Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок

 

Использование: металлургия, устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок. Изобретение направлено на улучшение качества непрерывнолитой заготовки за счет равномерного подвода и распределения водовоздушной смеси по ширине охлаждаемой заготовки и увеличения стойкости опорных элементов в зоне вторичного охлаждения. Сущность изобретения: устройство состоит из горизонтальных труб, соединенных между собой в замкнутый контур с помощью вертикальных воздушных коллекторов. Рядом с воздушными коллекторами параллельно их оси закреплены водяные коллекторы, которые соединены с помощью патрубков с горизонтальными трубами. Патрубки выполнены с дозирующими отверстиями для воды и расположены с обеих сторон верхней и нижней горизонтальных труб. 5 ил.

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к непрерывной разливке металлов.

Известно устройство вторичного охлаждения заготовки [1].

Устройство содержит трубы для подвода жидкости и газа, патрубки с форсунками, установленное на газоподводящей трубе и глуходонные патрубки с каналами, установленные на трубе для подвода жидкости, в корпусе которых выполнены щелевые прорези, отличающиеся тем, что трубы для подвода жидкости и газа расположены параллельно в перпендикулярной ручью плоскости, а глуходонные патрубки проходят через трубу для подвода газа и расположены коаксиально патрубкам с форсунками, при этом суммарная площадь выходных отверстий щелевых прорезей в каждом вышерасположенном глуходонном патрубке превышает на 5-25% соответствующую площадь щелевых прорезей в ниже расположенном патрубке.

Недостатком этого устройства является то, что при охлаждении слябов на машинах непрерывного литья с брусьевой поддерживающей зоной требуется большое количество таких устройств по ширине сляба (8-10)шт., так как подавать охладитель надо в каждый зазор между брусьями. При этом не достигается равномерного распределения водовоздушной смеси по ширине сляба и характер распределения ее по устройствам, расположенным по ширине сляба не соответствует характеру распределения теплового потока по ширине сляба с максимумом в середине сляба.

Ближайшим прототипом по технической сущности является устройство вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок [2], cодержащее коллектор с патрубками, полость которого разделена перегородкой на две вертикальные полости, одна из которой соединена с системой подачи воды, а другая воздуха, при этом в коллекторе симметрично относительно перегородки выполнены отверстия для сообщения каждой из полостей с патрубками и для каждой пары патрубков отверстия выполнены соосно, а их оси расположены под углом 3О-60^o к осям патрубков.

Недостатком данного устройства является то, что его нельзя применять для охлаждения непрерывнолитых слябов с брусьевой опорной зоной из-за неравномерного распределения водовоздушной смеси по патрубкам.

Сляб, вследствие его большой ширины потребует большого количества охлаждающих сопел и при этом, вследствие одностороннего подвода водовоздушной смеси в патрубках возникнет при большом количестве сопел неравномерное распределение ее по соплам.

Техническим результатом изобретения является улучшение качества непрерывнолитой заготовки за счет более равномерного подвода и распределения водовоздушной смеси по ширине охлаждаемой заготовки и увеличения стойкости опорных элементов в зоне вторичного охлаждения.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок, содержащем вертикальные воздушные и водяные коллекторы с дозирующими отверстиями для подвода и распределения воды и воэдуха, соединенные с горизонтальными трубами, на которых расположены сопла для подачи водовоздушной смеси, воздушные коллекторы с горизонтальными трубами образуют замкнутый контур, а водяные коллекторы смещены относительно воздушных параллельно их оси, при этом оси дозирующих отверстий расположены перпендикулярно осям горизонтальных труб и отношение площадей нижних дозирующих отверстий к верхним составляет 0,5-1,0.

На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1.

Устройство состоит из горизонтальных труб 1, соединенных между собой в замкнутый контур с помощью вертикальных воздушных коллекторов 2. Рядом с воздушными коллекторами параллельно их оси закреплены водяные коллекторы 3, которые соединены с помощью патрубков 4 с горизонтальными трубами. Патрубки выполнены с дозирующими отверстиями для воды 5 и расположены с обоих сторон верхней и нижней горизонтальной трубы.

Для равномерного распределения воды по верхней и нижней горизонтальной трубам площадь нижних дозирующих отверстий меньше, чем верхних и составляет 0,5-1,0 в зависимости от количества сопел. При уменьшении соотношения сечений менее 0,5 или увеличении более 1,0 возникает неравномерность распределения воды по горизонтальным трубам, которая в свою очередь вызывает неравномерность охлаждения заготовки по высоте, приводящую к появлению дефектов в заготовке.

На горизонтальных трубах с помощью патрубков 6 закреплены сопла 7, формирующие воздушный факел в виде тумана.

Подвод воздуха к коллекторам 2 осуществляется с помощью штуцеров 8 и оси дозирующих водяных отверстий 5 расположены перпендикулярно осям горизонтальных труб, что позволяет получить более мелкодисперсное распыление воды, при соударении ее со стенками труб 1.

В центральной части горизонтальных труб перпендикулярно их осям установлены перегородки 10, позволяющие исключить нежелательное встречное столкновение потоков водовоздушной смеси в центре горизонтальной трубы.

Устройство работает следующим образом.

Воздух под давлением 0,2-0,5 МПа подается в вертикальные воздушные коллекторы 2 и затем распределяется по горизонтальным трубам 1 с каждой ее стороны.

Вода под давлением 0,2-0,5 МПа подается через вертикальные коллекторы 3, проходя через дозирующие отверстия 5, соударяется со стенками горизонтальних труб 1, смешивается с воздухом, образуя устойчивую водовоздушную смесь. Водовоздушная смесь равномерно распределяется по патрубкам 6 и далее, проходя через сопла 7, распыливается в виде факелов на поверхность охлаждаемой заготовки.

Формула изобретения

Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок, содержащее вертикальные воздушные и водяные коллекторы, соединенные с горизонтальными трубами, посредством верхних и нижних дозирующих отверстий для подвода и распределения воды и воздуха, при этом на горизонтальных трубах расположены сопла для подачи водовоздушной смеси, отличающееся тем, что воздушные коллекторы соединены с горизонтальными трубами с образованием замкнутого контура, а водяные коллекторы смещены относительно воздушных параллельно их оси, при этом оси дозирующих отверстий для подвода и распределения воды расположены перпендикулярно к осям горизонтальных труб, а отношение площадей нижних и верхних дозирующих отверстий составляет 0,5 1,0.

РИСУНКИ

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