Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка

Номер патента: 12279

Опубликовано: 30.08.2009

Авторы: Стеценко Владимир Юзефович, Марукович Евгений Игнатьевич

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТОГО СЛИТКА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее кожух с патрубками для подачи воды, отличающееся тем, что кожух выполнен с верхним и нижним фланцами, а внутри кожуха помещен соединенный с патрубками кольцевой коллектор, выполненный с возможностью установки от поверхности охлаждения слитка на расстоянии от 10 до 50 мм, а от верхнего и нижнего фланцев - на расстоянии от 10 до 100 мм,при этом на ближайшей к поверхности охлаждения слитка поверхности коллектора выполнены отверстия диаметром от 3 до 20 мм с шагом по высоте и периметру от 2 до 4 диаметров отверстия. Изобретение относится к металлургии и предназначено для непрерывной разливки и литья металлов и сплавов. Известно устройство для охлаждения непрерывного слитка, содержащая трубу с соплами из которых исходят и распыляются факелы охлаждающей жидкости, которые в воздушной атмосфере становятся водовоздушными. Основным не 12279 1 2009.08.30 достатком такой конструкции является низкая интенсивность охлаждения слитка, вследствие чего, по его сечению развивается ликвация, снижающая качество заготовок 1. Известно устройство для охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее корпус с патрубками для подачи охлаждающей жидкости. Охлаждение слитка происходит затопленными струями охладителя, движущимися вдоль слитка снизу вверх из подводящих патрубков через расширяющееся кверху кольцевое пространство между кожухом и слитком. Основным недостатком такой конструкции является относительно невысокая интенсивность охлаждения, вследствие чего, в стальных слитках диаметром более 100 мм развивается ликвация, снижающая качество заготовок 2. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение интенсивности охлаждения непрерывнолитого слитка. Технический результат заключается в повышении качества непрерывнолитого слитка. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве для вторичного охлаждения нерерывнолитого слитка, содержащем кожух с патрубками для подачи воды,кожух выполнен с верхним и нижним фланцами, а внутри кожуха помещен соединенный с патрубками кольцевой коллектор, выполненный с возможностью установки от поверхности охлаждения слитка на расстоянии от 10 до 50 мм, а от верхнего и нижнего фланцевна расстоянии от 10 до 100 мм, при этом на ближайшей к поверхности охлаждения слитка поверхности коллектора выполнены отверстия диаметром от 3 до 20 мм с шагом по высоте и периметру от 2 до 4 диаметров отверстия. При зазоре между коллектором и фланцами менее 10 мм существенно увеличивается давление вблизи фланцев, что приводит к чрезмерному разбрызгиванию охладителя из щели между фланцами и слитком. При расстоянии между коллектором и фланцами более 100 мм уменьшается интенсивность охлаждения в нижней и верхней части устройства, что приводит к неравномерности охлаждения слитка. При установке коллектора на расстояние менее 10 мм от поверхности охлаждения слитка эффективность струйного действия охладителя будет снижаться из-за повышения тормозящего действия струй, отраженных от поверхности слитка. Если коллектор расположен от поверхности охлаждения слитка на расстоянии более 50 мм, то интенсивность его также будет снижаться из-за торможения струй толщиной потока. Диаметр отверстия менее 3 мм существенно увеличивает гидравлическое сопротивление системы вторичного охлаждения слитка. При диаметре отверстия более 20 мм эффективность действия затопленных струй охладителя значительно снижается и возрастает неравномерность охлаждения слитка. При выполнении отверстий с шагом по высоте и периметру менее 2 диаметров отверстия уменьшается давление в коллекторе, что приводит к снижению охлаждающей способности устройства. Если отверстия в коллекторе выполнены по высоте и периметру с шагом более 3 диаметров отверстия, то на поверхности слитка образуются зоны вне действия эффекта затопленно-струйного охлаждения. Это также снижает интенсивность охлаждения непрерывнолитого слитка. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого устройства. Оно состоит из кожуха 1, верхнего 2 и нижнего 3 фланцев, подводящих 4 и отводящих 5 патрубков, коллектора 6 с отверстиями 7, из которых истекают затопленные струи, охлаждающие слиток 8. Охлаждение слитка и работа устройства вторичного охлаждения осуществляются следующим образом. Охладитель под давлением из подводящих патрубков 4 поступает в коллектор 5 и далее равномерно продавливается в виде затопленных струй через отверстия 7 в коллекторе. Затопленные струи охлаждающей жидкости с большой скоростью ударяют в поверхность слитка. При этом существенно возрастает турбулентность потока вблизи поверхности охлаждения и уменьшается толщина теплового пограничного слоя вблизи охлаждаемой поверхности слитка. В результате существенно повышается интенсивность охлаждения и скорость кристаллизации непрерывного слитка, уменьшается его структурная и химическая неоднородность, увеличивается дисперсность микроструктуры. Это значительно повышает качество слитка. 2 12279 1 2009.08.30 Пример. Изготовлено устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка диаметром 115 мм из силумина АК 18. Длина коллектора составляла 180 мм. Он отстоял от поверхности охлаждения слитка на расстоянии 18 мм, а от верхнего и нижнего фланцев на расстоянии 24 мм. На ближайшей к слитку поверхности коллектора были выполнены отверстия диаметром 4 мм с шагом по высоте и периметру, равным 8 мм. По сравнению с форсуночным вторичным охлаждением затопленно-струйное вторичное охлаждение позволило получить слиток с равномерной по его сечению структурой и увеличить ее дисперсность в среднем в 2,5 раза. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3

МПК / Метки

МПК: B22D 11/00

Метки: устройство, охлаждения, вторичного, слитка, непрерывнолитого

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/3-12279-ustrojjstvo-dlya-vtorichnogo-ohlazhdeniya-nepreryvnolitogo-slitka.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка</a>

Похожие патенты