изобретению вл етс валок с внутренним охлаждением, содержащий бандаж и коаксиально расположенный в нем поворотный коллектор с уплогнительными планками, которые ограничивают зоны подвода и отвода охлаждающей жидкости. .The closest ho of the technical essence of the invention is an internal cooling roller, containing a bandage and a rotary manifold coaxially located in it with reinforcing bars that limit the areas for the supply and removal of coolant. .

Изменение режима охла}||дени валка осуществл етс изменением положени зоны охлаждени путем поворота коллектора на определенный угол. Така конструкци позвол ет регулировать интенсивность охлаждени с помощью поворотного коллектора .Changing the cooling mode} || of the roll is performed by changing the position of the cooling zone by rotating the collector through a certain angle. This design allows the cooling intensity to be controlled by means of a rotary collector.

Устройству присуща недостаточна интенсивность теплообмена вследствие того, что при внезапном увеличении теплового потока к поверхности валка при установленном расходе охлаждающей жидкости возможно ее резкое вскипание, а следовательно, по вление пленочного режима кипени жидкости .The device lacks the intensity of heat transfer due to the fact that with a sudden increase in heat flow to the surface of the roll with a set coolant flow rate, it can boil up sharply and, consequently, film boiling regime appears.

При таком режиме кипени резко снижаетс тепловой поток, поступающий через паровую пленку от бандажа к охлаждающей жидкости.In such a boiling regime, the heat flow through the vapor film from the band to the coolant decreases sharply.

Образование такого режима теплообмена в зависимости от зксплуатационной ситуации приводит к недопустимо высоким температурам самого валка (большим температурным перекосам по длине валка), а зто, в свою очередь, приводит к локальным разрушени м поверхности бандажа валка, что влечет за собой снижение срока службы валка, ухудшение качества готовой продукции. Недостатками известного устройства вл ютс также невозможность получени перегретой воды или пара энергетических параметров , следствие пленочного режима кипени , а также больша металлоемкость конструкций.The formation of such a heat exchange mode, depending on the operational situation, leads to unacceptably high temperatures of the roll itself (large temperature distortions along the length of the roll), and this, in turn, leads to local destruction of the surface of the roll bandage, which leads to a decrease in the service life of the roll, deterioration in the quality of finished products. The disadvantages of the known device are also the impossibility of obtaining superheated water or steam energy parameters, a consequence of the film mode of boiling, as well as the large metal intensity of the structures.

Цель изобретени - интенсификаци процесса теплообмена.The purpose of the invention is to intensify the heat exchange process.

Указанна цель достигаетс тем, что в валкегкристаллизаторе, содержащем цилиндрический бандаж с торцовыми крьш1ками, систему охлаждени в виде кольцевых каналов и расположенное внутри бандажа распределительное устройство с подвод щими и отвод щими охлаждающую жидкость патрубкаМи ,кольцевые каналы выполнены на внутреней поверхности бандажа,а распределительное устройство разделено перегородкой на две полости -и выполнено с тангенци ьными отверсти ми , соедин к цими зти полости с кольцевыми каналами системы охлаждени .This goal is achieved by the fact that in a roll crystallizer containing a cylindrical band with face bolts, a cooling system in the form of annular channels and a distribution device located inside the bandage with inlet and outlet coolant pipe MI, the annular channels are arranged on the inner surface of the bandage, and the distribution device is separated a partition on two cavities —and made with tangential openings, connected to a dial of the cavity with annular channels of the cooling system.

Кроме того, целесообразно с целью обеспечени равномерности охлаждени по длине валка тангенциальные отверсти распределительного устройства выполнить с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением их до 1,15 1,20 к.его середине.In addition, in order to ensure uniform cooling along the length of the roll, it is advisable to perform tangential openings of the distribution device with a relative diameter of 1.0 at the ends of the roll with a linear increase of up to 1.15–1.20 in its middle.

