Устройство для охлаждения непрерывнолитой заготовки

 

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования процесса охлаждения за счет обеспечения независимого дозирования расходов воды через каяздую форсунку в пределах одного устройства . Устройство включает ряд секций, каждая из которых содержит смесительную камеру 2 с патрубками 3 и 4 соответственно для подвода воды и воздуха, соединенную через смесепровод 5 с форсункой ;6 и целевой болт 7, установленный в сквозном отверстии смесительной камеры соосно патрубку для подвода воды. При этом целевой болт выполнен по длине наружного диаметра смесительной камеры 2, снабжен поперечным пазом 8 и продольным отверсти- Q ем 9 от его конца до паза. 3 ил. сл

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

yg 4 B 22 D 11/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4213592/23-02 (22) 19.03.87 (46) 30.12.88. Вюл. N 48 (71) Институт черной металлургии (72) В.А.Николаев, В.С.Есаулов, А.И.Сопочкин, В.M.Íèñêîâñêèõ, А.А.Смирнов, П.М.Соловейчик и Е.П.Парфенов (53) 621.746.27 (088.8) (56) "Тэцу то Хагане", 1976, т.б2, У 12, с. 1503-1512. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХПАЖДЕШИ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения является расширение диапазо„„SU„, 1447555 А1 на регулирования процесса охлаждения эа счет обеспечения независимого доэирования расходов воды через калщую форсунку в пределах одного устройства. Устройство включает ряд секций, каждая из которых содержит смесительную камеру 2 с патрубками 3 и 4 соответственно для подвода воды и воздуха, соединенную через смесепровоц 5 с форсункой 6 и целевой болт 7, установленный в сквозном отверстии смесительной камеры соосно патрубку для подвода воды. При этом целевой болт выполнен по длине наружного диаметра смесительной камеры 2, снабжен поперечным пазом 8 и продольным отверсти- а е ем 9 от его конца до паза. 3 ил.

1447555

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования процесса ох- 5 лаждения.

На фиг. 1 и 2 показано устройство, включающее четыре секции для водовоздушного охлаждения; на фиг. 3 — конструкция одной секции. 10

Устройство состоит из секций 1, каждая из которых включает смесительную камеру 2, патрубки 3 и 4 для подвода воды и воздуха, смвсепровод 5, форсунку 6, целевой болт 7, в котором !5 выполнены поперечный паэ 8 и продольное отверстие 9. Секции в устройстве соединены коллекторами 10 и 11 для подвода воды и воздуха.

Выполнение целевого болта длиной 20

1,0-1,25 наружного диаметра смесительной камеры позволяет с его помощью перекрывать сечение соосного с ним канала, через который в данную смесительную камеру подается вода, и тем самым регулировать ее расход, а следовательно, и интенсивность охлажде" ния на выходе из форсунки. При напичии нескольких секций в устройстве с памощью таких целевых болтов обеспечивается независимое регулирование расхода воды по секциям.

Выполнение в целевом болте попе- речного паза и продольного отверстия от конца болта до паза уменьшает засоряемость водяного канала при малых расходах воды. Количество воды, поступающей в смесительную камеру, определяется площадью поперечного сечения подводящего канала. При до- 40 эировании малых расходов воды, когда торец целевого болта, не имеющего осевого отверстия, приближен к подводящему патрубку, канал, через который поступает вода, имеет форму коль-45 ца. При этом с уменьшением расхода воды толщина кольца уменьшается. При доэиров."нии малых расходов воды толщина кольца может быть достаточно малой. например 1 мм и менее. Такое сече- 50 ние быстро засоряется, в результате чего нарушается режим охлаждения.

При одной и той же площади поперечного сечения, т.е. нри одном и том же расходе воды, подводящий канал, выполненный в виде отверстия, всегда имеет диаметр больше, чем толщина кольцеобразного канала. Поэтому замена при малых расходах воды кольцеобразного канала на эквивалентный канал в виде отверстия способствует снижению его засоряемости и повышению надежности работы устройства.

Поперечная проточка в целевом болте выполняется таким образом, чтобы в диапазоне регулирования (перемещения болта) она находилась во внутрен- ней полости смесительной камеры, причем, плоскость оснований проточки целесообразно выполнять со скосом.

Конфигурация внутренней полости подводящего воду патрубка может иметь различную форму, например отверстие, щель и др. В зависимости от формы подводящего канала выбирают и конфигурацию торца целевого болта-цилиндр, усеченный конус, сфера и др.

Сечение продольного отверстия целевого болта выбирают исходя из возможности регулирования малых расходов воды и обеспечения такого ее распределения по секциям устройства, когда через верхние секции обеспечивается заведомо больший расход чем, через нижние. Сечение отверстия обеспечивает минимальный расход воды через секцию при полностью ввернутом целевом болте.

Поперечное сечение продольного отверстия целевого болта определяется иэ выражения S, =(О 95-1,05) п,s, где S„ — сечение патрубка для и подвода воды, n — число секций в устройстве.

