SU946792A2 - Спрейер системы вторичного охлаждени установок непрерывной разливки металлов - Google Patents

Description

( СПРЕЙЕР СИСТЕМЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ УСТАНОВОК НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

1

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов.

По основному авт. св. № 728983 известен спрейер системы вторичного охлаждени  установок непрерывной разливки металлов, содержащий цилиндрический полый корпус с диффузорными отверсти ми и с системой подвода жидкого охладител , снабженный цилиндрическим патрубком с отверсти ми , установленным внутри корпуса, параллельно его оси и эксцентрично ему, причем отверсти  патрубка соосны диффузорным отверсти м корпуса lj.

К недостаткам конструкции этого спрейера относитс  то, что воздух, подаваемый в цилиндрический патрубок через отверсти , просверленные в нем, недостаточно эффективно распыл ет вод ной поток, так как воздушный факел плохо организован. Воздушный факел, истекающий из отверстий

патрубка, просверленных в его стенке , обладает пониженной жесткостью (кинeт lЧecкa  энерги  воздушной струи на единицу поперечного сечени  ее) J и плохо распыл ет вод ной поток.

Дл  организации жесткого воздушного факела необходимо, чтобы длина канала сопла была в ,5 раза длиннее его диаметра. Толщина же стенки трубки, из которой изготавливают патрубок составл ет 2-3 мм. Даже при минимальном диаметре сопла k-S мм толщина сгенки патрубка должна быть

15 12-16 мм, но спрейер, изготовленный из таких труб будет очень т желый и громоздкий. Поэтому дл  получени  жесткого воздушного факела в спрейере , изготовленном из стандартных

0 труб с толщиной стенки 2-3 мм, длину каналов отверстий патрубка необходимо увеличить, снабдив отверсти  патрубка насадками. При малой жесткости воздушного потока вод ной поток плохо дробитс , и водовоздушный факел также пол чаетс  пониженной жесткости. Это приводит к тому, что скорость охлаж дени  слитка мала и необходимо снижать скорость разливки металла. Кро ме того, не только при вод ном, но при водоврздушном охлаждении слитка на его поверхности образуетс  паров рубашка (мелкий сплошной газовый пузырь), преп тствующа  охлаждению слитка. Более жесткий водовоздушный факел будет эффективно уничтожать на поверхности слитка паровую руба ку и способствовать ускоренному ох лаждению его поверхности, что позвйлит увеличить скорость разливки металла на МНЛЗ. Давление воздуха в цеховых газовых сет х составл ет -5 атм. Как п казала практика использовани  спрей ера, этого давлени  недостаточно дл эффективного распылени  жидкости и быстрого охлаждени  слитка. Попытки увеличить жесткость струи путем уве личени  давлени  воздуха не дали положительного результата, так как в этом случае возникает запирание выходных отверстий воздухом с прекращением подачи воды. Ниже приведено доказательство не обходимости и эффективности снабжени  отверстий патрубка насадками, а также основные конструктивные раз меры предлагаемого спрейера. Расход (Q) воздуха, истекающего из отверсти  или сопла, имеющего площадь (f), зависит от давлени  (Н) и от вида сопла, учитываемого коэффициентом .T/2H (1) Дл  отверстий в тонких стенках ,60-0,62, а дл  насадков 0,,98, т.е. один и тот же расход достигаетс  в случае применени  насадка при давлении на 20-251 мень шем, чем в случае отверсти  в тонкой стенке. И наоборот, при одном и том же давлении расход воздуха на больше при использовании насадка . Следовательно, пропорциональ но возрастает кинетическа  энерги  факела и его жесткость в случае применени  насадка. Рассто ние 6 от среза насадка до отверсти  в стенке корпуса, должно быть вполне определенным, завис щим от диаметров отверстий в насадке ( d) и в стенке корпуса (D) (. 3) и удовлетвор ть условию 0,5-1,2 (2) Если разность диаметров менее 0,5 I, то энерги  струи на выходе из спрейера будет погашена на 1015% за счет естественного затухани , определ емого по формуле (2) - 0,96- Wo (de/a) В случае, если разность диаметров превышает 1,2С , то возникает  вление запирани  выходного отверсти  воздухом, в результате которого прекращаетс  подача воды на слиток. Цель изобретени  - увеличение кинетической энергии воздушного потока дл  дроблени  вод ной струи. Указанна  цель, достигаетс  тем, что цилиндрический патрубок дополнительно снабжен насадками, установленными соосно с отверсти ми патрубка и корпуса, причем отношение разности диаметров отверстий корпуса и патрубка к рассто нию от среза насадка до внутренней стенки корпуса составл ет 0,5-1 ,2.На фиг. 1 показан спрейер, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 2. Спрейер состоит из полого цилиндрического корпуса 1, цилиндрического патрубка 2, жестко закрепленного посредством сварки внутри цилиндрического корпуса 1, полости 3, образовавшуюс  между цилиндрическими-поверхност ми дл  смешени  охладител  и воздуха. На поверхности цилиндрического корпуса по всей высоте спрейера выполнены диффузорные отверсти  k, угол раскрыти  которых составл ет 6o Цилиндрический корпус 1 соединен посредством резьбы с системой подвода охладител  5. Отверсти  6 цилиндрического патрубка соосны с диффузорными отверсти ми 4 корпуса. Патрубок 2 посредством сварки жестко соединен с каналом 7 подвода воздуха. Отверсти  на патрубке снабжены насадками 8. Устройство работает следующим образом . Через трубопровод, соединенный с системой подвода охладител  5. охладитель , например, воды под давлением 2-3 атм поступает в полость 3- Одновременно через трубопровод, соединенный с каналом 7 подвада воздуха, а цилиндрический патрубок 2 подают под давлением атм воздух, который, попада  через насадки 8 в полость 3 смешиваетс  с водой и в виде воздушно смеси выходит из диффузорного .отверсти , образу  водовоздушный факел, который эффективно охлаждает слиток.

Пример. При скорости разливки металла 0,5 т/мин расход воды на охлаждение слитка составл ет 0,02 м /т, расход воздуха - 0,5 внутренний диаметр корпуса - 25 мм, патрубка - 18 мм, диаметр диффузорных отверстий на корпусе - 5 мм (D) , диаметр отверстий на цилиндрическом патрубке - 3 мм (d), длина насадка (S) - 10 мм, рассто ние от среза насадки до отверсти  в стенке корпуса (F) - 5 мм..

Применение на практике спрейера предлагаемой конструкции позволило уменьшить количество прорывов при разливке металла на МНЛЗ, уменьшить количество трещин на поверхности слитков и за счет этого увеличить выход годного на 0,5, экономический

эффект от применени  предлагаемого спрейера. составит 100 тыс. руб. в год.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 728983, кл. В 22 D 11/124, 1980.

2.Абрамович Г.Н. Прикладна  газова  динамика, Гостехтеориздат, 1951