SU751498A1 - Устройство дл охлаждени струи металла - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано па машинах непрерывного лить .

Известно устройство дл  охлаждени  струи металла, выполнепное в виде охлаждаемой плиты, расположенной между разливочной емкостью и кристаллизатором 1.

К недостаткам такого устройства следует отнести посто нный контакт одних и тех же участков его рабочей поверхности с жидким металлом. Посто нный контакт жидкого металла с одними и теми же участками плиты приводит к перегреву и эрозии рабочей поверхности ее, сопровождаетс  зависанием и даже привариванием образующейс  корочки металла к плите, а также спижает интенсивность охлаждеии  струи металла.

Цель изобретени  - повышение стойкости плиты и интенсивности охлаждени  металла .

Это достигаетс  тем, что устройство снабжено валом, на котором шарнирно закреплена плита, и механизмами иоворота и перемеш ,еии  плиты в осевом направлении вала.

На фиг. 1 показано устройство с одной охлаждаемой плитой; па фиг. 2 - то же, с двум  охлаждаемыми плитами, расположенными симметрично оси выходного отверсти  емкости, применительно к непрерывной разливке металла.

Устройство, изображенное на фиг. 1, состоит из иромежуточного ковша 1 с разливочным стаканом 2 п кристаллизатора 3, между которымн расположена медна  водоохлаждаема  плита 4. Охлаждаема  плнта 4 снабжена горизонтально расположенной направл юи1,ей, выполненной в впде вала 5,

10 пропунденного через трубу 6, котора  закренлена на плите. Вал 5 с трубой 6 образуют шарнирное соедннение. Плита 4 имеет возможность поворачиватьс  относительно оси вала 5 и двигатьс  вдоль него. Вал 5

15 опираетс  иа оиоры 7, которые могут быть закреилены на промежуточном ковше 1 пли иа илите кристаллизатора 3. За счет выиолнени  концов вала 5 в-виде зубчатых шестерен он имеет возможность катнтьс  по

20 реечным опорам 7 за счет реверсивного привода 8. С помош,ью привода 9 и системы рычагов 10 нлите 4 сообщают возвратнопоступательное движение вдоль вала 5. На кристаллизаторе 3 закреплеп рычаг 11 с

25 упором 12 дл  регулировани  положени  нижиего конца нл1;ты 4. Рычаг 11 закреплеп одним концом шарннрно, а другой конец фнксируетс  пальцем в углублени х 13, выполненных по дуге с радиусом, равным

плечу рычага. Дл  лучшего схода корочки плита 4 может быть снабжена вибратором.

В рабочем положении плиту 4 располагают между промежуточным ковшом 1 и кристаллизатором 3 так, что нижний конец ее слегка входит в полость кристаллизатора . Подают воду на охлаждение плиты и начинают разливку. Причем в начале разливки , до наполнени  кристаллизатора, плиту 4 располагают р дом со струей 14 так, что они не соприкасаютс . После наполнени  кристаллизатора 3 путем качени  вала 5 по опорам 7 с помошью привода 8, св занного с валом цепной передачей, и поворота рычага 11 плиту 4 подвод т под струю 14 и одновременно включают привод 9. Плита 4 перемеш,аетс  поперек струи 14 так, чтобы в крайних положени х слой металла не доходил до кромки плиты примерно на 50 мм. Это достигаетс  соотношением длин рычагов 10 в зависимости от ширины плиты 4. При движении плиты 4 перпендикул рно оси стакана 2 стру  14 последовательно орошает всю поверхность плиты, контактиру  все врем  с новым участком ее поверхности . Кратковременный контакт струи с участками поверхности плиты не приводит к перегреву рабочей поверхности меди, что исключает возможность приваривани  корочки металла к меди и прогаров плиты. При этом охлаждение металла происходит не только вследствие непосредственного контакта струи с плитой, но также в результате затвердевани  и охлаждени  сло  15 металла, образуюшегос  иа плите под действием сил адгезии при орошении ее струей 14. Под действием усадки корочка, образуюша с  вследствие затвердевани  сло  15, отрываетс  от поверхности плиты и падает в кристаллизатор. Облегчить удаление корочки с плиты можно с помошью вибрации последней. Скорость движени  плиты (или скорость привода 9) регулируют таким образом, чтобы корочка падала в момент изменени  направлени  движени  плигы или раньше. Тогда стру  все врем  будет контактировать непосредственно с медной плитой, а образуюшиес  корочки металла без задержки будут поступать в жидкую лунку слитка.

Максимальна  ширина плиты 4 из услови  полного использовани  ее поверхности составл ет примерно 0,6 определ юшего размера кристаллизатора 3 (в данном случае его ширины). Дальнейшее увеличение ширины плиты приведет к неполному использованию ее поверхности вследствие уменьшени  хода, так как плита будет упиратьс  в стенки кристаллизатора. Если плиту 4 не вводить в нолость кристаллизатора 3, а располагать ее выше, то в этом случае ширину плиты более 0,6 ширины кристаллизатора делать нецелесообразно, так как эффективность устройства повысить не удаетс , оно станет лишь более громоздким.

