Устройство для охлаждения непрерывнолитого слитка мелкого сечения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАВДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТОГО СЛИТКА МЕЛКОГО СЕЧЕНИЯ , содержащее расширенный кверху кожух длиной L ) равной от до S45|, , установленнь по оси разливки и соединенный с патрубками для подачи врдьц о т л и ч а .ю щ ее с я тем, что, с целью повьшения качества макроструктуры слитка путем снижения термических напряжений, кожух выполнен с изменением поперечного сечения по следующей зависимости:

сОюз сОВетсних

СОЦИАЛИСТИ 1ЕСНИХ

PECflVSËÈН

0% Of) 3Ш В 22 D 11/124 по дЕЛАм изот етнюи и отн1 ытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н Автовсномм сеидетилЫтви госудМ стаенный комитат сссе (21) 3615885/22-02 (22) 04.07.83 (46) 15. 12.84, Бюл. 11 46 (72) В.В.Соболев, Г.Г.Завалин, Г.Ф.Чистяков, В.Я.Белогуров, А И.Щедченко и П.И.Трефилов (53) 621.746.27(088.8) (56) 1. Патент Франции У 216821 7, кл. В 22 D 11/00, 1873.

2; Авторское свидетельство СССР по заявке В 3562726/22-02, кл. В. 22 D 11/00, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЛДЕНИЯ

НЕПРЕРЫВНОЛИТОГО СЛИТКА МЕЛКОГО СЕЧЕНИЯ, содержащее расширенный кверху кожух длиной Ь, равной от 5 6> до 345>, установленньй по оси разливки и соединенный с патрубками для подачи воды, о т л и ч а .ю. щ е е с тем, что, с целью повышения качества макроструктуры слитка. путем снижения термических напряжений, кожух выполнен с изменением поперечного сечения по следующей зависимости: где 5> — площадь прперечного сечения верхнего среза. кожуXB MM 2, 5> - площадь поперечного сечения нижнего среза кожуха, мм2, 1 — длина кожуха, мм, 3 — расстояние от сечения до верхнего среза кожуха, мм, — от 0,3 до 0,7. С: хогг содержащем расширенный кверху кожух . длиной 4, равной от Я .Б„ до

8 Бн установленный по осн разливки

Я

:и соединенный с патрубками для пода чи воды, кожух выполнен с изменением поперечного сечения по следующей зависимости:

1!2

69(69 e„q (e 14

Изобретение относится к непрерыв-, ной разливке металлов и может быть использовано в черной металлургии .для охлаждения непрерывнолитых сталь ных слитков- круглого или прямоугольного сечения диаметром или толщиной . до 00

Известно устройство для охлаждения слитков, полученных непрерывной разливкой, состоящее из охватывающего lo слиток кожуха, жестко соединенного с питающей головкой, в которой вы-. полнены отверстия для подачи жидкости. Отверстия наклонены в направлении, обратном направлению движения мате». 35 риала, и выходят внутрь кожуха

Это устройство позволяет создать высокую интенсивность охлаждения поверхности слитка, резко увеличить скорость затвердевания и ликвидиро- 20 вать химическую неоднородность по сечению слитка Я .

Существенным недостатком известного устройства является высокая интенсивность охлаждения поверхности непрерывнолитых слитков, которая приводит к появлению в слитке боль " ших термических напряжений и, вследствие этого, к образованию трещин, не заваривающихся при прокатке .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для охлаждения непрерывнолитого слитка мелкого сечения, содержащее расширенный кверху кожух длиной 35

L (5.-8) 5>, установленны9 по оси разливки и соединенный с патрубками для подачи воды(2), Известное устройство позволяет организовать линейный закон изме» нения интенсивности охлаждения вдоль слитка, однако рост корочки слитка постепенно замедляется с ростом ее толщины. Вместе с этим растет тер.мическое сопротивление затвердевшей оболочки слитка. Поэтому в конце эоны охлаждения резкое увеличение интенсивности теплоотвода не дает воэможности повысить скорость затвердевания и приводит к росту термичес- 5ч ких напряжений и образованию трещин, Целью изобретения является повышение качества макроструктуры слитка путем снижения термических напряжений. 55

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения непрерывнолитого слитка мелкого сечения, где 58. — площадь поперечного сечения верхнего среза кожу-ха, мм

2.

