SU952423A1 - Установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической осью - Google Patents

Description

плавку получени  слитков оптимального качества необхоДимо вести процесс ускоренного охлаждени  слитков в потоке до резки. При этом необходимо воде в камере сообщать движение навстречу движению слитка. В этом случае к наиболее нагретым участкам поверхности будет подходить уже нагрета  вода,что уменьшит значени  возникающих температурных градиентов и термических напр же-. Целью изобретени   вл етс  повьт шение производительности труда и качества слитков. Указанна  цель достигаетс  тем, что установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологи ческой осью, содержаща  кристаллиза тор, поддерживающие и направл ющие ролики, расположенные между ними фо сунки, т нущую клеть, камеру ускоре ного охлаждени , газорезку и .отвод  щий рольганг, снабжена рольгангом, установленным в камере ускоренного охлаждени , причем камера разделена на секции так, что длина каждой пос ледуквдей секции камеры в направлени к кристаллизатору больше предыдущей на 30-40%, а входные отверсти  дл  слитка в секци х адекватны по форм поперечному сечению кристаллизатора и габариты их уменьшены в направлении к газорезке от 1,2-1,4 до 1,05 1,1 поперечного сечени  кристаллкзатора . rioBfiniieHke производительности тр да объ сн етс  ускоренным охлаждением непрерывного слитка в потоке на рольганге до его резки на мерные заготовки, а также отсутствием необ ходимосзти применени  кантователей и специальных грузозахватных приспособлений . Качество слитков улуч1;1аетс  всле ствие отсутстви  окислени  внутренH5VX трещин на торцах слитков после резки, направленное движение воды навстречу слитку снижает значени  температурных градиентов и способст ет удалению окалины. Уменьшение габаритов входных отверстий Д.ПЯ слитка в секци х в направлении к газорезке необходимо дл создани  потока воды в направлении навстречу движени  слитка, , Диапазон уменьшени  габаритов от верстий от 1,2-1,4 до 1,05-1,1 поперечного сечени  кристаллизатора объ сн етс  услови ми слива воды из камеры. При больших значени х проис ходит излишний расход воды, она не нагреваетс  до необходимой температуры и не отбирает от слитка необходимого количества тепла. При меньши значени х вода перегреваетс , про;исходит значительное парообразование ,. возможно ее вскипание. Размеры отверстий устанавливаютс  в пр мо пропорциональной зависимости от размеров отливаемых слитков. Обща  длина камеры зависит от времени пребывани  каждого элемента поверхности слитка в воде и зависит от габаритов слитков, их теплосодержани  и определ етс  теплотехническими расчетами. Увеличение длины каждого последующего участка камеры в направлении к кристаллизатору на 30-40% объ сн етс  необходимостью плавного, изменени  температуры поверхности слитка. Большие значени  принимаютс  при крупных слитках, при малых слитках - меньшие значени . Увеличение длины каждого последуюшего участка камеры более, чем на 40% не требуетс , так какэто непри- водит к дальнейшему снижениютемпературных градиентов. Меньшее значение , чем 30%,вызывает неравномерность охлаждени  поверхности слитков . Создание отдельных частей камеры объ сн етс  необходимостью локализации конвективных потоков воды на каждом участке охлаждени  слитка, а также возможностью управлени  теплоотводом по мере продвижени  слитка через камеру. Уменьшение длины каждой части камеры по направлению движени  слитка объ сн етс  соответствующим уменьшением его теплосодержани  и температуры. На фиг. 1 изображена установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической осью, разрез; на фиг. 2 - разрез на Фиг.1. Установка непрерывной разливки металлов состоит из бункера 1 зоны вторичного охлаждени , в котором расположены направл ющие и поддерживающие ролики 2, между которыми установлены форсунки 3. После бункера 1 установлены ролики 4,.расположенные в камерах 5-7, и далее до газорезки 8. Боковые стенки камер 5-7 имеют отверсти  9-12. Отверсти  9 и 12 снабжены гибкими шторками 13. Камеры 57 снабжены пароотсосами 14, а камера 7 снабжена трубопроводом 15. Р дом с камерами 5 и 7 устроены -при мки 16 и 17. Позицией 18 обозначен непрерывнолитой слиток, позицией 19 отрезанна  мерна  длина заготовки, позицией 20 - вода. Установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической осью работает следующим образом. Пример 1. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор (не показан) подают сталь марки 3 сп и выт гивают из него слиток 18 сече/ ием 250 X 1600 мм со скоростью О, В м/мин, Технрлогичестс-а  ось установки расположена по радиусу 10 м (по внешней грани слитка). В бункере 1 зоны вторичного охлаждени  слиток 18 поддерживаетс  -и направл етс  при помощи роликов 2, между которыми расположены форсунки 3,. разбрызгивающие воду дл  охлаждени  поверхности слитка 18

После выхода из бункера 1 зоны вторичного охлаждени  непрерывнолито слиток 18 по роликам 4 направл етс  в сторону газорезки 8 через камеры 5-7, наполненные водой 20. После выхода слитка 18 из камеры 7 производитс  его резка при помоши газорезки 8 на мерные заготовки 19 длиной по 10 м.