Последнее обсто тельство обусловлено также тем, что вводить корочки в кристаллизатор ближе 0,10-0,15 определ юшего размера от его стенок нецелесообразно, а это накладывает ограничени  на величину отклонени  плиты от оси стакана 2. При условии, что дальний от струи конец корочки падает не ближе 0,10-0,15 ширины кристаллизатора от узкой грани, максимальное отклонение плиты от оси струи не должно превышать 0,4 ширины кристаллизатора, а полный ход плиты - 0,8 ширины кристаллизатора . Минимальный ход плиты обусловлен необходимостью воздействовать лишь на

центральную зону слитка и целесообразно ограничить его величиной 0,2 ширины кристаллизатора , чтобы обеспечить удовлетворительную стойкость плиты. Изменение хода плиты может быть применено дл  регулировани  степени охлаждени  металла при посто нной скорости разливки или дл  поддержани  посто нной степени охлаждени  при измен юшейс  скорости разливки, как это имеет место на практике. Изменение хода плиты в устройстве, изображенном на фиг. 1, достигаетс  путем изменени  соотношени  длин рычагов 10. Эту операцию следует производить до начала разливки. Дл  осушествлени  возвратно-иоступательного движени  плиты 4 могут быть применены также пневматические или гидравлические приводы, тогда регулирование хода плиты 4 можно производить путем установки на направл юшей подвижных упоров по

обе стороны плиты.

На фиг. 2 показано устройство, содержаш ,ее две охлаждаемые плиты 4. Перед разливкой плиты располагают симметрично оси стакана 2 на достаточном удалении от нее,

чтобы в начале разливкн стру  металла проходила между плитами, не каса сь их поверхности. После наполнени  кристаллизатора 3 плиты 4 сближают так, что они обжимают струю 14 с двух сторон. Это достигают с помошью приводов 8 и рычагов 11 с упорами 12. Верхние кра  плит 4 плавно отогнут назад, так что они образуют входной участок дл  струи 14 с малыми углами встречи, что исключает образование брызг

при соприкосновеннн струи с новерхностью плит. Плиты 4 сближают до рассто ни , равного 0,4-0,5 начального диаметра струи 14. При этом стру  растекаетс  по обеим плитам, частично охлаждаетс  и поступает

затем в кристаллизатор 3. При сообшении плитам возвратно-поступательного движени  на каждой плите происходит охлаждепие металла и образование корочки, как это было описано применительно к одной плите.

Этим достигаетс  дальнейшее увеличеиие интенсивности охлаждени  металла.

В слзчае нрименени  устройства с двум  охлаждаемыми плптамп возможны два варианта возвратно-поступательного движенп  плит - совместное и встречпое. Преимущество встречного движени  плит в том, что в этом случае плиты можно сближать до минимального рассто ни , определ емого двойной толщиной образующейс  корочки . При этом корочка с одной стороны открыта и ничто не преп тствует ее падению в кристаллизатор. Площадь контакта струи с плитами получаетс  максимальной. Однако в этом случае труднее защищать струю от окислени  воздухом, средства защиты получаютс  громоздкими. При совместном движении плит рассто ние между ними больше, дл  избежани  заклинивани  образующихс  корочек между плитами, несколько меньше площадь контакта и охлаждение металла, но зато проще организовать защиту струи от окислени . Дл  этого достаточно закрыть плиты с торцов и в образовавшуюс  полость подать инертный газ. В этом случае плиты могут иметь общий привод 9 возвратно-поступательного движени  (см. фиг. 2), св занный с одной из них. Между собой плиты достаточно соединить с помощью скобы 16 с пазами, которые вставл ютс  в крючки 17 на торцах плит.

Преимущество предлагаемого устройства в том, что при движении плиты 4 поперек струи 14 последн   контактирует все врем  с новым участком плиты. Это исключает перегрев рабочей поверхности плиты, прогары , привариваиие корочки к плите, снижает износ плиты. Следовательно, повышаетс  стойкость плиты.

Посто нное обновление участка контакта струи с плитой способствует также повышению теплоотвода от металла. Кроме того, при движении плита «смазываетс  металлом , образующим корочку, котора  остывает и под действием усадки падает в кристаллизатор обычно при изменении направлени  движени  плпты или несколько раньще . При каждом реверсе плиты цикл образовани  корочки повтор етс . Следовательно , кроме охлаждени  струи за счет непосредственного контакта с плитой, происходит также охлаждение задержавшегос  на плите сло  металла и образование дополнительного количества твердой фазы, вводимой в кристаллизатор.

Таким образом, достигаетс  повышение интенсивности охлаждени  металла и увеличение количества поступающих в слиток центров кристаллизации, что способствует ускорению затвердевани  слитка и улучшению его качества.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  охлаждени  струи металла , выполненное в виде охлаждаемой плиты , отличающеес  тем, что, с целью повышени  стойкости плиты и иитеисивности охлаждени  металла, устройство снабжено валом, на котором шарнирио закреплена плита, и механизмами поворота и неремещени  плиты в осевом иаправлении вала.

   Источники пнформацпп, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 590074, кл. В 22D 11/10, 1976.