SU963692A1 - Устройство дл охлаждени непрерывнолитых слитков - Google Patents

Description

cori;ia каналами с ко.ппкмюй проточкой, охвапгшающсй cori.io, к которой присоединен т Пбонровод д,т  иодБода воды. По соплу «Лова;1  10.1,астс  3. Недостатком этого устроГк-тва  вл етс  его c;io KiiocTi, за-ключающа с  в необходимости пзготовленн  сон.та «Ловал . Небольшое отклоиеиие в изготовлении ирофил  сонла «оПовал  приводит к различной стенснн раснылени  воды, что вызывает неравномерност) охла к;1ени  по иериметру и длиие слнтка. Кроме того, известное устройство работает нри сверхзвуковых скорост х водовоздушиой смеси в сопле «Лова.ти. Это приводит к большим интенсивиост м охлаждени  иоверхностн слитка. Все это вызывает местный иерегрев и иереохлаждение иоверхностн слитков н Их брак но внутренним и иоверхностпым TpeiHHiiaM. Установ;1ено, что д.ч  охла/ деит и непрервтиолитых слнтков из трубных марок стали, СКЛОННВ1Х :к трещннообразованию в зоне вторнчиого охлаждеи 1 , необходимо з)1ачительио сиизит1 иитенсивиость охлажденн  но сравнеиию с ().iM форсуночным и водовоздун.1ным охлаждением. Дл  повышени  от1тнмалы1ости вторичиого охлаждени  необходима регулировка в устройстве расходов воздуха и воды, помимо измеиени  давлени  в нодвод щих трубопроводах , а также носредством мехашшеского измененн  внутренних нронуокиых отверстий . В известном же устройстве изменение соотношени  расходов воды и воздуха осунхествл етс  только носредством изменени  давлени  в нодвод п 1их трубопроводах . Это не нозвол ет настроить оитималыюе значенне интеиоивности охлаждени  при разлнчных скорост х выт гиваии  слитков из различных марок сталей нри большом количестве устройств дл  охлаждени  ненрерывиолитого слитка. Дл  устойчивого получени  водовоздушной смеси, исключаюшего случаи выхода из прорези в полусфере устройства только одной воды или одного воздуха, в конструкции устройства должны быть предусмотрены иеред прорезью в полусфере цнлиндрические эквидистантные поверхности, через шель между которыми подаетс  воздух . Эта щель обеспечивает направление движени  воздуха вдоль поверхности нолусферы в корпусе устройства, который, встреча сь в районе прорези в полусфере со струей воды, образует водовоздушную смесь. Дл  качественного нроцесса охлаждени  непрерывнолитых слитков  вл етс  необходнмым условием устойчива  подача водовоздушнои смеси на новерхность слнтка из большого колнчества одновременно работающих устройств. Целью изобретени   вл етс  упрощение изготовлени  устройства, повыщеиие точ iiocTii регу.шроваини н 1 -чн1снпс качества НОИ pep 1)1 в политых слитков. Не.ть достигаетс  тем, что в хстройстзс ;1л  ()х:1ажде11и  неирерьн иодитых с.штков, содержанкам Kopinx- со сквозным каналом неремеиного сечени , соедннеиным бокгвым каналом с трубопроводом, и сон.то, исследнее установлено Б канале корпуса споено ему с возможностью осевого перемс-НиМ1и , на рабочем конце сонла выио.тнсн цн.шндр, нереход н1нй в конус, новсрхностн которого Э1квидиста11тиы соответствующим поверхност м канала корпуса -стройства , рабочий коиец которого В)1по.тнен -л виде нолусферы с осевой прорезью, а другой коие-ц -- в внде хвостовика с лысками, нри э1Ч)м ве. нчйиа зазора между цилиндрнческнми эквидистантными иоверхиост ми составл ет 0,.2 диаметра канала в кори се сонла, а величина зазора меж.чу коническими элвидистанти| 1М11 новерхноет ми составл ет 0,1 -1,0 зазора между цилиндр н чески мн эквидистантными поверхност ми , иричем рассто ние от торца рабочего конца корпуса сонла до нолусферы корнуса устройства составл ет 1.5 2.5 .чиаметра канала в соп.ча. Диапазон изменени  зазора между .чиидрнческимн экБиднстант1Г1)1Мн новерхност мн в нределах 0,1-0,2 диаметра отверсти  в кориусе соила обь с  е тс  ироизводнте .тьностьк) стройства. больИП1Х ироизБод11те.т)НОст1 н расходах ирииимаютс  б6льи1не, значени , (верх этих значений, как иоказа.чн исследо1 ани  устройства, ие будет образовыватьс  водо1 ,озд И1на  смесь. При этом возможны случаи ирохо.ча в нрорезь устройства то.чько одного воздуха или о.чной воды. При малой производите.Ч1)Н()Стн устройства н ма,чом расходе воды нриннмаютс  м(мнднне значени . этих значеиий также не устойчивого образовани  водовоздушиой смеси. При этом Б больн инст15е сл чаев а нрорезь устройства будет нроходить только одна вода. Дианазон измененн  зазора между коннческнми эквидистантными иоверхност ми в нределах 0,1 -1,0 зазора между цилиндрнческими эквидистантными поверхност ми объ сн етс  необходимой степенью изменени  соотпои1е {11  расхода воды и воздуха. При больших значени х насыщение водовоздушной смеси воздухом будет нанболь1ННМ , при меньших значени х - наименьН1ИМ . При меньп1их значени х указанного диапазона количество проход щего через шель воздуха будет недостаточно дл  образовани  водовоздушной смеси. При больших значени х зазора определ ющим размером дл  нрохода воздуха становитс  величина зазора между цилиндрическими эквидистантными поверхност ми. Дальнейшее увеличение зазора между коническими эквидистантными поверхност ми не приведет к дальнейшему регулированию процесса образован ; водовоздушной смесп. Д апазо изменени  раесто ни  от сферы корпуса устройства до рабочего конца корпуса сонла в нределах 1,2-2,5 диаметра отверсти  в корнусе сонла объ сн етс  производительностью устройства. При большей пронзводнтельности выбираютс  большие з 1ачени  этого рассто  1и . В этом слуае увеличиваетс  объем «амеры, в которой нронсходнт устойчивое образование водовоздушной смеси при увел чеином расходе воды и воздуха. Сверх этих значений уве.л ченне объема камеры не вли ет на качество и устойчивость образовани  водовоздушной смеси. При малой производительностн выбираютс  меньшне з 1ачени  этого рассто ни . В этом случае уменьшаетс  объем камеры, в которой происходит устойчивое образование водовоздушной смеси. Ниже этих значений не будет иронсходить устойчивое образование водовоздушной смеси, так как объема камеры не будет достаточно дл  смешивани  воды и воздуха. Унрощение изготовлени  устройства достигаетс  тем, что все детали устройства  вл ютс  обычными дл  работ на токарных и фрезерных станках, не требуют большой точности в изготовлении, так как устройство имеет возможность регулировани  соотноше и  расходов воды и воздуха. Качество неирерывнолитых слитков будет улучшатьс  потому, что благодар  регулированию соотношени  расходов воды И воздуха обеспечиваетс  необходима  интенсивность охлаждени . Кроме того, все устройства, охлаждающие слиток, можно привести а одному оптимальному режиму в зависимости от скорости выт гивани  и химического состава разливаемой стали. В слитке не будут возникать переохлажденные и перегретые участки поверхности, брак слитков по внутренним и наружным трещинам сократитс , уменьшитс  количество обрезй. Ниже дан вариант осуществлени  изобретени , ие исключаюн,ий др}тие вариаиты конструкции в нределах формулы изобретени . На фиг. 1 изображено устройство дл  охлаждени  непрерывнолитых слитков, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство дл  охлаждени  неирерывнолитых слитков состоит из корпуса I с кольцевой проточкой 2, соединенной с отверстием 3. При этом корпус 1 иа рабочем конце с 1абжен ирорезью 4 в полусфере 5, переход щей в конус 6, и резьбой 7 на другом конце, в котор)ю ввинчен корпус сопла 8, имеющий канал 9, снабженный цнлиндрической частью 10, переход щей в конус 11, резьбой 7 и хвостовиком с лысками 12. К отверстию 3 и каналу 9 подведены трубопроводы 13 и 14 с ггйкам 15 и 16. Устройство дл  охлаждени  непрерывнолитых слитков работает следу ощнм образом . В процессе 1 епрерывной в р сталлнзатор заливаетс  сталь мар1хи 09Г2ФБ, склонна  к трещинообразованию, и выт гиваетс  из иего слиток сечением 250x1700 мм со скоростью 0,8 м/мин. В зоне втор 1чного охлаждени  поддерживаетс  и направл етс  роликами и охлаждаетс  водовоздущной смесью, расныливаемой устройствами дл  охлаждени , устаиовленными в каждом зазоре между роликами . Вода под давлением 0,5 МП а подаетс  по трубопроводу 13 с внутренним диаметром 10 мм в канал 9 корпуса сопла 8. Трубопровод 13 крепитс  к корпусу сопла 8 посредством гаек 15 и 16. Вода по каналу 9 диаметром 1,0 мм проходит к внутренней сфере с радиусом 3,1 мм, выполненной в корнусе 1, и через нрорезь 4 шириной 1,5 мм выходит наружу. Толщина стенки цилиндрической части 10 соила составл ет 0,5 мм. Одновременно по трубопроводу 14 с внутренним диаметром 10 мм в отверстие 3 диаметром 8 мм подаетс  воздух под давлением 0,4 МПа, откуда попадает в проточку 2 с внутренним диаметром 15 мм. Трубоировод 14 крепитс  к корпусу 1 посредством гаек 15 и 16. Из проточки 2 воздух проходит через Н1,ели, образованные эквидистантны .ми поверхност ми конусов 6 и 11, а также цилиндрическнми эквидистантным поверхност ми корпуса 1, в камеру корпуса 1, где смешиваетс  с водой, образу  водовоздушиу о смесь. Водовоздушна  смесь, выход  через прорезь 4, попадает на поверхность слитка, которую охлаждает с необход 1мой интенсивность О. Угол наклона коннческих эквидистантных поверхностей к оси устройства составл ет 45°. Ширина щели между цилиндрическими эквидистантными поверхност ми цилиндрической части 10 и корпуса 1 составл ет 0,15 диаметра канала 9 корпуса сопла 8 или же 0,6 мм. Ширина щели меледу эквидистантными поверхност ми конусов 6 и II составл ет 0,5 ширины щели между цилиндрическими эквидистантными поверхност ми 1ли 0,3 мм. Рассто ние от торца рабочего сопла 8 до полусферы 5 камеры в корпусе 1 составл ет два диаметра канала 9 или 8 мм. При таких параметрах давлени  воды, воздуха и величинах щелей расход ВОДЬ составл ет 0,5 , воздуха 0,4 . Соот 1ошенне расхода воды к расходу воздуха составл ет 1,25. При таком соотношении расходов воды и воздуха бесиечиваетс  необходима  интенсивность охлаждени  поверхности слитка из стали 16 ГФР.

Однако неизбе/кныс огк.чоиеин  , п лмерах конструктивных алсмснтон устроЛства в процессе их изготовлени , а также неточности установки корнуса сон.та 8 в ;,стройствах , устаиовлешн х в зоне втор1 чного ох.1ажлеи11Я, ириво.чнт к различной iipcjизводител1 )Иост11 вол()воздуи иоГ1 CMCCII, а та.кже различному соотнои1еии о расходов поды и воздуха. Дл  ухтранени  неже;1ательных иоследствий этих отклонений в изroTOB .icHiiH и иаст)ойке отиоснтсльно больиюго числа устройств дл  охлаждени  иепрерывнолитых слитков производитс  и():;орот корнуса соила 8 через .лыски 12 ири номои1,и гаечного ключа. При этом происхолит сближеиие или относительное удалеиие эквидистантных поверхностей конусов 6 н 11 в пределах 0,1-1,0 г,елнчнн1 1 И1ели между цилиндрическими эквиднетаитиыми поверхност ми или 0,06-0,6 мм. Перемещеиие Kopir ca сон,та 8 отиоситчмьио корнуса 1 устройства осуи1,еетвл етс  посредCTisoM резьбы 7.

При .меньших значени х и;елн между кон сами 6 и 11 ко.чичество ироход н1его через нее воздуха недостаточно дл  удовлетворительиого расиылени  воды и созданн  водовоздушной смеси необходимой концентрации.

При больших значени х и, между конуеами 6 н 11 оиредел ю1инм размером дл  прохода воздуха становитс  величина Н1елп между цилиндрическими эквидистанти1 )1ми поверхност ми. Да.чьнейитее величение зазора между конусамн 6 и 11 ие приводит к увеличению расхода воздуха и ведет к пестабильностн образовани  водовоздушной смеси. Величина зазора между цилиндрическими новерхност .ми определ ет максимальный расход воздуха ири данном размере канала 9. При этой величине зазора происходит наиболее полное расныление воды, в водовоздушной смеси находитс  максимально необходима  дол  воздуха.

Необходимость угла наклона конусов 6 и 11 к оси устройства объ сн етс  обеспечением возможности более тонкой регулировки величины зазора. В обн1ем величина этого угла может измен тьс  в пределах от 15 до 75° и зависит от требуемой точностн регулировки. При посто  иных давлени х воды и воздуха изменение величины щели между конусами 6 и 11 приводит к изменению соотношени  расходов воды и воздуха в иределах от 0,5 до 3,0.

При изменении скорости выт гисанн  сльлка, ири иеремене марки разл1 прсмой стали измен етс  давление поды и ;. .:; в трубопроводах 13 и 1;, ii;);; это-: , , нроизводитс;г регулировка и 1юд; онкг ф:.;-тических соо1 юшен п 1 расходов воды л ви:,духа к оптилшлыюму значению. Проверка степени оптимальности соотиошени  расходов воды и воздуха ироизводитс  визуально или и а тепловых стендах.

11ри еие11не иред.тагаемого C pj;i:Tna ,).;вол ет соз/ьтП) рок им вторичного охлаждсьн  с иаибо.тсе ()итим;. интеисивиостыо . При утом имеетс  возможность, ири 11ост() н;к;м дав.теиии воды н 1И),ха на всю ЗОН} вторичного охлаждении измен ть и регулпроват1 состав водово.здуишой cMCCii п 11зме1  ть в 11еобходи п,1х гкм-дс-лах шпеисивиость «охлаждени  но иериметру и с.титка. Одновремеиио -иро:иаст-с  11зг()тов.теине устройства и ПОвышасТс  то iiDcTi ) рсгу.тировани  cooT-iniHiciinu .т воды н возд.уха, ccjcrais водо1,о (;й смеси ири этом С1ютветств ет исобход : vuni HirreiiCinniocTH вгорнчного охлаждеикн. В результате ирименени  предлагаемого -стРойства иов1 1И аетс  качество непрерывиолитых слитков за счет уменьн1енн  листа на стане но иаукообразиым Tpe: i iнам и треиишам но скла;ке на 0.25%.

Э|чоно.мически 1 эффект в -с.тови х .металлургического завода «Лзовсталь ири и тоизводстве 500 . тони ненрерывнолитых слитков из тр -бных марок ста.теГ; состанит- 59750 . в год.

.Устройство дл  охлаждении непрерывно ,iHTijix слнтков, содержан1ее корнус со 1квозньгм каналом нере.менного сечени , соед |неии1м.м бокг)вым кана.юм с тр боироподсом , и сон.ю, о т л и ч а ю HI е е е   тем, что, с ие.1ью у1грои,ени  изготовле 1И5 уст )ойства, 1ювыи1еии  точности регулироваН1 и улучшенн  качества неирерывнолитых с.титков, сопло установлено в канале корнуса соосно е.му е возможностью осевого иеременсени , на рабочем конце соила выполнен цилиндр, иереход гций в конус, поверхности которого эквидистантны соответствую1цнм новерхност .м канала корнуса устройства, рабочий конец последнего вьнк);1иен в виде иолусферы с осевой ирорезью , с .чругой конец - в виде хвостовика с .тысками, нри этом величина зазора между инлиндрическнми экв1тд| стантиыми позерхиост ми составл ет 0,1-0.2 диаметра кан;, ii корпусе соп.ча, а величина зазора .y .коническими эквиднстаптиыми ио15срх сст ми составл ет 0,1- 1,0 зазора .меж.ту цнлпнд)пческ11.1и эквидиетантиыми П1)Срхност ми, нрнче.м рассто ние от тора ,а р.чбочего конца корн)са сонла до нолуt (|;i-pb кориуса устройства составл ет 1,5- 2,,) диаметра канала в корпусе соила.

фиг.г

fO ff

//

(Рег. /

Claims (3)

1. Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

   Ус тройство для охлаждения нспрсрывно.титых слитков, содержащее корпус со сквозным каналом переменного сечения, соединенным боковым каналом с трубопроводом, и сопло, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения изготовления устройства, повышения точности регулирования и улучшения качества непрсрывполитых слитков, сопло установлено в канале корпуса соосно ему с возможностью осевого пере.мещения, на рабочем конце сопла выполнен цилиндр, переходящий в конус, поверхности которого эквидистантны соответствующим поверхностям канала корпуса устройства, рабочий конец последнего выполнен в виде полусферы с осевой прорезью, а другой конец — в виде хвостовика с лысками, при этом величина зазора между цилиндрическими эквидистантными поверхностями составляет 0,1—0,
2. 2 диаметра капала в корпусе сопла, а величина зазора между коническими эквидистантными поверлпс-стями составляет 0,1-1,0 зазора между цилиндрическими эквидистантными поверхностями, причем расстояние от торца рабочего конца корпуса сопла до полусферы корпуса устройства составляет 1,5—

   ; диаметра канала в корпусе сопла. Источники инфор ма II.II!’, Пр инятыс во : ' 1 у ; !Г f -.·> -<· о ι-ηηγ : 2 .тс- · // '..' ' го Р'^: С 1257 473, 2. о . /. Φ-)ί· Η ΐI |‘ I . ίί и \ ·_ /.Ji 34598, кл. 22 1) 11/12, ; 975.
3. 3. А вторскос свидетельство СССР ЛЬ 605843, кл. С 21 D 1/62, В 22 D 11/124, 1978 (прототип).

   фиг. 2