SU1496915A1 - Система вторичного охлаждени заготовок водовоздушной смесью на установке непрерывной разливки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к непрерывной разливке металлов и сплавов. Целью изобретени   вл етс  упрощение управлени  системой и повышение качества отливаемых заготовок. Система вторичного охлаждени  непрерывнолитых заготовок водовоздушной смесью содержит смесители воды и воздуха, тракты подвода к смесителю воды и воздуха с измерительной и регулирующей аппаратурой и тракт дл  отвода смеси от смесител  и подачи ее к кольцевым трубопроводам, расположенных в плоскости, перпендикул рной технологической оси непрерывнолитой заготовки, коллекторов с гидравлическими форсунками. Отношение площади поперечного сечени  трубопровода к суммарной площади поперечного сечени  коллекторов равно 2...6,3. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к .металлур- гни, в частности.к непрерывной разливке металлов.

Цель изобретени  - упрощение управ- пени  системой вторичного водовоздуш- ного охлаждени  и повышение качества отливаемых заготовок.

На фиг.1 изображена схема системы водовоздушного охлаждени  дл  вертикальной УНРС; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Система содержит смесительные устройства 1, тракты 2 и 3 подвода к ним воды и воздуха с регулирующей и измерительной аппартурой 4, тракты 5 подвода смеси к верхнему 6 и нижнему 7 кольдевым трубопроводам, расположенным по внешнему периметру поверхности и в плоскости, перпендикул рной технологической оси непрерывнолитой заготовки 8, и коллекторы 9, размещенные вдоль технологической оси заготовки, с гидравлическими форсунками 10. Коллекторы 9 объединены в верхней и нижней част х кольцевьгми - трубопроводами 6 и 7. Соединение кольцевого трубопровода к коллекторов обеспечиваетс  при помощи штуцерньгх соединений или другими способами.

Система работает следующим образом.

Сформированна  в смесительных уст- ройствах 1 водовоздушна  смесь подаетс  по однолинейным трактам 5 подвода смеси к верхнему 6 и нижнеьгу 7 Кольцевым трубопроводам. Равномерно распредел  сь по кольцевым трубопроводам , она поступает в размещенные вдоль технологической оси заготовки В коллекторы 9, концы которых соединены с кольцевыми трубрпроводами 6 и

CD О)

NK

314

7. Водовоздушна  смесь, подаваема  сверху и снизу, дополнительно смешива сь в коллекторах 9, обеспечивает получение однородной двухфазной смеси , котора ,поступа  к гидравлическим форсункам 10 и выход  из них в виде водовоздушного факела с требуемыми параметрами, охлаждает поверхность непрерывнолитой заготовки 8 при лю- бых расходах воды за счет компенсации недостающего количества воды избытком воздуха и взрывным эффектом расширени  воздушных включений при выходе смеси из сопл форсунок 10,

Пример 1. УНРС вертикального типа дл  отливки слитков сечением 300x300 мм со скоростью разливки 0,2-0,8 м/мин. Слиток в процессе разливки поддерживаетс  под кристаллизатором роликовой поддерживающей системой . Дл  охлаждени  четырех граней слитка УНРС под кристаллизатором оборудована системой водовоздушного охлаждени  длиной 3,8 м. Система водовоздушного охлаждени  содержит четыре вертикальных коллектора, по одному на каждую грань. В каждом коллекторе - дес ть плоскофакельных гидравлических форсунок производитель- ностью 0,5 , расположенных в межроликовом пространстве с шагом 400 мм.

Коллекторы установлены над под- держивающей роликовой системой вдоль оси непрерывного слитка. Внутренний диаметр коллекторов 16 мм, суммарна  площадь поперечных сечений четырех коллекторов составл ет 785 мм . Ввер ху под кристаллизатором и внизу четыре коллектора объединены кольцевыми трубопроводами. Верхний и нижний колцевые трубопроводы расположены по внешнему периметру заготовки над под держивающей системой в плоскости, перпендикул рной технологической оси заготовки. Площадь поперечного сечени  каждого кольцевого трубопровода (верхнего, нижнего) при диаметре

. 100 мм равна 7850 , что составл ет 10,0 суммарной площади пЬперечных сечений четырех коллекторов. К кольцевым трубопроводам от смесительных устройств с трактом подвода воды и воздуха с измерительной и регулирующей аппаратурой подведены тракты водовоздушной смеси диаметром

100 мм.

