Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для вторичного охлаждения слитков на установках непрерывной разливки металлов. Устройство содержит корпус, в котором установлено сопло с поперечным сегментным пазом на его внешней стороне, соединенным при помощи отверстия с внутренней полостью корпуса, перегородку с отверстиями, установленную между соплом и корпусом, а также патрубок, соединенный с корпусом. На внутренней стороне сопла выполнен поперечный сегментный паз, пересекающий сегментный паз на внешней стороне сопла в поперечном к нему направлении, при этом отверстия расположены по периферии перегородки по оси сегментного паза на внутренней стороне сопла. Изобретение позволяет повысить равномерность распределения охладителя по полю орошения на поверхности непрерывнолитого слитка и увеличить углы раскрытия факела охладителя. 5 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для вторичного охлаждения слитков на установках непрерывной разливки металлов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков, содержащее корпус, в котором установлено сопло с поперечным сегментным пазом на его внешней стороне, соединенным при помощи отверстия с внутренней полостью корпуса, перегородку с отверстиями, установленную между соплом и корпусом, а также патрубок, соединенный с корпусом (См. авт. свид. SU 1405949 A1, В 22 D 1 1/124, 30.06.1988).

Недостатком известного устройства является значительная неравномерность распределения охладителя по полю орошения на поверхности непрерывнолитого слитка, а также недостаточная величина углов раскрытия факела охладителя.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении равномерности распределения охладителя по полю орошения на поверхности непрерывнолитого слитка, а также в увеличении углов раскрытия факела охладителя. Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков содержит корпус, в котором установлено сопло с поперечным сегментным пазом на его внешней стороне, соединенным при помощи отверстия с внутренней полостью корпуса, а также патрубок, соединенный с корпусом. Между соплом и корпусом установлена перегородка с отверстиями. На внутренней стороне сопла выполнен поперечный сегментный паз, пересекающий сегментный паз на внешней стороне сопла в поперечном к нему направлении, при этом отверстия расположены по периферии перегородки по оси сегментного паза на внутренней стороне сопла.

Высота сегментного паза на внутренней стороне сопла составляет 0,1-1,0 его радиуса. Ширина сегментного паза на внутренней стороне сопла составляет 0,05-0,3 его радиуса. Радиус сегментного паза на внешней стороне сопла составляет 0,8-5,0 радиуса паза на внутренней стороне. Ширина сегментного паза на внешней стороне сопла составляет 0,2-5,0 ширины сегментного паза на внутренней стороне. Величина углубления сегментных пазов друг в друга составляет 0,2-5,0 ширины сегментного паза на внутренней стороне сопла.

Повышение равномерности распределения охладителя по полю орошения на поверхности слитка и увеличение углов раскрытия факела охладителя будет происходить за счет выполнения в сопле устройства двух взаимно пересекающихся поперечных сегментных пазов и наличия перегородки с отверстиями между корпусом и соплом.

Диапазон значений высоты сегментного паза и внутренней стороны сопла в пределах 0,1-1,0 его радиуса объясняется гидродинамическими закономерностями формирования факела охладителя. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимый угол раскрытия факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от радиуса сегмента с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла в пределах 0,05-0,3 его радиуса объясняется гидродинамическими закономерностями истечения жидкости из сопла. При меньших и больших значениях уменьшается равномерность распределения охладителя по полю орошения. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений радиуса сегментного паза с внешней стороны сопла в пределах 0,8-5,0 радиуса сегментного паза с внутренней стороны сопла объясняется гидродинамическими закономерностями истечения жидкости из сопла и формирования факела охладителя. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимая устойчивость факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от величины радиуса сегментного паза с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений ширины сегментного паза с внешней стороны сопла в пределах 0,2-5,0 ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла объясняется гидродинамическими особенностями истечения жидкости из сопла. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимое значение угла раскрытия факела охладителя по его малой оси, а при больших значениях не будет обеспечиваться необходимая устойчивость факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от ширины паза с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений глубины углубления сегментных пазов друг в друга в пределах 0,2-5,0 ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла объясняется гидродинамическими закономерностями истечения жидкости из сопла При меньших и больших значениях не будут обеспечиваться необходимые углы раскрытия факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от величины ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла.