Оптимальным соотношением является

S,=S „ /п, т.е. когда сечение отверстия в болте меньше внутреннего сечения подводящего патрубка во столь» ко раз, сколько секций объединено в одном устройстве. В этом случае даже при большой неравномерности, когда вода поступает только через нижнюю секцию (устройство расположено вертикально), путем перекрытия подводящих патрубков целевйми болтами с выбранными продольными отверстиями достигается равномерная раздача воды через все секции. На практике неравномерность воды по секциям меньше и, как правило, достигает 100-150Х, поэтому в зависимости от положения целевых болтов можно обеспечить распределение воды через секции по любому закону.

Предельные значения, равные 0,95 и 1,05, выбраны из условий техноло1447555

Такую регулировку можно производить в процессе тарирования устройства. Затем при подготовке МИЛЗ к разливке, зная расходные характеристики секций в зависимости от положения в них целевых болтов, можно без подачи воды отрегулировать устройство на заданных режимах охлаждения.

Пример. Устройство включает

4 пягь секций. Смесительные камеры выполнены с наружным диаметром б8 мм, внутренний диаметр патрубка для подвода воды составляет 8 мм (площадь поперечного сечения 50,2 мм ). Целег

45 вые болты для каждой камеры выполнены длиной 85 мм и диаметром 12 мм.

Поперечный паз изготовлен шириной

8 мм и глубиной 8 мм. Диаметр продольного отверстия 3 5 мм, при этом

50 площадь его поперечного сечения

9,б2 ммг, что соответствует выражегичности изготовления продольного отверстия В целевом болте,.

Уменьшение сечения продольного

Отверстия менее 0,95 ведет к усилению

pi o засоре1 ия, увеличение сечения более 1,05 не целесообразно, так как

СУжаЕтСЯ ДИаПаЗОН РЕГУЛ«1РОПаНИЛ РаСхола воды в устройстве по секциям.

Устройство работает следующим образом.

Из подводящей магистрали через ре" гулирующие клапаны в коллектор 11 па«,ают воздух, в коллектор 10 — воду..

Расход воды и воздуха фиксируют с noj1ащью KoII I" l!О:гь«га 1«змерительпых приборов. Ьоз««ух через подвоцлщие патрубки 4, а вода через патрубки 3 поступают в смесительные камеры. секций

$ cTpo«lcтВа, где ани смешива!атсл, образуя Ва,«аваздушную смесь, которая

«1евез общие смесетьроводы 5 и фарсунК1«б цг11таЕтСЛ На акпаждаЕМУЮ «ЬОВЕрХIьаст1.- °

К пич..с;Do воды и воздуха, подаваага на каждое устройства спстемь1, регул1«руетcii с помощью 11егулирующих .папанов. Требуемые расходы воды по г ЕК«IИЛМ !3 Tl TЕ1ТЕЛВХ ОДI ОГО У С I POIICTBR усталавх111ь « ю 1 ся с п01.1ащью целевых ба1 гав 7. При Вварачнваш1и или вывора пьв пии целевого болта 7 его торец пгриб1111жаетсл либо удаллетсл от подi1oдл11гега вад:; —: патрубка 3. Прп этом пз1;еплетсл пропускное сечеш1е канала.

H. C«I8дОВате111 11О, ii 1 .ОХПГТВ СТВО Воды поступающей в смесIггельпую камеру

PQIlIIOA СЕК1 «III« У С 11уайатв -« „

При больших расходах воды (торец. балта уда ген от подводящего патрубка) зна штельнал ее часть наступает в смесигел1.ную ка11еру, м1111ул продольное отверстие целево1 О балта. При г этом водяной поток дробитсл о поVepX1IOC«T «.ОПГа., 1ГО СПОСабСтвуЕт ЕГО смешиваш1ю с воздухом IT об«разо«занию .

Водоваздушнай смеси.

При прибль1жении торца болта к, падвсдяшему воду патрубку расход ее умепьшаетсл. При малых расходах воды значительная ее часть проходит через продальнзе отверстие целевого болта дробится о противоположную стенку папе0ечнага паза 8 и смешивае 1 ся с в с,,-.-,,;У-,.- О 11, О б Р а 3 У 11 в О До В а з 1« У ш,1Ую с 11 е сь 5

Пср; .. е "«c IIII c TI "Yp T cMBIIIIIII GTIIUI 13 opT«I c

Bo .Täóõoè ОI стенкн смесительной ка- мерь (11адводлщего воду патрубка) к осп камеры способствует повышению равномерности водовоздушного потока при малых расходах воды.

Расход воды и воздуха регулируют следующим образам.