4

Устройство обеспечивает устойчи- вьм режим охлаждени  непрерывнолитой заготовки водовоздушной смесью с широким диапазоном изменени  расхода воды и удовлетворительное качество литых заготовок всего марочного сортамента с различными требовани ми по интенсивности охлаждени .

П р и м е р 2. УНРС вертикального типа дл  отливки слитков сечением 180x400-500 мм со скоростью 0,6- 0,8 м/мин. Слиток в процессе разливки поддерживаетс  под кристаллизатором трем  брусьевыми секци ми (по три бруса в каждой секции длин ой 2,2 м, толщиной 70 мм с шагом 210 мм) общей длиной 6,6 м. Дл  охлаждени  непрерывнолитой заготовки УНРС на участке брусьевых секций оборудована системой водовоздушного охлаждени  длиной 6,6 м.

Система водовоздушного охлаждени  состоит из двух секций.

Перва  - верхн  -секци  длиной 2,2 м содержит шесть вертикальных коллекторов, по одному на узкие грани и- по два на широкие грани. В каждом коллекторе - п ть плоскофакельных гидравлических форсунок производительностью 1,0 м /ч, расположенных в меж- брусьевом пространстве с шагом 400 мм. Коллекторы установлены над поддерживающей брусьевой системой вдоль технологической оси непрерывно- литого слитка. Внутренний диаметр коллекторов 20 мм. Вверху и внизу сек ции все шесть коллекторов объединены кольцевыми, трубопроводами, расположенными по внешнему периметру заготовки над поддерживающей системой- в плоскости , перпендикул рной технологической оси заготовки. Диаметр кольцевых трубопроводов 100 мм. Площадь поперечного сечени  7850 мм , что составл ет 4,16 суммарной площади поперечных сечений шести коллекторов (1884 мм ). К кольцевым трубопроводам подсоединены тракты подвода смеси от смесительных устройств, к которым подвод тс  тракты воды и воздуха с измерительной и регулирующей аппаратурой.

Втора  .(ниже) секци  длиной 4,4 м содержит четыре вертикальных коллектора , по два на широкие грани. В каждом , коллекторе по дес ть плоскофакель™. ных гидравлических форсунок производительностью 0,8 м , расположенных с шагом 400 мм в межбрусьевом пространст-

выми трубопроводами с

ни ми 7850-мм , что составл ет

10

ве. Так же, как и в первой секции, они вверху и внизу объединены кольце- теми же сече-

, -lAV CL tllfl. I Q,Z3

суммарной площади поперечных сечений четырех коллекторов при внутреннем диаметре 20 мм, к которым подсоединены тракты подвода смеси от смесительных , устройств с трактом воды и воздуха, на которых установлена регулирующа  измерительна  аппаратура.

Система обеспечивает устойчивый режим работы каждой секции с дес ти- кратным уменьшением расхода воды, не- обходимую интенсивность охлаждени  при рабочих скорост х разливки 0,6-0,8 м/мин всего размерного и марочного сортамента разливаемых сталей. П р и м е р 3. УНРС криволинейного 20типа дл  отливки слитков сечением 250-315x1100- 1850 мм со скоростью 0,6-1,2 м/мин. Роликова  поддерживаю- . ща  система разбита на три участка - радиальный, криволинейный, горизон- 25 тальный. Слиток в процессе разливки поддерживаетс  в зоне вторичного охлаждени  роликами, сгруппированными в отдельные секции - нулева  секци  (6-роликова 5, 7-роликова , четыре 0

5-роликовые и дес ть 2-роликовьпс. Нулева  и 7-роликова  секции оборудованы системой водовоздушного охлаждени , состо щей из двух секций. Первой секцией оборудована нулева  - 6-ролик6- ва , а второй - 7-роликова . Система .водовоздушного охлаждени  не использована в остальных секци х в св зи

35

с тем, что дл  охлаждени  широких граней со стороны малого и большого -радиусов в этих секци х распределение хладагента неравномерное (больше со стороны большого радиуса).

