Кристаллизатор для получения непрерывнолитых цилиндрических заготовок



Кристаллизатор для получения непрерывнолитых цилиндрических заготовок
Кристаллизатор для получения непрерывнолитых цилиндрических заготовок

 


Владельцы патента RU 2556167:

Общество с ограниченной ответственностью "Слава ДВ" (RU)

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Кристаллизатор содержит корпус, в котором установлена тепловая труба, конденсатор (5), связанный паропроводами (4) и конденсатопроводами с тепловой трубой с образованием замкнутого испарительно-конденсационного контура и кожух (7) с двумя люками. В замкнутое пространство между трубами (2) и (3) заливают теплоноситель и разогревают его электрическими нагревательными элементами (10). После достижения заданной температуры, фиксируемой термопарами (11-14), электронагревательные элементы отключают. Жидкий металл заливают в трубу (3). Образующийся при разогреве теплоносителя пар по паропроводам поступает в конденсатор, где охлаждается водой, подаваемой в пространство между конденсатором и кожухом. Обеспечивается повышение эффективности охлаждения металла, увеличение выхода годного металла. Повышается качество заготовок. 2 ил.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к охлаждению кристаллизатора при получении непрерывнолитых цилиндрических заготовок.

Известна конструкция кристаллизатора машины непрерывного литья сортовых заготовок, содержащая корпус с установленными в нем медными гильзами, охлаждаемыми водой высокого качества [1. Смирнов А.Н., Подкорытов А.Л. Современные сортовые МНЛЗ: Перспективы развития технологии и оборудования. Сайт http://www.uas.su/artic-les/continuouscasting/00001.php].

Известна конструкция кристаллизатора машины непрерывного литья сортовых заготовок, содержащая корпус с установленными в нем гильзами, несколькими десятками форсунок, расположенных равномерно по граням и углам гильзы [1; 2. Высокие надежность и производительность машин непрерывной разливки сортовой заготовки на заводе Badische Stahl Werke / М. Шмитт, А. Фолькерт, Ж. Бартен и др. // Сталь. 2008. №2. С.22-23].

Недостатками известных конструкций кристаллизаторов машины непрерывного литья сортовых заготовок [1, 2] являются повышенные требования к качеству охлаждающей, в т.ч. деминерализованной воды, значительная скорость потока воды в каналах системы охлаждения (более 8 м/с), что приводит к сравнительно большим расходам воды. Использование десятков форсунок позволяет только несколько улучшить равномерность охлаждения гильз. Однако существует вероятность забивания форсунок и ухудшения охлаждения гильз.

Известен также кристаллизатор для получения непрерывнолитых заготовок [3. Патент №2351427 РФ. Способ охлаждения кристаллизатора при получении непрерывно-литых заготовок и кристаллизатор для получения непрерывнолитых заготовок / В.И. Одиноков, В.В. Стулов. Б.И. 2009], состоящий из 4-х расположенных попарно продольных рабочих стенок с охлаждаемыми каналами, рабочие стенки 2-й пары выполнены в виде тепловых труб, рабочие стенки 1-й пары представляют собой зоны нагрева тепловых труб, зоны охлаждения которых выполнены в виде конденсатора пара теплоносителя, охлаждаемого посредством подвода коллектором охлаждающей среды, соединенного с конденсатопроводом с вакуумным вентилем. Недостаток известного кристаллизатора [3] заключается в возможности его использования для конструкций, содержащих четыре расположенных попарно продольных рабочих стенок.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого кристаллизатора, заключается в:

1. Повышении эффективности охлаждения формирующейся непрерывнолитой цилиндрической заготовки.

2. Уменьшении в 2-3 раза расхода охлаждающей воды и электроэнергии.

3. Уменьшении требований к качеству охлаждающей воды и затрат на водоподготовку.

4. Повышении прочности рабочих стенок кристаллизатора.

5. Прогреве стенок кристаллизатора перед разливкой в него металла.

Заявляемый кристаллизатор характеризуется следующими существенными признаками.

Ограничительные признаки: корпус; цилиндрическая гильза.

Отличительные признаки: коаксиально установленные одна в другой трубы большего «Д1» и меньшего «Д2» диаметра; испарительно-конденсационный контур тепловой трубы, включающей трубы диаметром «Д1» и «Д2», паропроводы, конденсатопроводы и конденсатор; кожух с 2 люками; электрические нагревательные элементы в нижней части пространства коаксиально установленных труб; термопары, подключенные в систему автоматического управления работой кристаллизатора.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого кристаллизатора и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Наличие коаксиально установленных одна в другой замкнутых труб большего «Д1» и меньшего «Д2» диаметров позволяет организовать пространство, заполненное теплоносителем, и охлаждать поверхность трубы диаметром «Д2» при заливке в нее жидкого металла.

Наличие испарительно-конденсационного контура тепловой трубы [4. Высокотемпературные тепловые трубы / В.И. Толубинский, Е.Н. Шевчук. Киев: Наук. думка, 1989. 168 с.], включающей трубы диаметром «Д1» и «Д2», паропроводы, конденсатопроводы и конденсатор, позволяет организовать высокоэффективное охлаждение поверхностей трубы диаметром «Д2» в результате кипения теплоносителя, находящегося в замкнутом пространстве между трубами.