Анализ научно-исследовательской и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого устройства с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на чертеж, на котором показано: фиг. 1 - устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков, продольный разрез; фиг. 2 - то же, вид в плане; фиг. 3 - то же, вид сбоку; фиг. 4 - то же, разрез А-А; фиг. 5 - то же, разрез Б-Б.

Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков состоит из корпуса 1, сопла 2 с сегментными пазами 3 и 4, перегородки 5 с отверстиями 6, внутренней полости 7, патрубка 8, выходного отверстия 9. Позициями R и r обозначены радиусы сегментных пазов, В и b - их ширина, h - глубина углубления сегментных пазов друг в друга, H - высота сегментного паза с внутренней стороны сопла. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков работает следующим образом.

Пример. В процессе работы устройства по патрубку 8 подается вода, которая направляется во внутреннюю полость 7 корпуса 1. Далее вода направляется через два отверстия 6, выполненные в перегородке 5, в сегментный паз 4, выполненный с внутренней стороны сопла 2. Через отверстие 9, образованное в месте пересечения сегментных пазов 3 и 4, вода выходит из сопла 2, образуя факел, и направляется на поверхность непрерывнолитого слитка сечением 250х1600 мм, разливаемого со скоростью 1,0-1,2 м/мин.

Высота H сегментного паза 4 с внутренней стороны сопла 2 составляет 0,1-1,0 его радиуса r. Ширина b сегментного паза 4, выполненного на внутренней стороне сопла 2, составляет 0,05-0,3 его радиуса r. Радиус R сегментного паза 3 составляет 0,8-5,0 радиуса r сегментного паза 4. Ширина B сегментного паза 3, выполненного с внешней стороны сопла 2, составляет 0,2-5,0 ширины b сегментного паза 4, выполненного с внутренней стороны сопла 2. Глубина h углубления сегментных пазов 3 и 4 друг в друга составляет 0,2-5,0 ширины b сегментного паза 4.

В первом и пятом примерах вследствие несоответствия конструктивных параметров устройства оптимальным значениям не обеспечиваются необходимое раскрытие факела охладителя и его равномерность распределения по полю орошения.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие необходимых значений конструктивных параметров устройства обеспечивается увеличение углов раскрытия факела охладителя, а также повышается равномерность распределения охладителя по полю орошения.

В таблице приведены примеры устройств с различными конструктивными параметрами.

Применение изобретения позволяет увеличить выход годных непрерывнолитых слитков из трещиночувствительных марок стали на 15-20%.

Формула изобретения

1. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков, содержащее корпус, в котором установлено сопло с поперечным сегментным пазом на его внешней стороне, соединенным при помощи отверстия с внутренней полостью корпуса, перегородку с отверстиями, установленную между соплом и корпусом, а также патрубок, соединенный с корпусом, отличающееся тем, что на внутренней стороне сопла выполнен поперечный сегментный паз, пересекающий сегментный паз на внешней стороне сопла в поперечном к нему направлении, при этом отверстия расположены по периферии перегородки по оси сегментного паза на внутренней стороне сопла.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота сегментного паза, выполненного на внутренней стороне сопла, составляет 0,1 - 1,0 его радиуса.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина сегментного паза, выполненного на внутренней стороне сопла, составляет 0,05 - 0,3 его радиуса.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиус сегментного паза на внешней стороне сопла составляет 0,8 - 5,0 радиуса сегментного паза на внутренней стороне сопла.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина сегментного паза на внешней стороне сопла составляет 0,2 - 5,0 ширины сегментного паза на внутренней стороне сопла.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что углубление сегментных пазов друг в друга составляет 0,2 - 5,0 ширины сегментного паза на внутренней стороне сопла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6