Боковые стенки камер 5-7 выполнены с отверсти ми 9-12, форма которых адекватна форме поперечного сечени  кристаллизатора, габариты отверстий уменьшаютс  в сторону газорезки 8 от 1,4 в боковой стенке камеры 5 до 1,1 ширины кристаллизатора в боковой стенке камеры 7. Отверсти  9-12 имеют следующие габарит-, ные размеры соответственно:350х X 1700 мм, 325x1675 мм, ЗООх 1650 мм 275 X 1625 мм. При этом боковые стенки камер 5-7 образуют с поверхностью слитка по его периметру 3азорн,-равные соответственно 50, 37, 5, 25 и 12,5 мм: Вследствие таких величин зазоров вода из камеры 7, поступающа  туда по трубопроводу 15, вытекает в отверсти  12 и 11. Однако , большее количество перетекает в камеру 6 через отверстие 11, так как оно больше по величине отверсти  12 и соответствующего зазора. Из камеры 6 больша  часть воды протекает в камеру 5 через зазор 10. Из камеры 5 вода вытекает через отверстие 9. Таким образом, создаетс  направленное движение воды по камерам 5 - 7 в направлении навстречу движени  слитка. Дл  исключени  растекани  воды по поверхности слитка 18 боковые стенки камер 5 и 7 снабжены гибкими шторками 13, выполненными, например, из асбеста. Вода 20, вытекающа  из камеры 5 через отверстие 9 и из камеры 7 через отверстие 12, собираетс  в при мки соответственно 16 и 17.. Образующийс  пар удал етс  из камер 5-7 через пароотводы 14, соединенные с вентил ционной системой .

Длина камер 5-7 последовательно увеличиваетс  в направлении навстречу движени  слитка 18. Врем  полного -затвердевани  слитка толщиной 250 мм составл ет 22 мин. Общее врем  пребывани  каждого элемента поверхности слитков в камерах 5-7 .составл ет 1,5 времени полного затвердевани  слитка или 33 мин. Таким образом, обща  длина камер 5-7 при скорости выт гивани  слитка 0,8 м/мин составл ет 26,2 м. Длина камеры 7 составл ет 6,0 м.Камеры 6 на 40 % больше длины камеоы 7 или 8,4 м, камеры 5 - на 40% больше длины камеры 6 или 11,8 м.

Температура поверхности слитка 18 перед входом в камеру 5 составл ет , перед входом в камеру 6-600 С, перед входом в камеру 7 и на выходе из нее - 80°С. Таким образом, в камере 5 снимаетс  наибольшее количество теплоты. В то же врем  в камеру 5 попадает уже нагрета  до 80°С вода, что снижает значени  температурных градиентов и термических напр жений, возникающих в слитке, а также устран ет причины возникновени  внутренних и наружных трещин. В камере 6 снимаетс  меньшее количество тепла. В то же врем  в этой камере слиток имеет пониженную температуру и охлаждаетс  нагретой водой до , что также устран ет причины возникновени  внутренних и наружных трещин.

В камере 7 снимаетс  меньшее количество тепла, однако в этой камере поверхность слитка имеет еще более . пониженную температуру и температура воды на выходе из трубопровода 15 составл ет 20С,что такг.е устран ет прчины возникновени  внутренних и наружных трещин.Таким образом,длина камер устанавливаетс  в соответствии с необходимым количеством отводимого тепла.

Заполнение камер Ь-/ водой из трубопровода 15 производитс  после выхода затравки (не показана) из боковой стенки камеры 7 в отверстие 12. Дл  ускорени  процесса наполнени  возможна подача воды в начальный период в камеры 5 и 6 через самосто тельные трубопроводы. После выхода слитка 18 из камер вода 20 через отверсти  9 и 12 частично сливаетс . Дл  сохранени  необходимого уровн  воды на боковых стенках камер 5 и 7 возможно выполнение герметичных задвижек, срабатывающих после выхода слитка при окончании процесса разливки из отверстий 9 и 12.

В данном примере над слитком устанавливаетс  слой воды толщиной 1,2 м, что снижает парообразование с поверхности воды. Удельный расход воды устанавливаетс  равным 6 ,0 м/ч-т слитка. Общий расход воды из трубопровода 15 равен 900 .

