Форсунка для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка

 

ep,Идой м Ьъ. „:»

, .У ., . ° г

Trgv .;..;:;;; <. 1

ВИЮЛЕ ЯТ :. .

4 (72) Авторы изобретеиия

В.И.Подкин, В.Е,Гирский, Ф.М.Иурасов и В.Г. (7l) Заявитель (51 ) ФОРСУНКА ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

НЕПРЕРЫВНОЛИТОГО СЛИТКА.1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка, Известна форсунка для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка, которая состоит из насадки и корпуса с двумя каналами: танген циальны9, подводящим воду по периферии насадки, и центральным, подводящим воду к центру (13.

Недостатком этой форсунки является то, что при ее применении сортовые слитки, в особенности из легированной стали, в значительной степени поражены нитевидной травимостью в осевой зоне. Так, например, количество слитков сечением 280х280 мм из стали 40ХН с нитевидной травимостью в осевой зоне составляет

76,S>.

Нитевидная травимость сохраняется в получаемом из таких слитков прокате, ухудшая его качество. Поэтому такие слитки не могут быть использованы для получения проката крупных сечений, например свыше круга 180 мм и квадрата 150 мм, используемого для изготовления деталей ответственного

5 назначения.

Известная форсунка обеспечивает минимальную производительность (расход воды), равную 0,3 м /ч (5 л/мин), 16 работает при наименьшем давлении воды 2 атм, а угол раскрытия факела составляет при этом 50-120 . Псэтому при применении форсунки охлаждение поверхности получается "жестким" с перепадами температур поверхности

15 о слитка до 100-200 С и более, В результате этого в корке слитка возникают значительные по величине термические напряжения, которые являются причиной образования нитевидной травимости в слитке.

Получение качественного сортового слитка, особенно из легированных сталей, возможно лишь при "мягких"

904838 режимах вторичного охлаждения с расходами воды в укаэанной зоне на одну

Форсунку, равными 1-3 л/мин.

Кроме этого, известная форсунка очень сложна в изготовлении и эксплу- 5 атацин. Необходимы фрезерные товарные и сверлильные работы, а в случае засорения" необ;.димо свертывание самой форсунки с ниппеля, затем свертывание распылителя и вывертывание 10 винтов-заглушек, Наиболее близка по технической сущности к изобретению форсунка, состоящая из корпуса с соплом и вкладыша, образующего совместно с корпусом 15 распределительную камеру и камеру закручивания, соединенные между собой тангенциальными каналами.

Форсунка работает следующим образом. ze

Из магистрали через прибор регулирования расхода вода поступает в корпус форсунки, затем по каналам — в распределительную камеру, иа которой по тангенциальным каналам, выполнен- у5 ным в цилиндрической части вкладыша— в камеру закручивания. 8 камере закручивания вода приходит во вращательное движение и далее поступает в сопло.

При выходе из сопла форсунки мелкие частицы воды, на которые прекратилось действие центробежных сил, разлетаются по прямолинейным траекториям, обр зуя факел с углом раскрытия

60-70

Известная форсунка работает при меньших давлениях и расходах воды в магистрали (1- 2 атм и 1,0-3,0 л/мин соответственно),проста и удобна в изготовлении и эксплуатации. Количество слитков сечением 280х280 мм из стали 40ХН, пораженных нитевидной травимостью, сокращается до 12,5/

Недостаток изветсной форсунки заключается .в том, что при ее применении нельзя осуществить регулирование угла раскрытия факела, и поэтому при применении ее для охлаждения слитка, имеющего в поперечном сечении вид неравносторонне,о вось50 мигранника, не обеспечивается высокое качество слитков из-за возникновения в отдельных участках корочки больших по величине термических напряжений я внутренних трещин, 55

Количество восьмигранных слитков сечением 270-370 мм по осям симметрии из стали 40ХН, отлитых с применением для вториччог охпаждения из4 вестной форсунки и пораженных нитевидной травимостью в осевой зоне, составляет 42,43.