Расход воды и воздуха на устройство (зону) задают с помощью Отсечных клапанов при максимально вывернутых целевых болтах (болты не лимитируют расход воды). Затем целевые болты Во всех секциях вворачивают . до упора и с помощью контрольно-измерительных приборов определяют общий расход воды на все секц1п1 устройства и начальньп1 расход на каждую секцию из расчета равномерного его распределения по ним. После этого путем выворачивания целевого болта в первой секции увеличивают расход воды на величину, соотвегствующую разности зада1ьнога расхода через эту секцию и начального расхода. Затем с помощью целевого болта второй секции расход воды в ней увеличивают на величину, равную разности заданного расхода через вторую секцию и начального и т,д. Таким образом, устанавливают расход воды по секциям (форсункам) в пределах одного устройства.

I гг.гг о

;нию S = 0 953 — — —, где Б — сеи о чение продольного отверстия, Б„ сечение подводящего патрубка.

При скорости разливки 0,6 м/мин общий расход воды на зону составляет 1,4 H /ч. В процессе регулирования устанавливают два режима охлаж"

1447555 дения. При первом режиме ахлаждепия расходы воды по секциям (фарсункам) устанавливали одинаковым и равным

0,28 м /ч для каждой фарсунки. Во втором режиме охлаждения предусмотрено следующее распределение воды по секциям, начиная с; верхней: 0,36;

0,32; 0,28; 0,24; 0,20 м /ч.

Расход воды и .воздуха устанавли- 10 вают в следующей последовательности.

С помощью регулирующвго клапана устанавливают общий расход воды на зону {устройство), равный 1,4 м /ч, и воздуха 30 м /ч. При этом целевые 15 болты во всех секциях устанавливают так, чтобы не лимитировать расход воды. Затем все целевые болты вворачивают до упора,.при этом общий расход воды составляет 0,25 м /ч или началь- 20 ь з ный расход для каждой секции 0,05 м/ч.

При установлении расхода воды в соот.ветствии с первым режимом охлаждения целевой балт первой секции выкручивают до тех пор, пока расход воды на общем расходометре не увеличился на

0,23 м /ч и достиг 0,28 м/ч., Затем

% 3 с помощью целевых болтов второй, третий, четвертой и пятой секции расход воды поочередно увеличивают 30 на 0,23 м /ч с таким расчетом, чтобы через каждую секцию проходило 0 28 или 1,4 м /ч через все устройство.

При установлении расхода воды в соответствии со вторым режимом охлаждения для скорости (после закручивания до упора целевых болтов ва всех секциях) болт первой секции выворачи- вают до тех пар, пока расход воды 10 на общем расхадомерв нв увеличился на 0,31 м /ч и составил через первую секцию 0,36 м /ч. Затем с помощью целевого болта второй секции расход воды увеличивают на 0,27 м /ч. При

9 этом общий расход составляет 0 83 м/ч.

Затем целевым болтом третьей секции общий расход воды увеличивают на

0,23 м /ч, что составляет 1,06 м /ч на устройство . Затем с помощью целевого балта четвертой секции расход воды увеличивают на 0,19 м /ч, чта

5 3 соответствует общему расходу 1,25 мlч.

С помощью целевого болта пятой секции расход воды увеличивают на О, 15 м /ч, 55 что соответствует общему расходу на устройство, равному 1,4 м /ч. Таким образом с помощью целевых болтов устанавливают заданное распределение воды по секциям в пределах одного устройства.

При увеличении скорости разливки да 0 8 м/мин расход воды в четвертой

У з зоне возрастает до 1,8 м /ч. При постоянном положении целевых балтов соотношение распределения воды по секциям остается постоянным. Так дляпервого режима охлаждения количество воды через каждую секцию составляет около 0,36 м /ч. Для второго режима охлаждения расход по секциям, с первой по пятую, изменяется в следующей последовательности: 0,44; 0,4; 0,36;

О 32; 0,28 м /ч.

Наличие целевых болтов, длина которых 1,0-1,25 наружного диаметра смесительной камеры и которые снабжены поперечным пазом и продольным отверстием, позволяет независимо изменять расход воды через форсунки в пределах устройства и сократить да минимума количество оборудования в зоне вторичного охлаждения. В этом случае для подвода воды и воздуха к каждому устройству в каждой зоне требуется установка только двух труба. проводов с комплексами регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры за счет чего повышается гибкость регулирования процесса охлаждения.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения непрерывнолитой заготовки, выполненное из ряда секций, каждая из которых содержит смесительную камеру с патрубками для подвода воды и воздуха, сое-. диненную смесепроводам с фарсункой, и болт, установленный в смесительнай камере саасно патрубку для подвода воды, а т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования процесса охлаждения, болт выполнен длиной i 0-1 25 наружнага диаметра смесйтельнай каме" ры с поперечным пазом и сквозным продольным каналом, при этом поперечный паз сообщен со сквозным продольным каналом, площадь поперечного сечения S, которого

S„

Sо = (0 95 1 05 где S — площадь поперечного сечения патрубка для подвода нады; п — число секций устройства..

1447555

Составитель А.Попов

Техред Л.СердюковаКорректор Э.Лончакова

Редактор Л.Пчолинская

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6787/13 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 i3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5