Наличие паропроводов позволяет отводить тепло в виде пара в конденсатор и создать условия для активного перемешивания пара в конденсаторе.

Наличие конденсатора позволяет организовать процесс конденсации пара с передачей тепла охлаждающей воде.

Наличие конденсатопроводов позволяет отводить образующийся конденсат в замкнутое пространство между трубами диаметром «Д1» и «Д2».

Наличие кожуха позволяет организовать подачу в него охлаждающей воды для охлаждения конденсатора.

Наличие в кожухе 2-х люков позволяет организовать очистку наружной поверхности конденсатора от возможных загрязнений, присутствующих в охлаждающей воде.

Установка электрических нагревательных элементов в нижней части замкнутого пространства коаксиально установленных труб позволяет организовать разогрев теплоносителя, а одновременно и труб диаметром «Д1» и «Д2», до необходимой температуры, что уменьшает перевод разливаемого в начале разливки металла в брак.

Наличие термопар, подключенных в систему автоматического управления работой кристаллизатора, позволяет контролировать температуру теплоносителя и охлаждающей воды.

На фиг.1 приведен внешний вид кристаллизатора для получения непрерывнолитых цилиндрических заготовок, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Кристаллизатор на фиг.1 и 2 состоит из корпуса 1 с коаксиально установленными в нем замкнутыми трубами 2 большего «Д1» и меньшего «Д2» диаметров 3, паропроводов 4, конденсатора 5, конденсатопроводов 6, образующих замкнутый испарительно-конденсационный контур тепловой трубы, кожуха 7 с люками 8 и 9, электронагревательных элементов 10, термопар 11-14, подключенных в систему автоматического управления работой кристаллизатора, патрубков 15 и 16.

Предварительно в пространство между замкнутыми трубами 2 и 3 заливается определенное количество теплоносителя. Включаются электронагревательные элементы 10, которые разогревают теплоноситель с замкнутыми трубами 2 и 3. После достижения заданной температуры, фиксируемой по показаниям термопар 11 и 12, кристаллизатор подготовлен к разливке в него металла.

Работа кристаллизатора осуществляется следующим образом. Отключаются электронагревательные элементы 10 и производится заливка жидкого металла вовнутрь трубы 3, что приводит к дальнейшему ее разогреву с теплоносителем. Образующийся при разогреве теплоносителя пар по паропроводам 4 поступает в конденсатор 5, температура в котором фиксируется по показаниям термопары 12. Включается подача охлаждающей воды через патрубки 15 в пространство между конденсатором 5 и кожухом 7, что приводит к охлаждению пара и его конденсации в конденсаторе 5 с последующим его отеканием по конденсатопроводам 6 в нижнюю часть пространства между замкнутыми трубами 2 и 3. Температура воды фиксируется по показаниям термопары 13 и 14, что позволяет при известном расходе воды на кристаллизатор установить величину отводимого от разливаемого металла теплового потока.

Кристаллизатор для получения непрерывнолитых цилиндрических заготовок, содержащий трубы, коаксиально установленные одна в другой с образованием между ними замкнутого пространства для теплоносителя, образующие тепловую трубу, отличающийся тем, что кристаллизатор снабжен корпусом, в котором установлена тепловая труба, конденсатором, связанным паропроводами и конденсатопроводами с тепловой трубой с образованием замкнутого испарительно-конденсационного контура, кожухом с двумя люками, выполненным с возможностью подачи в него охлаждающей воды для охлаждения конденсатора, электрическими нагревательными элементами, расположенными в нижней части замкнутого пространства между трубами, и термопарами, подключенными к системе автоматического управления охлаждением кристаллизатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии. Кристаллизатор имеет отверстие (8).

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства тонкой металлической проволоки из сплавов на основе алюминия. Установка содержит вакуумную печь 1 с тиглем 2 и трубопроводом 5, который выполнен из двух частей, кристаллизатор 8, выполненный в виде кольцевой рамы.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве изделий в «северном исполнении». Сталь, содержащую, мас.%: 0,05-0,5 углерода, 0,15-1,0 кремния, 0,35-1,5 марганца, 0,005-0,7 хрома, 0,005-0,5 никеля, 0,005-0,5 меди, не более 0,010 серы, не более 0,020 фосфора, подвергают внепечной обработке и разливают.

Изобретение относится к непрерывной разливке высокореакционных металлов. Установка содержит изложницу, установленную в плавильной камере, канал для прохода металлического слитка и герметизирующее устройство на основе расплавленного материала.

Изобретение относится к непрерывному литью составного металлического слитка. Для формирования составного слитка осуществляют подачу по меньшей мере двух потоков расплавленного металла в две или более камер кристаллизатора установки непрерывного литья с прямым охлаждением.

Изобретение относится к области металлургии. Комплекс включает оборудование участков подготовки металлолома, сталеплавильного производства и непрерывной разливки, совмещенной с прокаткой.