Выполнение внутренней поверхности бандажа с кольцевыми каналами, а также тангенциальный подвод охлаждающей жидкости из распределительного устройства повышают степень турбулентности потока жидкости,исключают режим пленочного кипени на внутренней поверхности бандажа, а следовательно увеличивают теплосъем с последней в несколько раз, что позвол ет прока тывать ленту большей толщины. Выполнение распределительного устройства с перегородкой позвол ет подвести охлаждающую жидкость сразу к гор чей стороне валка, что улучщит теплосъем с поверхности валка,непосредственно соприкасающейс с расплавом . Вьшолнение тангенциальных отверстий охлаждающей жидкости с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением их до значени 1,15-1,20 к его середине , обеспечивает равномерность охлаждени по длине валка, что повышает эксплуатационную стой1сость валка. В случае вьшолнени отверстий с отклонением от указанных вели чин будет иметь место температурна неравномерность по ширине ленты, , что, в конечном итоге, приведет к на рушению режима кристаллизации ленты и ухудшению качества готового продукта , а также к изменению формы лен ты, ее растрескиванию и разрыву. На фиг.1 изображен валок-кристалл затор, разрез; на фиг.2 - схема прокатки жидкого расплава валками описанной конструкции. Валок-кристаллизатор содержит ва лок 1 и цилиндрический бандаж 2, внутренн поверхность которого име ет кольцевые каналы 3, разделенные друг от друга кольцевыми ребрами 4,Бан даж 2 запрессован в ступицы 5, на хвост вики которых насажены подшипники 6. Распределительное устройство 7 с разделительной перегородкой 8 помещено внутрь бандажа 2. По длине распределительного устройства 7 со стороны подвода 9 охлажданмцей жидкости выполнены тангенциальные отверсти 10, подающие последнюю в кольцевые зазоры между бандажом 2 и распределительным устройством 7. Нагрета жидкость через отверсти 11 поступает в отвод 1ций патрубок 12 Тангенциальные отверсти 10 выполнены и относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением их до значени 1,15-1,20 к его середине. Валок работает следзпощим образом При прокатке жидкого расплава 13 валками предлагаемой конструкции в месте контакта их с расплавом имеют место большие тепловые потоки, поступающие к валкам. Охлаждающа жидкость через входной патрубок 9 поступает в подвод щую полость распределительного устройства, откуда через тангенциальные отверсти 10 поступает к бандажу 2, распредел сь по каналам 3. Направленное движение охладител по тангенциальным подводам 10 позвол ет изменить скорость движени жидкости в кольцевых каналах 3 бандажа 2, а следовательно,дает возможность регулировать теплосъем с внутренней поверхности бандажа 2 путем регулировани скорости охладител , что исключает режим пленочного кипени на внутренней поверхности бандажа 2. Т.е. при увеличении скорости прокатки или изменении толщины прокатываемой ленты регулирование теплосъема производитс изменением расхода охлаждающей жидкости. Затем нагрета жидкость из кольцевых каналов 3 бандажа 2 через отверсти 11 поступает в отвод щую полость распределительного устройства 7 и выводитс через отвод щий патрубок 12, где в дальнейшем ее тепло может полезно использоватьс . Температура и давление охлаждающей жидкости могут быть различными и завис т от расхода охладител , скор ости вращени валков и зазора между валками. Использование предлагаемого уст- ройства позволит: интенсифицировать процесс теплообмена между внутренней поверхностью бандажа и охлаждающей жидкостью за счет кольцевых каналов, выполненных на внутренней поверхности бандажа и тангенциального подвода охладител , добитьс равномерности теплосъема за счет разного диаметра тангенциальных отверстий, подвод щих охладитель , что увеличивает срок службы валка-кристаллизатора, улучшает качество готовой продукции,прокатывать ленту большей толщины, что приводит к повышению производительности установки дл переработки шлака снизить металлоемкость валкакристаллиза .