6 " площадь поперечного сечения нижнего среза кожуха, мм2;, L - длина кожуха, мм; расстояние от сечения до верхнего среза кожуха мм

6 — от 0,3 до 0,7. а

На чертеже схематически изображе- но устройство дчя охлаждения непрерывнолитогб слитка мелкого сечения. .;Устройство содержит кожух 1, в нижней части которого установлены атрубки 2 для подачи охлаждающей жидкости. в пространство между кожухом и непрерывнолитым слитком 3, Устройство устанавливают под кристаллизатором при помощи фланца 4 соосно со слитком. Кожух имеет сечение, одобное сечению слитка, но превосходящее его по величине. Такая конструкция кожуха обеспечивает уменьшение.зазора между кожухом и слитком в направлении движения слитка.

Следствием этого является увеличение скорости.протока охлаждающей .жидкости в направлении движения слитка, резкое в начале зоны охлаждение проточной водой и плавное в конце этой зоны. Такая организация охлаждения поверхности слитка снижает термические напряжения и предотвращает образование трещин в слитке.

Длина кожуха L равняется (5-8) 45„ . Для слитков мелкого сече1 ния это соответствует длине 6001000 мм.

Коэффициент ц 0,3-0,7 (данный диапазон изменения обеспечивает необходимое резкое уменьшение скорости протока в начале зоны охлаж.дения и плавное уменьшение скорости протока в конце зоны охлаждения.

112

Устройство работает следующим образом.

Охлаждающую жидкость через патрубки 2 подают в пространство между: кожухом 1 и слитком З,.при этом она протекает вверх, охлаждая поверхность слитка. Вследствие увеличения зазора между кожухом 1 и слитком 3 происходит уменьшение скорости протока обратно пропорционально увеличению 30 площади поперечного сечения зазора.

Хаким образом, увеличивают скорость протока охлаждающей жидкости в направлении движения слитка резко в начапе зоны охлаждения проточной во- . 15 .дой и плавно в конце этой зоны. Такая организация охлаждения поверхности слитка снижает термические.напряжения и исключает образование тре щин, а также обеспечивает интенсив- gQ ность охлаждения, достаточно высокую для подавления осевой ликвации., Пример..С использованием предлагаемого устройства разливают сталь

У13А в слиток сечением 82х82 мм на промышленной ИНЛЗ. Устройство усрановлено s зоне вторичного .охлаждения под кристаллизатором на расстоя« нии .от нега 20 мм. Оно представляет собой охватывающий слиток кожух, имеющий .сечение, подобное сечению слитка, но превосходящее его по ве,личине. Кожух выполнен расширенным кверху с площадью поперечного сечения. нижнего среза 10400 мм, площадью поперечного сечения верхнего среза.

ЗЗООО. мм или в 3,17 раза больше., Зазор между кожухом и слитком вни9021 4

sy составляет 10 мм, а вверху 5Î мм.

Длина кожуха 700 мм или 6,85-(5„ .

Площадь поперечного сечения кожуха 5 уменьшена по следующему закону з зависимости от расстояния от верхнего среза кожуха:

Вода, подаваемая снизу, протекает в зазоре между кожухом и слитком и .охлаждает поверхность слитка. Вследствие изменения площади поперечного сечения зазора между кожухом и слитком скорость протока воды увеличена в направлении движения слитка .резко в начале зоны охлаждения и плав" но в конце зоны.

Применение предлагаемого устройства позволяет получить слитки с равномерным распределением примеси по сечению слитка (например, различие в концентрации углерода по сечению слитка не превышает 0,027), что дает возможность получать мелкосортную литую заготовку круглого или прямоугольного сечения диаметром или толщиной до 100 мм с минимальной химической неоднородностью и удовлетворительной макроструктурой и, таким образом, повысить качество слитков и выход годной заготовки,а также расширить сортамент марок легированных ста0 леи, разливаемых непрерывной разливкой, которые из-за склонности к образованию осевой ликвации не разливаются на машинах .непрерывного литья заготовок.

1129021

Составитель Л,Дымшиц

Техред Л.Иикеш1 Корректор С.Шекмар

Редактор А. Гулька

Заказ 9284/9

Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

)