Изобретение относится к металлургии. Литейная форма содержит центральную часть, состоящую из внутренней трубы и внешней трубы, которые расположены с образованием кольцевого зазора для циркуляции охлаждающей среды, и внешнюю часть.

Изобретение относится к области металлургии. Металл из промежуточного ковша подают в кристаллизатор и поддерживают положение мениска металла в кристаллизаторе на одном уровне.
Изобретение относится к металлургии. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению металлических слитков, пригодных для горячей прокатки без предварительной гомогенизации. .

Изобретение относится к металлургии. Лигатуру алюминий-цирконий, технический алюминий и отходы загружают в центральную часть печного пространства с температурой 740-750°C. В расплав вводят лигатуру алюминий-бериллий при температуре 730-740°C, магний и цинк с температурой 710-730°C и после выдержки расплава 10-20 минут при температуре 710-730°C вводят медь, лигатуры алюминий-железо, алюминий-хром-магний. Осуществляют нагрев расплава до 720-740°C и перемешивание. За 15-25 минут до перелива расплав модифицируют лигатурой алюминий-титан в объеме 50% от расчетного количества. Перелитый в ковш расплав обрабатывают флюсом при температуре 710-730°C. Расплав из ковша переливают в миксер с предварительно загруженными и нагретыми до 750-770°C 20-40 минут лигатурами алюминий-титан в объеме 50% от расчетного количества и алюминий-титан-бор. Осуществляют вакуумную обработку 30-60 минут при температуре 710-730°C и остаточном давлении 1,3-2,0 кПа. Литье осуществляют с использованием фильтрующего элемента. Слиток охлаждают водой, подаваемой под давлением 100-150 кПа на широкие грани слитка, и под давлением 10-30 кПа - на узкие грани слитка. Обеспечивается получение слитков с однородной мелкой структурой, низким газосодержанием, равномерным распределением интерметаллидных фаз. 4 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при прокатке на совмещенной литейно-прокатной установке. Устройство, содержащее две печи (36, 37) и переходный туннель (38), расположено между двухручьевой разливочной машиной и линией (22) прокатки. Отрезки блюма с первой линии (21а) разливки подают в переходный туннель (38), расположенный рядом со второй печью (37) параллельно ее продольной оси, а оттуда в первую печь (36) на первый приемный рольганг (41). Ось рольганга (41) совпадает с осью первой линии (21а) разливки и осью переходного туннеля (38). Отрезки блюма со второй линии (21b) разливки подают во вторую печь (37) на второй приемный рольганг (42), ось которого совпадает с осью второй линии (21b) разливки. Отрезки блюма с приемного рольганга (41) поперечно передают на выпускной рольганг (43), затем переносят в направлении линии (22) прокатки. Отрезки блюма с приемного рольганга (42) поперечно передают на выходной рольганг (44), затем переносят в направлении линии (22) прокатки через выпускной рольганг (43). Обеспечивается возможность остановки прокатного стана без прерывания разливки металла. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металла. Способ включает расчетное определение положения границ зоны мягкого обжатия от мениска расплава в кристаллизаторе в режиме реального времени, обжатие заготовки роликовыми секциями в расчетных границах с позиционированием роликовых секций с гидроцилиндрами. В качестве расчетного положения первой границы зоны мягкого обжатия выбирают поперечное сечение заготовки, в котором расчетное давление расплава в двухфазной зоне на центральной оси заготовки при нулевом обжатии равно давлению растворенных газов в интервале значений от 0 Н/м2 до 500 Н/м2 . Величину обжатия выбирают из условия, при котором гидродинамическое давление расплава в границах зоны мягкого обжатия, включая сечение, соответствующее второй границе зоны мягкого обжатия, и содержащей 18-20% жидкой фазы, выше указанного интервала значений. Обеспечивается повышение точности определения положения передней границы зоны мягкого обжатия и величины обжатия. 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке реакционно-способных металлов, например титана. Печь содержит внутреннюю камеру 12 с инертной атмосферой, кристаллизатор 54, расположенный в камере 12, проход 34 для перемещения металлического слитка из кристаллизатора валками 60, резак 62 для резки слитка, расположенный вплотную к проходу. Выше и ниже резака проход окружают кольцевые барьеры 47 и 49, расположенные вплотную к внешнему периметру слитка. В процессе резки слитка барьеры предотвращают попадание опилок во внутреннюю камеру печи 1 и в валки 71, транспортирующие слиток. 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке реакционноспособных металлов, например титана. Способ включает формирование непрерывного слитка в кристаллизаторе 54, размещенном во внутренней плавильной камере 12 печи 1 непрерывного литья с инертной атмосферой, перемещение слитка валками 60 и резку слитка резаком 62. В процессе резки слиток через кольцевые барьеры 47 и 49, находящиеся сверху и снизу от резака, барьеры примыкают к наружному периметру слитка и обеспечивают предотвращение попадания опилок через барьер во внутреннюю камеру печи 1 и в валки 71, транспортирующие слиток. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх