Валок-кристаллизатор

 

1. ВАЛОК-КРИСТАЛЖЗАТОР, содержащий цилиндрический бандаж с торцовыми крышками, систему охлаж дения в виде кольцевых каналов и расположенное внутри бандажа распределительное устройство с подводящими и отводящими охлаждающую жидкость; патрубками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, кольцевые каналы выполнены на внутренней поверхности бандажа, а распределительное устройство разделено перегородкой на две полости и вьшолнено с тангенциальными отверстиями, соединяющими эти полости с кольцевыми каналами системыохлаждения . 2. Валок-кристаллизатор по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности охлаждения по длине валка, танген- § циальнЫе отверстия распределительного устройства выполнены с относительным f диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением до 1,15-1,20 к его середине.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОЕ (И}

3459 С 03 В 13 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCNOMV СВИССТВЪСТВТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3507659/29-33 (22) 03.11.82 (46) 30.06.84. Бюл. Ф 24 (72) Е.П. Золотько, П.С. Савойский, В.Д. Кабак, А.А. Герасименко, С.И. Крючков, В.Л. Иванов, Р.С. Берштейн и М.В. Сухарева (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлурги- ческий институт (53) 621.746.27 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 559908, кл. В 03 В 13/16, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 251781, кл. В 22 D 11/06, 1967 (прототип) . (54)(57) 1. ВАЛОК-КРИСТАЛЛИЗАТОРg содержащий цилиндрический бандаж с торцовыми крышками, систему охлаждения в виде кольцевых каналов и

С расположенное внутри бандажа распределительное устройство с подводящи- ми и отводящими охлаждающую жидкость. патрубками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, кольцевые каналы выполнены на внутренней поверхности бандажа, а распределительное устройство разделено перегородкой на две полости и выполнено с тангенциальными отверстиями, соединяющими эти полости с кольцевыми каналами системы охлаждения.

2. Валок-кристаллизатор по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности охлаждения по длине валка, танген- Я циальные отверстия распределительног устройства выполнены с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением до 1,15-1,20 к его середине.

1100243

Изобретение относится к оборудованию металлургической и химической промышленности, а также промыпленности строительных материалов и может быть использовано для переработки металлургических шлаков.

Известен валок-кристаллизатор, содержащий бандаж с торцовыми крышками и размещенной внутри него коакси. альной камерой, сопло и подводящие и отводящие охлаждающую жидкость цатрубки, где равномерность .охлюкдения обеспечивается камерой, выполненной из коаксиально расположенных цилиндров, сопряженных на входе и выходе по конусу

Сопло, подающее охлаждающую жидкость, установлено с возможностью перемещения вдоль оси валка, что позволяет регулировать скорость и расход охлаждающей жидкости, и, следовательно, регулировать интенсивность теплообмена эа счет наличия местной рециркуляции при эжектировании части нагретой охлаждающей жидкости (1) .

Недостатками этого устроКства являются низкая интенсивность тепло" обмена между горячей поверхностью валка и охлаждающей жидкостью вследствие образования режима пленочного кипения, а также неравномерность теплоотвода, что приводит к тейпературяому перекосу по длине валка.

Кроме того, во время работы валка интенсивность теплоподвода к поверхности валка может изменяться, что вызывает необходимость изменить положение сопла вдоль оси валка.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является валок с внутренним охлаждением, содержащий бандаж н коаксиально расположенный в нем поворотный коллектор с уплотнительными планками, которые ограничивают эоны подвода и отвода охлаждающей жидкости..

Изменение режима охлюкдения валка осуществляется изменением положения зоны охлаждения путем поворота коллектора на определенный угол. Такая конструкция позволяет регулиро- вать интенсивность охлаждения с помощью поворотного коллектора $2).

Устройству присуща недостаточная интенсивность теплообмена вследствие того, что при внезапном увеличении теплового потока к поверхности вал55

Выполнение внутренней поверхности бандажа с кольцевыми каналами, а также тангенциальный подвод охлаждающей жидкости из распределительного устройства повышают. степень турбулентности потока жидкости, исключают режим пленочного кипения на внутренней ка при установленном расходе охлаждающей жидкости возможно ее резкое вскипание, а следовательно, появление пленочного режима кипения жидкости, При таком режиме кипения резко снижается тепловой поток, поступающий через паровую пленку от бандажа к охлаждающей жидкости.

Образование такого режима теплообмена в зависимости от эксплуата ционной ситуации приводит к недопустимо, высоким температурам самого валка (большим температурным перекосам по длине валка), а это, в свою очередь, приводит к локальным разрушениям поверхности бандажа валка, что влечет за собой снижение срока службы валка, ухудшение качества готовой продукции. Недостатками известного устройства являются также невозможность получения перегретой воды или пара энергетических параметров,,вследствие пленочного режима кипения, а также большая металлоемкость конструкции.

