Устройство для получения металлических лент методом быстрого охлаждения из жидкого состояния

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение надежности в работе. Боковые стенки 4 валка-кристаллизатора 1 снабжены ребрами 5 на наружной стороне, расположены наклонно с уменьшением ширины от внутреннего обода 3 к внешнему ободу 2 и представляют собой центробежную тепловую трубу. На боковых стенках снаружи выполнены ребра для увеличения охлаждаемой поверхности. Изнутри внешний обод и боковые стенки выложены капиллярно-пористым фитилем и пропитаны хладагентом. На поверхность обода подают расплавленный металл, слой которого затвердевает, а тепло от обода отводится хладагентом. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (ll) (51)4 В 22 о 11 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 4334576/3 1-02 (22) 26.11.87 (46) 07.12.а9. Бюл. N 45 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.Н.Абраменко, А.С.Калиниченко и Н.fl.Æâàâûé (S3) Ь21.746.27 (ОЫ8.а) (56) Заявка Японии и 61-7142, кл. 1 22 1 11/06, 19ыб. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛ ЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ МЕТОДОМ БЫСТРОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Из ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения

2 является упрощение конструкции устройства и повышение надежности в работе. Боковые стенки 4 валка- кристаллиэатора 1 снабжены ребрами 5 на наружной стороне, расположены наклонно с уменьшением ширины от внутреннего обода 3 к внешнему ободу 2 и представляют собой центробежную тепловую> трубу. На боковых стенках снаружи выполнены ребра для увеличения охлаждаемой поверхности. Изнутри внешний обод и боковые стенки выложены капиллярно-пористым фитилем и пропитаны хладагентом. На поверхность обода подают расплавленный металл, слой которого затвердевает, а тепло от обода отводится хладагентом. 2 ил.

1526892

Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливке металлов.

Целью изобретения является упро5 щение конструкции устройства и повышение надежности его работы.

На Фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сбоку. 10

Устройство содержит вращающийся валок-кристаллиэатор 1 с внешним 2 и внутренним 3 ободами наклонными боковыми стенками 4 с наружными ребрами

5. Внешний обод и боковые стенки выложены капиллярно-пористым фитилем 6.

Кристаллизатор установлен на оси 7.

Возле кристаллизатора размещена литниковая система 8 с расплавом 9. На наружном ободе валка удерживается изготавливаемая жидкометаллическая лента 10 (привод валка не показан).

Устройство работает следующим образом.

Внешний обод 2 вращающегося вал- 25 ка 1 захватывает из литниковой системы 8 слой расплава 9. Отдавая тепло ободу, слой эатвердевает, превращаясь в ленту 10. В то же время при вращении валка частицы жидкого хладагента увлекаются центробежной силой к стенке внешнего обода 2, где испаряется в капиллярно-пористом фитиле

6. Пары хладагента устремляются в зону наименьшего давления - к охлаждаемым воздухом наклонным эребренным снару35 жи боковым стенкам 4, где конденсируется, нагревая их ° Теплосброс происходит за счет омывания наружной поверхности боковых стенок 4 и размещенных там по концентрическим окружностям ребер 5 потоком воздуха, оказывающим сопротивление вращению. Таким образом, наружная поверхность боковых стенок

4 с ребрами 5 представляют собой ох- 45 лаждаемые воздухом теплообменники.

Сконденсировавшиеся в капиллярно-пористом Фитиле боковых стенок жидкие частицы хладагента подаются центробежными силами к внешнему ободу 2.

Происходит замкнутый испарительноконденсационный цикл.

0cновной теплосброс осуществляют наклонные боковые стенки 4 с ребрами

5. Интенсивность теплообмена с воздухом свободной части внешнего обода 2 по сравнению с ними невелика, так как обод имеет гладкую поверхность. Теплообмен внутреннего обода 3 пренебрежительно мал, так как располагается застойная зона воздуха °

Отводимый тепловой поток при вынужденной конвекции зависит от скорости омывания охлаждаемой поверхности воздухом (интенсивность охлаждения), а также от площади омываемой поверхности. При вращении круглых тел прямоугольного профиля с приближением к центру уменьшается как интенсивность охлаждения за счет падения относительной линейной скорости омывания, так и площади омываемых боковых поверхностей, что приводит к резкому уменьшению теплосброса. Для увеличения отводимого от боковых стенок теплового потока в предлагаемом устройстве валок-кристаллизатор выполнен в виде центробежной тепловой трубы с наклонными боковыми стенками с уменьшением ширины от внутреннего обода к внешнему. Это позволяет увеличить площадь боковых охлаждаемых воздухом стенок, а значит, соответственно и величину отводимого теплового потока.

Использование оребренных снаружи наклонных боковых стенок одновременно в качестве конденсатора тепловой трубы и охлаждаемого воздуха теплообменника позволяет уменьшить температурный перепад по всей трубе и тем самым повысить скорость охлаждения расплава.

Пример. Валок-кристаллизатор выполнен в виде центробежной тепловой трубы трапецеидального профиля. Внешний диаметр валка 200 мм, внутренний

50 мм, ширина 40 мм, угол наклона боковой стенки к вертикали 30 . Снаружи на каждой наклонной боковой стенке расположены по восемь концентрических рядов ребер шириной 3 мм каждое. Материал корпуса валка - медь М2, На внутренних поверхностях внешнего обода и боковых стенок нанесен капиллярно-пористый фитиль толщиной 2 мм.

Материал фитиля - спеченные медные сферические шарики диаметром 0,8-1 мм.

Теплоноситель в тепловой трубедистиллированная вода.

Предварительные испытания показали следующее. Устройство вполне работоспособно и может быть использовано для получения быстроохлажденных лент иэ алюминиевых сплавов. Толщина лент от 0,15 мм при частоте вращения валка

50 o6/ñ до 0,05 мм при частоте 150 об/с.

Производительность устройства 32 кг/ч.

268 2 формула изобретения

Составитель Л.Дымшиц

Редактор С.Пекарь Техред И.Верес Корректор Т.Малец

Заказ 7447/16 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

При работе устройства не требовалось применять охлаждающую жидкость, так как оно нормально охлаждалось воздухом за счет вынужденной конвекции.

Разогрев рабочей поверхности кристаллиэатора не превышал 150 C при частоте 50 об/с, а при частоте 150 об/с не превышал 110 С

Характеристика получаемых лент: микроструктура - размытое гало; предел прочности экструэированных образцов 340-350 МПа; относительное удлинение 5ь.

Так как образец не требует водного охлаждения, то при производительности

32 кг/ч алюминиевой ленты экономится минимум 0,7 м /ч проточной воды.

Устройство для получения металли5 ческих лент методом быстрого охлаждения из жидкого состояния, содержащее литниковую систему и приводной валок-кристаллиэатор, выполненный в виде центробежной тепловой трубы с внешним и внутренним ободами и боковыми стенками, о т л H ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения надежности его работы, боковые стенки валка-кристаллизатора снабжены ребрами на наружной стороне и расположены наклонно с уменьшением ширины от внутреннего обода к внешнему.