Способ подготовки водовоздушной смеси для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок

 

(19)RU(11)1110011(13)C(51)  МПК ⁵    _{B05B7/00, B22D11/124}Статус: по данным на 10.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВОДОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к непрерывной разливке, и может быть использовано для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок. Известен способ подготовки водовоздушной смеси для охлаждения непрерывнолитых заготовок, включающий предварительное смешивание воздуха с водой, транспортировку полученной смеси и подачу ее на поверхность заготовки. Недостатком известного способа является значительная неравномерность и низкая интенсивность охлаждения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ подготовки водовоздушной смеси для охлаждения литых заготовок, включающий подачу воздуха в воду под давлением 0,1-1,0 ати, транспортировку полученной водовоздушной смеси и ее гидравлическое распыление на охлаждаемую поверхность. Однако для этого способа характерно неустойчивое, пульсирующее истечение воды из форсунок. Это связано с тем, что при подаче в воду воздуха образуются крупные пузыри, что облегчает их слияние в процессе транспортирования смеси к форсункам до размера, приближающегося к диаметру трубопровода, возникают так называемые пробковый и снарядный режимы течения двухфазной системы, которые могут привести также к снижению надежности процесса охлаждения из-за развития ударной волны. Целью изобретения является обеспечение устойчивого процесса распыления водовоздушной смеси за счет регулирования размеров пузырей воздуха в воде при получении смеси, а также повышения выхода годных литых заготовок. Указанная цель достигается за счет того, что в способе подготовки водовоздушной смеси для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок, включающем подачу воздуха в воду под давлением 0,1-1,0 ати, транспортировку полученной водовоздушной смеси и ее гидравлическое распыление, воздух дополнительно разделяют на отдельные потоки, причем их суммарный периметр составляет 20-350 периметра потока воды, а полученную смесь транспортируют со скоростью прямо пропорциональной диаметру потоков воздуха. В предлагаемом способе дополнительное разделение воздуха и определенная величина периметра воздушных потоков обеспечивают устойчивый процесс истечения воды из распылителей, поскольку в результате действия указанных факторов пузырьки воздуха в воде имеют небольшие размеры (до 1 мм), что затрудняет их коагуляцию как в процессе получения, так и в процессе транспортирования смеси. Прямо пропорциональная зависимость скорости транспортирования смеси от размера потоков воздуха дополнительно расширяет диапазон отношений расхода воздуха и воды, в которых отсутствует пульсирующий режим истечения воды из распылителей из-за снижения времени для роста пузырьков воздуха и частичного их разрушения за счет турбулентности. Запрашиваемые пределы поперечного размера потоков газа и скорости движения смеси определены экспериментально, при помощи устройства для получения смеси, содержащего сменную газопроницаемую втулку, внутренняя полость которой с одной стороны подсоединена к водоводу, а с другой - к форсунке при помощи шланга длиной 10 м. Втулка размещена в кожухе, связанном с воздухопроводом. Для оценки влияния размера газовых потоков на получение смеси опробованы пористые (керамические и металлокерамические) и перфорированные втулки, причем металлокерамические втулки изготовлены из порошков двух фракционных составов, а в качестве керамических втулок взяты наждачные круги по ГОСТ 2424-75 с тремя размерами зерен. Перфорированные втулки изготовлены с четырьмя размерами отверстий. Для получения сравнительных данных изменяют для каждой втулки количество воды и воздуха. Одновременно определяют и их давление. Наличие пульсации оценивают визуально. Определяют также время осветления жидкости, собираемой после форсунки, принимая его за критерий размера пузырьков воздуха в воде. Полученные результаты приведены в табл. 1. П р и м е р. На УНРС вертикального типа разливают сталь 17Г1С в кристаллизатор сечением 240х1710 мм со скоростью 0,4 м/мин. Сляб охлаждают водовоздушной смесью, получаемой путем гидравлического распыления при помощи форсунок, сгруппированных в две секции по высоте длиной 2,2 м для первой и 4,4 м для второй секции с раздельным регулированием расхода воды по широким сторонам слитка. Расход воды по секциям составляет соответственно на первую и вторую зоны 3,8 и 3,0 м³/ч, воздуха 3,2 и 4,2 м³/ч, причем давление воздуха поддерживается в пределах 0,3-0,5 ати. Требуемые параметры приготовления смеси приведены в табл. 2. Применение предлагаемого способа обеспечивает устойчивый процесс распыления воды в широком интервале отношений расходов воды и воздуха, что позволяет снизить расход газа (в 5-10 раз) и улучшить качество участков поверхности слитков, отливаемых при переходных режимах (снижение отсортировки литого металла по 0,05-0,1 кг/т стали).

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВОДОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК, включающий подачу воздуха в воду под давлением 0,1 - 1,0 ати, транспортировку полученной водовоздушной смеси и ее гидравлическое распыление на охлаждаемую поверхность, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивого процесса распыления водовоздушной смеси за счет регулирования размеров пузырей воздуха в воде при получении смеси, а также повышения выхода годных литых заготовок, воздух дополнительно разделяют на отдельные потоки, причем их суммарный периметр составляет 20 - 350 периметра потока воды, а полученную смесь транспортируют со скоростью, прямо пропорциональной диаметру потоков воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 23-2001

Извещение опубликовано: 20.08.2001        

---