Объясняется это тем, что у указанного слитка имеется различие в размерах граней (ширина узких и наклонных граней 140- 170 мм и 80- 110 мм соответственно), а конструкция известной форсунки дает только угол раскрытия факела 60- 70 . При этом шио рина факела у поверхности слитка на расстоянии 100-120 мм от форсунки составляет 260-270 мм.

Цель изобретения — разработка конструкции Форсунки, позволяющей только за счет конструктивных изменений вкладыша производить регулирование угла раскрытия Факела в сторону уменьшения и этим самым изменять ширину Факела у поверхности слитка.

Поставленная цель достигается тем, что во вкладыше Форсунки, содержащей корпус с соплом и вкладыш, образующим совместно с корпусом кольцевую распределительную камеру и камеру закручивания, соединенными между собой тангенциальными каналами, выполнены дополнительные каналы в радиальном направлении.

На -фиг, 1 изображена форсунка, Общий вид; на фиг. 2 — вкладыш с одним радиальным каналом; на Фиг. 3 с двумя радиальными каналами.

Устройство содержит корпус 1 форсунки с соплом, вкладыш 2, распределительная камера 3, камера 4 закручивания, тангенциальные каналы 5, радиальные каналы 6.

Выполненные во вкладыше различного количества дополнительных каналов в радиальном направлении позволяет уменьшить в камере закручивания центростремительные силы, возникающие при поступлении воды по тангенциальным каналам и производить регулирование угла раскрытия факела при применении одного и того же корпуса Форсунки.

При выполнении во вкладыше одного канала в радиальном направлении угол раскрытия факела составляет 50-55 а двух каналов 35-40 . При этом ширина факела на расстоянии 120- 150 мм от среза форсунки составляет 150- 160 мм и 80-90 мм соответственно.

Предлагаемая форсунка опробована на промышленной УНРС вертикального типа для охлаждения узких и наклонных граней неравностороннего вось904838

Формула изобретения

$ Фитой

Составитель В.Битков

Техред И.Тепер Корректор А.Дзятко

Редактор А.Долинич

Заказ 216/15

Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 мигранного слитка с размерами по осям

270х370 мм с шириной узких граней

160 мм и наклонных граней 90 мм.

При опробовании предлагаемой форсунки обеспечивался технологически 5 необходимый расход воды 1,2- 1,5 л/мин, при давлении воды в магистрали 1,5атм.

Количество слитков сечением 270х

370 мм иэ стали 40ХН с. нитевидной травимостью в осевой зоне уменьшилось до 2,6i.

Результаты опробования показали, что применение предлагаемой форсунки позволяет только за счет конструктивного изменения одного вкладыша (выполнения дополнительных каналов в радиальном направлении) изменять угол раскрытия факела и соответственно ширину факела у поверхности слитка.

Применение форсунок с изменяю- 20 щейся шириной факела распыления для охлаждения неравностороннего восьмигранного слитка позволяет изменить условия охлаждения слитка укаэанного сечения, выравнять температуру поверх- 5 ности слитка на выходе из кристаллизатора и уменьшить неравномерность нарастания корочки по периметру слитка.

Изменение температурных условий ЗО позволяет снизить термические напряжения в формирующейся корочке и практически исключить внутренние трещины в floBppxHocTHQM слое слитка, Экономическая эффективность от применения предлагаемой форсунки за счет уменьшения деффектности по нитевидной травимости при разливке стали 40ХН составляет, примерно, 22 .р/т. Уменьшение деффектности по нитевидной травимости в среднем составляет 37,84.

Форсунка для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащая корпус с соплом и вкладыш, образующий совместно с корпусом кольцевую распределительную камеру и камеру закручивания, соединенные между собой тангенциальными каналами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью возможности регулирования угла раскрытия факела, so вкладыше выполнены дополнительные каналы в радиальном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бойченко М.С. и др. Непрерывная разливка стали. И., 1961, с. 144, р. 94.