Устройство для вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок (варианты)

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машинах непрерывной разливки стали и сплавов для вторичного охлаждения слитков. В устройстве для вторичного охлаждения, содержащем форсунки, смонтированные на коллекторе, и средство регулирования интенсивности охлаждения, сопла форсунок выполнены из двух сопряженных между собой вкладышей, один из которых закреплен на корпусе, а другой с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения. Средство регулирования интенсивности выполнено в виде многозвенного шарнирно-рычажного механизма с общей тягой, звенья которого связаны с приводом перемещения подвижного вкладыша каждой форсунки. В варианте выполнения устройство для вторичного охлаждения в машинах непрерывного литья заготовок содержит смонтированные на коллекторе между опорными элементами форсунки и средство регулирования интенсивности охлаждения заготовок. Выходные сопла каждой форсунки выполнены из двух сопряженных между собой вкладышей, один из которых закреплен на корпусе, а другой установлен в корпусе с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, при этом на форсунках дополнительно закреплены наклонные струйные отражатели, размещенные в пространстве между заготовкой и опорными элементами, причем наклон струйных отражателей, размещенных между смежными опорными элементами, взаимно противоположен. Предпочтительно также выполнение отражателей симметричными. Использование устройства позволяет очищать форсунки потоком охлаждающей жидкости от накапливающихся в них при работе твердых частиц, содержащихся в жидкости, что упрощает обслуживание и повышает надежность работы устройства. Кроме того, снижается энергоемкость и повышается эффективность процесса охлаждения заготовок. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машинах непрерывной разливки стали и сплавов для вторичного охлаждения слитков.

Известно устройство для вторичного охлаждения машины непрерывного литься заготовок, содержащее разделенные на секции форсунки, установленные на коллекторе [1] Для улучшения равномерности охлаждения, регулирования интенсивности устройство снабжено размещенными между форсунками и охлаждаемым слитком сетчатыми экранами, которые закреплены с возможностью перемещения при помощи крепежной арматуры, что конструктивно сложно и неудобно в эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению по конструктивным признакам является устройство для вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее разделенную на секции группу форсунок, установленные на коллекторе, и средство регулирования интенсивности охлаждения, которое обеспечивает перемещение коллектора в направлении к слитку за счет перестановки на опорах [2] Основным недостатком данного устройства является трудоемкость в обслуживании при регулировании ширины зоны распыла и интенсивности охлаждения.

Кроме того, при засорении форсунок необходима их механическая очистка, что также усложняет обслуживание устройства для вторичного охлаждения слитков и снижает надежность работы и качество машины непрерывного литья в целом.

Целью изобретения является повышение надежности работы и удобства в обслуживании устройства для вторичного охлаждения слитков при непрерывной разливке металла.

Это обеспечивается тем, что в устройстве для вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащем форсунки, смонтированные на коллекторе, и средство регулирования интенсивности охлаждения выходные сопла форсунок выполнены в виде составной вставки из двух сопряженных между собой вкладышей, один из которых закреплен на корпусе, а другой установлен в корпусе с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, средство регулирования выполнено в виде многозвенного шарнирно-рычажного или зубчатого механизма с общей тягой, звенья которого связаны с приводом перемещения подвижного вкладыша каждой форсунки.

По варианту выполнения устройство для вторичного охлаждения в машинах непрерывного литья заготовок содержит форсунки, смонтированные на коллекторе между опорными элементами поддерживающей системы машины, и средство регулирования интенсивности охлаждения заготовок, выходные сопла каждой форсунки выполнены в виде составной вставки из двух сопряженных между собой вкладышей, один из которых закреплен на корпусе, а другой соосно установлен в корпусе с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, при этом на форсунках закреплены наклонные струйные отражатели, размещенные в пространстве между заготовкой и опорными элементами, причем наклон струйных отражателей, размещенных между смежными опорными элементами, взаимно противоположен. Предпочтительно также выполнение отражателей симметричными.

Наличие регулировочного механизма с общей тягой, связанного с приводом перемещения вставки каждой форсунки, обеспечивает быструю, автоматическую и синхронную регулировку и переналадку форсунок за счет одновременного перемещения закрепленных на вставках секторов сопла относительно сопряженных с ними неподвижных секторов, размещенных на корпусе, что существенно повышает эффективность и надежность работы устройства. Кроме того, при значительном перемещении подвижного сектора, когда последний выходит за пределы неподвижного сектора, происходит резкое увеличение проходного сечения сопла, что обеспечивает самоочищение работающих форсунок от загрязнения твердыми частицами, присутствующими в охлаждающей жидкости, без демонтажа и механической очистки и также снижает трудоемкость в обслуживании устройства для вторичного охлаждения и машины непрерывного литья в целом.