Пример 2. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки 3 сп и выт гивают из него слиток 18 сечением 200 х 1200 мм со скоростью 1,0 м/мин. В этом случае за бункером 1 зоны вторичного охлаждени  установлены две камеры 6 и 7. Врем  полного затвердевани  слитка толщиной 200 мм 12,4 мин. Общее врем  пребывани  каждого элемента поверхности слитка 18. в воде в камерах 6 и 7 составл ет врем  полного затвердевани  слитка или 12,4 ми Таким образом, обща  длина камер 6 и

7при скорости выт гивани  слитка 1,0 м/мин составл ет 12,4 м. Длина камеры 7 - 5,4 м, а камеры б - на 30 % больше длины камеры 7 или 7,0м.

Боковые стенки камер б и 7 выполнены с отверсти ми 10-12, форма которых адекватна форме поперечного сечени  кристаллизатора, габариты отверстий sмeньшaютc  в сторону газорезки 8 от 1,3 в боковой стенке камеры 6 до 1,075 ширины кристаллизатора в боковой стенки камеры 7. Отвестви  10-12 имеют следующие габаритные размеры соответственно; 260 .х X 1260 мм, 235 X 1235 мм,215х1215 мм При этом боковые стенки камер б и 7 образуют с поверхностью слитка по его периметру зазоры, равные соответственно: 30 мм, 17,5 мм и 7,5 мм. Вследствие таких величин зазоров вода из -камеры 7 вытекает в отверсти  12 и 11. Однако большее количество перетекает вкамеру б через отверсти . 11, так как оно больше по величине,. отверсти  12 и образует соответственно больший зазор по периметру слитка. Из камеры б больша  часть воды протекает через зазор 10. Таким образом, создаетс  направленное движение воды п© камерам б и 7 в направлении навстречу движени  слитка .Температура поверхности слитка 18 перед входом в камеру 6 составл ет 1Х)30°С, перед входом в камеру 7 500°С , на выходе из нее - 80с. Температура воды на выходе из трубопровода 15 составл ет , на входе в камеру б - 50°С, на выходке из. нее 80°С .

В данном примере конструктивные особенности камер б и Т остаютс  теми же, что и в премере 1. Удельн ый расход воды установлен 6,0 слитка Общий расход воды из трубопровода 15 равен 650 .

Пример 3. В процессе непрерывкой разливки в кристаллизатор подают сталь марки 3 сп и выт гивают из него слиток 18 сечением 150 х X 800 -мм со скоростью 1,2 м/мин.

8этом случае за бункером 1 зоны вторичного охлаждени  установлена одна камера 7. Врем  полного затвердевани  слитка толщиной 150 мм составл ет 7,0 мин. Общее врем  пребывани  каждого элемента поверхности слитка 18 в воде, в камере 7 составл ет 0,5 времени полного затвердевани  слитка или 3,5 мин. Таким образом, длина камеры 7 составл ет 4,2 м.

Боковые стенки камеры 7 выполнены с отверсти ми 11 и 12, форма которых адекватна форме поперечного сечени  кристаллизатора, габариты отверстий

уменьшаютс  в сторону газорезки 8 от 1,2 ширины поперечного сечени  кристаллизатора в боковой стенке с отверстием 11 до 1,05 ширины того же сечени  в боковой етенке с отверстием 12.Отверсти  11 и 12 имеют следующие габаритные размеры соответственно мм и 158808 мм. При этом боковые стенки камеры 7 образуют с поверхностью слитка 18 по его периметру зазоры, равные соответственно 15 и 4 мм. Вследствие таких величин зазоров вода из камеры 7 вытекает в отверсти  11 и 12. Обнако большее количество вытекает через отверстие 11 так как оно больше отверсти  12. Таким образом создаетс  направленное движение воды в камере 7 навстречу . движени  слитка.

Температура поверхности слитка 18 перед входом в .камеру 7 составл ет , на выходе из нее - ео°С. Температура воды на выходе из трубопровода 15 составл ет 20°С, на выходе через отверстие 11 - 80 С, через отверстие 12 - 50°С.

В данном примере конструктивные .особенности камеры 7 остаютс  теми же, что и в 1 и 2 примерах. Удельный расход воды устанавливают равным 6,0 слитка. Общий расход воды из трубопровода 15 равен 470 .

Применение предлагаемой установки позвол ет снизить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 0,5%, сократить обрезь слитков на 0,8%

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической осью, содержаща  кристаллизаторf поддерживашие и направл ющие ролики расположенные между ними форсуНки, т нущую клеть, камеру ускоренного охлаждени , газорезку и отвод щий рольганг, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности труда и качества слитков она снабжена рольгангом, установленным в камере ускоренного охлаждени , причем камера разделена на секции так, что длина каждой последующей секции камеры в направлении к кристаллизатору больше- предыдущей на 30-40%, а входные отверсти  дл  слитка в секци х адекватны по форме поперечному сечению кристаллизатора и гйбариты их уменьшены в направлении к газорезке от 1,2-1,4 до 1,05-1,1 поперечного сечени  кристаллизатора .

   Источники информации прин тые во внимание при экспертизе

   1, Германн Э. Непрерывное литье. М., 1961, с, 646. AAAA /7

   Фиг.