Устройство вторичного охлаждения слитков

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СЛИТКОВ(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 вторичного охлаждения слитков, содержащее кожух с патрубками, верхним и нижним фланцами, кольцевой коллектор, отстоящий от слитка на расстоянии 10-50 мм и от верхнего и нижнего фланцев на расстоянии 10-100 мм, а на ближайшей к слитку поверхности коллектора выполнены отверстия диаметром 3-20 мм с шагом по высоте и периметру 2-4 диаметра отверстия, отличающееся тем, что отверстия в коллекторе выше и ниже его середины выполнены наклонно в направлении верха и низа устройства под углами 40-80 к оси слитка. Полезная модель относится к металлургии и предназначена для непрерывной разливки и литья металлов и сплавов. Известно устройство для охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее корпус с патрубками для подачи охлаждающей жидкости 1. Охлаждение слитка происходит затопленными струями охладителя, движущимися вдоль слитка снизу вверх из подводящих патрубков через расширяющееся к верху кольцевое пространство между корпусом и слитком. Основным недостатком такой конструкции является относительно невысокая интенсивность охлаждения слитка. 46372008.08.30 Наиболее близким по технической сущности является устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее кожух с патрубками, верхним и нижним фланцами, кольцевой коллектор, отстоящий от слитка на расстоянии 10-50 мм, а от верхнего и нижнего фланцев на расстоянии 10-100 мм, а на ближайшей к слитку поверхности коллектора выполнены отверстия диаметром 3-20 мм с шагом по высоте и периметру 2-4 диаметра отверстия 2. Охлаждение слитка происходит затопленными струями охладителя. Главным недостатком такой конструкции является недостаточная интенсивность охлаждения слитка. Это происходит вследствие того, что струи жидкости из соседних, ортогонально расположенных к поверхности слитка отверстий в коллекторе, отразившись от поверхности охлаждения, сталкиваются между собой, отрываются от нее и создают сильнозавихренные кольцевые области. Это приводит к образованию на поверхности слитка множества локальных зон с более низкой интенсивностью охлаждения. Все это снижает эффективность охлаждения слитков. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является повышение интенсивности вторичного охлаждения слитков. Технический результат заключается в повышении производительности процесса непрерывного литья. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве вторичного охлаждения слитков, содержащем кожух с патрубками, верхним и нижним фланцами, кольцевой коллектор, отстоящий от слитка на расстоянии 10-50 мм и от верхнего и нижнего фланцев на расстоянии 10-100 мм, а на ближайшей к слитку поверхности коллектора выполнены отверстия диаметром 3-20 мм с шагом по высоте и периметру 2-4 диаметра отверстия, отверстия в коллекторе выше и ниже его середины выполнены наклонно в направлении верха и низа устройства под углами 40-80 к оси слитка. При охлаждении слитка струями охладителя под углами более 80 увеличивается гидравлическое сопротивление потоку охладителя. При охлаждении слитка струями охладителя под углами менее 40 уменьшается охлаждающая способность устройства вследствие преобладания составляющей потока охладителя параллельно поверхности охлаждения. На фигуре представлен продольный разрез предлагаемого устройства. Оно состоит из кожуха 1, верхнего 2, нижнего 3 фланцев, подводящих 4 и отводящих 5 патрубков, коллектора 6 с отверстиями 7. Охлаждение слитка 8 и работа устройства осуществляются следующим образом. Охладитель под давлением тангенциально подается в коллектор и далее равномерно продавливается в виде затопленных струй через отверстия в коллекторе выше и ниже его середины в направлениях верха и низа устройства под углами 40-80 к оси слитка. При этом отраженные от его поверхности струи встречно не взаимодействуют друг с другом, не создают локальных сильнозавихренных циркуляционных зон и этим самым уменьшают гидравлическое сопротивление потоку, что увеличивает охлаждающую способность устройства. Все это повышает производительность процесса непрерывного литья. Пример. Изготовлено устройство вторичного охлаждения слитков диаметром 36 мм из силумина АК 12 при непрерывном горизонтальном литье. Длина коллектора составляла 140 мм. Он отстоял от слитка на расстоянии 20 мм, а от верхнего фланца на расстоянии 10 мм, а от нижнего на расстоянии 50 мм. На ближайшей к слитку поверхности коллектора, выше и ниже его середины, были выполнены наклонно в направлении верха и низа устройства под углами 60 к оси слитка отверстия диаметром 4 мм с шагом по высоте и периметру 3 диаметра отверстия. Это устройство, по сравнению с аналогичным, в котором отверстия расположены ортогонально оси слитка, при прочих равных условиях, позволило увеличить производительность процесса литья в среднем в 1,4 раза. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 2