SU473337A3 - Устройство дл охлаждени кристаллизатора машины непрерывного лить металлов - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ

С помощью насоса 5 нагрета  охлаждающа  вода нагнетаетс  из резервуара 4 в теплообменник 6 п там охлаждаетс . Подвод nuift 7 и отвод щий 8 трубопроводы предназначены дл  охлаждающего агента. В качестве охлаждающего агента могут быть использованы сжатый воздух илн вода. Регулирующий клапан 9 расхода св зан с терморегул тором 10 импульсной линией 11. В свою очередь , терморегул тор 10 импульсной линией 12 соединен с подвод щим трубопроводом 2 охлаждающей воды за теплообменником. Измен   подачу охлаждающего агента в теплообменник 6, можно устанавливать температуру охлаждающей воды, подводимой к кристаллизатору 1, на посто нную величину. Расходомер 13 соединен импульсной линией 14 с измерительной диафрагмой 15. Расходомер 16 соединен импульсной линией 17 с регулировочным клапаном 18. Обратный клапан 19 открыт, пока работает насос 5. Прибор 20 дл  измерени  температуры, дл  определени  разности температуры охлаждающей воды на входе и выходе кристаллизатора соединен импульсной линией 21 с трубопроводами 2 и 3 охлаждающей воды.

Закрытый резервуар 4 дл  охлаждающей воды в больщей своей части заполнен питающей водой, максимальный уровень которой обозначен цифрой 22. Над ним находитс  напорна  камера 23, которую дл  защиты кристаллизатора и трубопроводов от коррозии и дл  предотвращени  образовани  накипи целесообразно наполнить инертным газом, например азотом, давление газа устанавливаетс  на 0,3-0,4 атм, причем газ может поступать по трубопроводу 24 через запорный клапан 25. В подвод щий трубопровод 26 дл  питающей воды встроены обратный клапан 27 и регулировочный клапан уровн  28.

Регулировочный клапан уровн  28 соединен импульсной линией 29 с регул тором 30 уровн , расположенным на уровне 22. При нормальной эксплуатации в резервуаре 4 дл  охлаждающей воды находитс  около 10 м1 Этого количества достаточно, например, дл  охлаждени  кристаллизатора с поперечным сечением 2000Xi300 мм и производительностью разливки oKOvTO 1,5 т стали в минуту.

Устройства 31, 32 и 33 предупредительной сигнализации уровн  расположены на уровн х 34, 35, 36 и поочередно вступают в действие , как только уровень воды в резервуаре 4 дл  охлаждающей воды понизитс  ниже уровн  22. Зону между уровн ми 22 п 34 считают нормальной расширительной или буферной областью. Если уровень вод1л падает ниже уровн  34, устройство 31 дает предупредительный сигнал и одновременно через трубопро вод 26 происходит пополнение резервуара lu)ДОЙ .

При нормальной эксплуатации уровень воды не падает ниже уровн  34. Однако в аварийных случа х или в аварийном режиме

уровень охлаждающей воды может понижатьс  до уровн  35.

В этом случае устройство 32 дает еще одну тревожную спгналиаацию с целью прекрап1ени  разливки. Если уровен1 воды понижаетс  до уровн  36, то устройство 33 включает главную предупредительную сигнализацию.

Напорна  камера 23 резервуара 4 охлаждающей воды св зана с водоприемником 37 соединительным сифонным трубопроводом 38. причем этот трубопровод доходит почти до днища водоприемника. Водоприемник 37 наполнен чистой или питьевой водой до уровн 

32: запасы воды в нем могут пополн тьс  через подвод щий трубопровод 39. Подвод щий трубопровод имеет регулировочный клапан 40 уровн , который кинематически св зан с поплавком 41 с помощью рычажного мехапизма 42. Цифрой 43 обозначен вентил ционный трубопровод, имеющий клапан 44. Водоприемник 37 может опорожн тьс  через трубопровод 45, содержапл.пй клапан 46. Вертикальный размер водоприемника 37 пли наход щейс  в

нем части соединительного трубопровода 38 согласован с давлением газа в напорной камере 23 резервуара 4: в нормальном режиме это давление газа будет вытесн ть вод ной столб в соединительном трубопроводе 38 примерно до уровн  47, так что герметичность камеры 23 сохран етс  даже при колебани х давлени , следовательно, питательна  вода в резервуаре 4 дл  охлаждающей воды не может при этом вступать в контакт с воздухом.

Если в напорной камере 23 образуетс  избыточное давление, например вследствие парообразовани , то вод ной столб в соединительном трубопроводе 38 вытесн етс  до уровн  48, так что пузырьки пара в вод ном

столбе водоприемника 37 поднимаютс  и конденсируютс , при этом в }1апорной камере 23 не может возникнуть недопустимо высокое давление пара. Если наоборот, по каким-либо причинам, например в результате утечки в системе вод ио о охлаждени  и при одновременном выходе из стро  подачи воды в напорной ка.мере 23 создаетс  разр жение, то чиста  или питьева  вода из водоприемника 37 всасываетс  по трубопроводу 38 до тех пор, пока

не установитс  нормальный рабочий режи.м. Объем свободного пространства в вод ном приемнике 37 мен етс  в результате колебаний уровн . В резервуар дл  охлаждающей воды встроена дополнительна  цилиндрическа  емкость 50 относительно небольшого диаметра, котора  па своем нижнем конце закрыта днищем 51, а на верхнем - открыта и сообщаетс  с водой. Отвод щий трубопровод 3 охлаждающей воды проходит внутри этой емкости 50 почти до днища 51. Вода, текуща  назад из кристаллизатора 1 по отвод щему трубопроводу 3 охлаждающей воды, не содержит пузырьков пара, образующихс  на стенках кристаллизатора . Эти пузырьки пара конденсируютс  при подъеме охлаждающей воды в вод ном столбе, наход щемс  в емкости 50.