тора за счет упрощени конструкции распределительного устройства,получить гор чую воду или пар энергетических параметров в зависимости от величины теплосъема вследствие исключени режима пленочного кипени . ,The inner surface of the bandage with annular channels, as well as the tangential supply of coolant from the switchgear, increase the degree of turbulence of the fluid flow, eliminate the film boiling on the inner surface of the bandage, and therefore increase the heat removal from the latter several times, which allows the tape to be thicker . The implementation of a partitioning device with a baffle allows the coolant to be supplied immediately to the hot side of the roll, which will improve the heat removal from the surface of the roll directly in contact with the melt. The implementation of tangential coolant holes with a relative diameter of 1.0 at the ends of the roll with a linear increase to 1.15-1.20 in its middle ensures uniform cooling along the length of the roll, which increases the operating stability of the roll. In the case of holes with deviations from the specified values, temperature unevenness across the width of the tape will occur, which, ultimately, will lead to the destruction of the ribbon crystallization mode and deterioration of the quality of the finished product, as well as to change the shape of the tape, its cracking and break. Figure 1 shows a roller-crystal congestion, section; figure 2 - scheme of the rolling of the liquid melt rolls described design. The roll-mold contains a roll 1 and a cylindrical band 2, the inner surface of which has annular channels 3, separated from each other by annular ribs 4, the Bunge 2 is pressed into the hub 5, and the bearings 6 are mounted on the wiki's tail a partition 8 is placed inside the bandage 2. Tangential holes 10 are made by cooling the liquid along the distribution device 7 on the supply side 9, feeding the latter into the annular gaps between the band 2 and the distribution device 7. The liquid is heated through the holes 11 and enters the drainage pipe 12. The tangential holes 10 are also made with a relative diameter of 1.0 at the ends of the roll with their linear increase up to 1.15-1.20 in relation to its middle. Roller works in the following way. When rolling a liquid melt with 13 rollers of the proposed construction, large heat flows to the rollers take place at the place of their contact with the melt. The cooling fluid through the inlet 9 enters the inlet cavity of the switchgear, from where it goes through the tangential holes 10 to the band 2, is distributed through the channels 3. The directional movement of the cooler along the tangential inlets 10 changes the speed of the fluid in the annular channels 3 of the band 2, therefore, it is possible to regulate the heat removal from the inner surface of the band 2 by adjusting the cooler speed, which eliminates film boiling on the inner surface and bandage 2. Ie when increasing the rolling speed or changing the thickness of the rolled tape, the regulation of heat removal is produced by changing the coolant flow rate. Then, heated fluid from the annular channels 3 of the bandage 2 through the holes 11 enters the discharge cavity of the distribution device 7 and is discharged through the discharge pipe 12, where it can be used further heat. The temperature and pressure of the coolant may be different and depend on the flow rate of the coolant, the speed of rotation of the rolls and the gap between the rolls. Using the proposed device will allow: to intensify the process of heat exchange between the inner surface of the band and the coolant due to annular channels made on the inner surface of the band and the tangential supply of the cooler, to achieve uniform heat removal due to different diameters of the tangential openings that supply the cooler, which increases the service life roller mold, improves the quality of the finished product, roll the tape of greater thickness, which leads to an increase in to reduce the metal consumption of the roll crystallization of the reactor by simplifying the design of the switchgear, to obtain hot water or steam energy parameters, depending on the amount of heat removal due to the exclusion of film boiling. ,

1212

cpuaicpuai

ww

10ten

срие.гsri.g

Claims

1. A CRYSTALIZER SHAFT containing a cylindrical bandage with end caps, a cooling system in the form of annular channels and a distribution device located inside the bandage with inlet and outlet cooling LIQUID; nozzles, characterized in that, in order to intensify the heat transfer process, the annular channels are made on the inner surface of the bandage, and the switchgear is divided by a partition into two cavities and is made with tangential openings connecting these cavities with the annular channels of the cooling system *.

2. The roll-mold according to claim 1, characterized in that, in order to ensure uniform cooling along the length of the roll, the tangential openings of the switchgear are made with a relative diameter equal to 1.0 at the ends of the roll with a linear increase to 1.15-1, 20 'to its middle.

and "1100243 /

1 1100243 2