Кроме того, установка отражателей в пространстве между опорными элементами и охлаждаемой заготовкой и их регулярный противоположный наклон по отношению к поверхности заготовки между смежным опорным элементом позволяет обеспечить наиболее оптимальное и равномерное охлаждение непрерывной заготовки, а также существенно упрощает кинематическую схему устройства. Стендовые испытания показали, что наклонное расположение факела охлаждающей жидкости по отношению к охлаждаемой поверхности, способствует пробиванию паровой пленки струями охлаждающей жидкости и увеличению коэффициента теплоотдачи.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок; на фиг. 2 форсунка с приводом для перемещения вставки; на фиг. 3 общий вид варианта выполнения устройства; на фиг. 4 и 5 форсунка с отражателем (соответственно вид спереди и сбоку).

Устройство содержит разделенную на секции группу форсунок 1, которые закреплены на коллекторе 2. Форсунка 1 состоит из корпуса 3 и соосно установленной в нем с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения вставки 4, которая снабжена сопряженными между собой секторами 5 и 6, образующими осевое сопло 7. Каждая вставка 4 имеет привод 8, например, кулачкового типа, который связан звеном 9 с общей тягой 10 многозвенного шарнирно-рычажного механизма, обеспечивающего одновременное и синхронное перемещение вставок 4 всех форсунок 1 для изменения проходного сечения сопла 7. В варианте выполнения (см. фиг. 3-5), форсунки 1 дополнительно снабжены наклонными струйными отражателями 11, симметрично установленными напротив их сопел 7 и размещенными в пространстве между опорными элементами (роликами) 12 машины и охлаждаемой заготовкой. Наклонные струйные отражатели 11 установлены с противоположным наклоном по отношению к отражателям, расположенным между смежными опорными элементами 12.

Устройство работает следующим образом. Охлаждающая жидкость (вода) под давлением подается по коллектору 2 к форсункам 1 и через сопла 7 распыляется на поверхность слитка. Регулирование интенсивности охлаждения непрерывного слитка осуществляется путем осевого перемещения закрепленного на вставке 4 сектора 6 относительно неподвижного сектора 5 с помощью тяги 10, синхронно воздействующей через звенья 9 на привод 8 перемещения вставки 4 каждой форсунки 1. При значительном перемещении подвижного сектора 6 с выходом его торца за пределы неподвижного сектора 5 происходит резкое увеличение проходного сечения сопла 7, при этом потоком жидкости форсунки очищаются от накопившихся твердых частиц, что упрощает обслуживание и повышает надежность работы устройства. В варианте выполнения наклонные струйные отражатели 11 создают оптимально распределенные по поверхности охлаждаемой заготовки 13 и наклонные к ней струи охлаждающей жидкости в виде факелов, профиль которых определяется профилем отражателей. Регулярное изменение направления струй между смежными опорными элементами 12 и их наклон к охлаждаемой поверхности позволяет дополнительно улучшить условия охлаждения заготовок за счет пробивания паровой пленки струями охлаждающей жидкости, что увеличивает коэффициент теплоотдачи. Расположение наклонных струйных отражателей 11 в пространстве между заготовкой и опорными элементами позволяет максимально использовать кинетическую энергию струй на пробивание паровой пленки и оросить максимально возможную поверхность заготовки, не усложняя при этом конструкцию устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее смонтированные на коллекторе форсунки и средство регулирования интенсивности охлаждения, при этом форсунки имеют корпус с каналом для подачи охлаждающей среды и выходное сопло, отличающееся тем, что выходное сопло каждой из форсунок выполнено в виде составной вставки из сопряженных подвижного и неподвижного вкладышей, при этом подвижный вкладыш установлен в корпусе форсунки с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, а средство регулирования интенсивности охлаждения выполнено в виде многозвенного шарнирно-рычажного механизма с общей тягой, звенья которого связаны с приводом перемещения подвижного вкладыша каждой форсунки.

2. Устройство для вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, содержащее смонтированные на коллекторе между опорными элементами форсунки и средство регулирования интенсивности охлаждения, при этом форсунки имеют корпус с каналом для подачи охлаждающей среды и выходное сопло, отличающееся тем, что выходное сопло каждой из форсунок выполнено в виде составной вставки из сопряженных подвижного и неподвижного вкладышей, при этом подвижный вкладыш установлен в корпусе форсунки с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, средство регулирования интенсивности охлаждения выполнено в виде многозвенного шарнирно-рычажного механизма с общей тягой, звенья которого связаны с приводом перемещения подвижного вкладыша каждой форсунки, а на форсунках закреплены наклонные струйные отражатели, размещенные в пространстве между заготовкой и опорными элементами, при этом струйные отражатели между смежными опорными элементами закреплены на форсунках со взаимно противоположным углом наклона.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что наклонные струйные отражатели выполнены симметричными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5