Аварийпый подвод щий трубопровод 52 дл  охлаждени  воды присоединен в нижнем конце резервуара 4 охлаждающей воды, который в нормальном режиме содержит закрытый обратный клапан 53 и в результате соединени  с подвод щим трубопроводом 2 охлаждающей воды ведет к кристаллизатору 1. Аварийный подвод щий трубопровод 52 охлаждающей воды вступает в действие при перерыве в снабжении электроэнергией, т. е. во врем  просто  насоса 5, причем обратный клапан 19 автоматически закрываетс , а обратный клапан 53 автоматически открываетс . 54 - это содержащий клапан 55 сливной трубопровод резервуара 4 охлаждающей воды. Резервуар 4 охлаждающей воды должен быть установлен над кристаллизатором 1 на такой высоте, чтобы разность отметок уровней между уровнем 56, определ емым выходом охлаждающей воды, и уровнем 57, определ емым входом охлаждающей воды в кристаллизатор 1, составл ла по меньн ей мере 5 м дл  того, чтобы в аварийных случа х обеспечить работоспособность устройства и естественную циркул цию охлаждающей воды.

Прн нормальной эксплуатации между резервуаром 4 охлаждающей жндкости и кристаллизатором 1 существует принудительный :а.мкнутый цикл, обеспечиваемый насосом 5, при этом охлаждающа  вода течет по подвод щему трубопроводу 2 охлаждающей воды в кристаллизатор, а по трубопроводу 3 - из кристаллизатора в резервуар 4 охлаждающей воды. При перерыве в снабжении электроэнергией , т. е. ири простое насоса 5, под действием падени  давлени  в трубопроводе 2 закрываетс  обратный клапан 19 и одновременно открываетс  обратный клапан 53, так что охлаждающа  по аварийному подвод щему трубопроводу дл  охлаждающей воды поступает из резервуара 4 охлаждающей воды в кристаллизаторе 1. Такой аварийный режим можно, как показывает опыт, поддерживать по меньшей мере 20 мин, что enj,e достаточно дл  бесперебойпой разливки того количества стали, которое иаходитс  в иепоказаипой па чертеже промежуточной емкости, установленной пад кристаллизатором. В аварийном режиме температура охлаждающей воды в кристаллизаторе , естественно, повышаетс  примерно с 30°С до максимум около , а парообразование is кристаллизаторе возрастает . Охлаждаклца  вода, содержаща  пузырькп гор чего газа, по отвод щему трубопроводу 3 охлаждающей воды попадает в емкость 50, где опа юд термосифонным действием (т. е. образу  естествеиный циркул ционный коитур вод ного охлаждени ) поднимаетс  и охлаждаетс , ири этом пузырьки

пара конденсируютс . В той же степени, в какой все количество охлаждающей воды, участвующее в естественной циркул ции, продолжает нагреватьс  и испар тьс , в напорной камере за счет неконденсированного пара растет давление, пока, наконец, вод ной столб, наход щийс  в соединительном трубопроводе 38, не понижаетс  до уровн  48, так что затем конденсируетс  иар в чистой воде водопрпемнпка 37. Если с ростом испарени  охлаждающей воды уровень воды в резервуаре 4 опускаетс  слишком низко - наиример, ннже уровн  34, то прн прпведении в действие регулировочного клапана 28 уровн  спстема

пополн етс  свежей холодной водой, ноступaюп cй по подвод щему трубопроводу 26. пока не скондепсируетс  пар, и давление в напорной камере 23 уменьшитс  до стандартного значени  0,3-0,4 ати. В результате этого

в крпсталлпзаторс 1 пе может образовыватьс  пар, и он не может быть разрз щен.

Давление воды в аварийиом трубопроводе дл  охлаждающей воды, обусловленное разностью отметок уровней, вод ным столбом в

резервуаре 4 охлаждающей воды и действующим на него давлением газа, при входе в кристаллизатор 1 выше, чем при выходе в трубопровод 3, в результате чего облегчаетс  отвод пузырьков газа, образующихс  иа стенках кристаллизатора. Другим преимуществом устройства  вл етс  то, что благодар  применению давлени  газа, составл ющего всего 0,3-0,4 ати, оно не подвержено строгпм техническим услови м, предусмотренным дл  паровых котлов, устройство может также работать с давлением пара, однако это св зано f более значнтельнымн затратами и усложн ет эксплуатацию. К одному общему резервуару дл  охлаждающей воды могут быть также

прпсоединены несколько кокилей непрерывной разлнвки.

Предмет изобретени 

Устройство дл  охлаждени  кристаллизатора машины непрерывного лить  металлов, содержаи;ее подвод щий и отвод щий трубопроводы охлаждающей воды, подсоединенные к напорпстому резервуару, св занному с водопрпемником , отличающеес  тем, что с целью предотвращеип  коррозии и образовани  накипи в трубопроводах и на стенках системы охлаждени  кристаллизатора, напорный резервуар выполнен гермет1 чпым п снабжен

в cnoeii верх}1ей части , заполне нюй инертным газо.м н соединенной спфопной трубой с водоприелшпком, нрпчем в напорный резервуар встроепа дополнительна  емкост1з, в которую входнт отвод щпй трубопровод охлаждающей воды, а на подвод н;ем трубопроводе установлен теплообменник.

/5

КЭ

18

53

57 19