Система водовоздушного охлаждени  первой секции содержит восемь вертикальных коллекторов, по одному на узкие грани и по три параллельные друг другу на каждую широкую грань. В .каждом коллекторе - по шесть плоскофа- кельных форсунок производительностью 1,0 , расположенных в межроликовом пространстве. Рассто ние между коллекторами широкой грани слитка 600 мм. Коллекторы установлены над поддерживающей роликовой системой вдоль технологической оси непрерывно- литого слитка. Внутренний диаметр коллекторов 25 мм. Верхние и нижние концы всех восьми коллекторов объеди-

10

-

. 20 . 25 0

поперечных 3924,8 мм

4969156

нены кольцевыьш трубопроводами, расположенными по внешнему периметру заготовки над поддерживающей системой в плоскости, перпендикул рной технологической оси заготовки. Диаметр кольцевых трубопроводов 100 мм. Площадь

сечений восьми коллекторов К кольцевым трубопроводам подсоединены тракты подвода смеси от смесительных устройств с трактом воды и воздуха, оснащенные измерительной регулирующей аппаратурой,

Система водовоздушного охлаждени  второй секции содержит четыре вертикальных коллектора, по два на широкую грань. Рассто ние между коллекторами 800 мм. В каждом коллекторе - 7 плос- кофакельньк гидравлических форсунок, расположенных в межроликовом пространстве поддерживающей 7-роликовой секции. Форсунки имеют производительность 1,0 . Все коллекторы второй секции имеют диаметр 25 мм и располо- жены вдоль технологической оси непре- рьюнолитого слитка.

Так же, как и в первой секции, коллекторы вверху и внизу объединены кольцевыми трубопроводами. Площадь

поперечного сечени  каждого кольцевого трубопровода 4534,16 мм при внутреннем диаметре 76 мм. Суммарна  площадь поперечных сечений четырех кол

лекторов равна 1962,4 мм , что сос

тавл ет по отношению к площади поперечного сечени  кольцевого трубопровода 2,31. Тракты подвода смеси, смесительные устройства, тракты воды и воздуха с измерительной аппаратурой

аналогичны используемым в первой секции .

Система водовоздушного охлаждени  в двух секци х позвол ет осуществить равномерное распределение хладагента по периметру и длине слитка в интервале рабочих скоростей разливки 0,6- 1,2 м/мин, обеспечива  необходимую интенсивность охлаждени  дл  всего марочного и размерного сортамента.

Результаты применени  различных вариантов системы вторичного охлаждени  приведены в таблице.

Вьшолнение отношени  площадей поперечного сечени  верхнего (и ниж-

него) кольцевого трубопровода к суммарной площади поперечных сечений коллекторов в пределах 2-6,3 обеспечивает не только устойчивый процесс распылени  водовозд тпной смеси в широком интервале значений отношени  воды и воздуха за счет снижени  веро тности мгновенных скачков сопротивлени  движени  смеси и возможности пе- ремешивани  ее встречных потоков в кольцевом трубопроводе ив коллекторах , но и равномерное распределение хладагента по коллекторам без изменений его характеристик и структуры (газосодёржание, гомогенность и т.д. обуславлива  в целом повьппение равномерности охлаждени  по поверхности заготовки.

Уменьшение отношени  площади по- перечного сечени  кольцевого трубопровода к суммарной площади поперечных сечений коллекторов меньше 2 приводит к неравномерном распределению хладагента по коллекторам по мере движени  смеси по кольцевому трубопроводу за счет увеличени  газосодержани  смеси при последовательном расходовании ее по коллекторам. Увеличение этого отношени  более 6,3 приводит к возрас- таншо затрат материалов на изготовление коллекторов, а также к нарушению гомогенной структуры смеси, привод щей к пульсационному режиму работы системы.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Система вторичного охлаждени  заготовок водовоздушной смесью на установке непрерывной разливки, содержаща  установленные параллельно технологической оси установки коллекторы с форсунками, смеситель воды и воздуха , тракты подвода воды и воздуха к смесителю и трубопровод подвода водовоздушной смеси от смесител  к противоположным концам коллекторов, отличающа  с  тем, что, с целью упрощени  управлени  системой и повьшени  качества отливаемых заготовок, концы коллекторов объединены кольцевыми трубопроводами, площадь поперечного сечени  каждого из которых составл ет 2,0-6,3 суммарной площади поперечных сечений коллекторов.

   Пример

   Секци 

   100 115 100 100

   1-  100

   2- 

   76