Цель изобретения — интенсификация процесса теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в валке-.кристаллизаторе, содержащем цилиндрический бандаж с торцовыми крышками, систему охлажде. ния в виде кольцевых каналов и расположенное внутри бандажа распределиЗ5 тельное устройство с подводящими н от водящими охлаждающую жидкость патрубками, кольцевые каналы выполнены на внутреней поверхности бандажа, а распределительное устройство разделено

40 перегородкой на две полости и выполнено с тангенциальными отверстиями, соединяющими эти полости с кольцевыми каналами системы охлаждения.

Кроме того, целесообразно с

<5 целью обеспечения равномерности охлаждения по длине валка тангенциальные отверстия распределительного устройства выполнить с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах вал50 ка с линейным увеличением их до 1,15

1,20 к.его серецине.

243

3 1100 поверхности бандажа, а следовательно, увеличивают теплосъем с последней в несколько раз, что позволяет прокатывать ленту большей толщины.

Выполнение распределительного устройства с перегородкой позволяет подвести охлаждающую жидкость сразу . к горячей стороне валка, что улучшит теплосъем с поверхности валка,непосредственно соприкасающейся с рас- 10 плавом.

Выполнение тангенциальных отверстий охлаждающей жидкости с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением их до значения 1,15-1,20 к его середине, обеспечивает равномерность охлаждения по длине валка, что повышает эксплуатационную стойкость валка. В случае выполнения отвер- 2в стий с отклонением от указанных вели чин будет иметь место температурная неравномерность по ширине ленты, . что, в конечном итоге, приведет к на" рушению режима кристаллизации ленты 25 и ухудшению качества готового продукта, а также к изменению формы ленты, ее растрескиванию и разрыву.

На фиг.1 изображен валок-кристаллизатор, разрез; на фиг.2 — схема Зб прокатки жидкого расплава валками описанной конструкции.

Валок-кристаллизатор содержит ва-: лок 1 и цилиндрический бандаж 2, внутренняя поверхность которого име5 ет кольцевые каналы 3, разделенные друг от друга кольцевыми ребрами 4; Бандаж 2 запрессован в ступицы 5, на хвосто вики которых насажены подшипники 6.

Распределительное устройство 7 с разделительной перегородкой 8 помещено внутрь бандажа 2. По длине распределительного устройства 7 со стороны подвода 9 охлаждающей жид кости выполнены тангенциальные отверстия 10, подающие последнюю в кольцевые зазоры между бандажом 2 и распределительным устройством 7.

Нагретая жидкость через отверстия

11 поступает в отводящий патрубок 12 °,50

Тангенциальные отверстия 10 выполнены с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением их до значения

1,15-1,20 к его середине. 55

Валок работает следующим образом.

При прокатке жидкого расплава 13 валками предлагаемой конструкции в месте контакта их с расплавом имеют место большие тепловые потоки, поступающие к валкам. Охлаждающая жидкость через входной патрубок 9 поступает в подводящую полость распределительного устройства, откуда через тангенциальные отверстия 10 поступает к бандажу 2, распределяясь по каналам 3. Направленное движение охладителя rio тангенциальным подводам 10 позволяет изменить скорость движения жидкости в кольцевых каналах 3 бандажа 2, а следовательно, дает

Ъоэможность регулировать теплосъем с внутренней поверхности бандажа 2 путем регулирования скорости охладителя, что исключает режим пленочного кипения на внутренней поверхности бандажа 2.

Т.е. при увеличении скорости прокатки или изменении толщины прокатываемой ленты регулирование теплосъема производится изменейием расхода охлаждающей жидкости.

Затем нагретая жидкость из кольцевых каналов 3 бандажа 2 через отверстия 11 поступает в отводящую полость распределительного устройства 7 и выводится через отводящий патрубок 12, где в дальнейшем ее тепло может полезно использоваться. (Температура и давление охлаждающей жидкости могут быть различными и зависят от расхода охладителя, скорости вращения валков и зазора между валками.

Использование предлагаемого устройства позволит: интенсифицировать процесс теплообмена между внутренней поверхностью бандажа и охлаждающей жидкостью за счет кольцевых каналов, выполненных на внутренней поверхности бандажа и тангенциального подвода охладителя, добиться равномерности теплосъема за счет разного диаметра тангенциальных отверстий, подводящих охладитель, что увеличивает срок службы валка-кристаллизатора., улучшает качество готовой продукции,прокатывать ленту большей толщины, что приводит к повышению производительности установки для переработки шпака снизить металлоемкость валкакристаллизатора за счет упрощения конструкция распределительного устройства, получить горячую воду или пар энергетических параметров в зависимости от величины теплосъема вследствие исключения режима пленочного кипения.

1100243

1100243

Составитель И. Иноземцева

Редактор А. Долинич Техред С. Легеза Корректор Г. Огар

Заказ 4535/20

Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная,4