Устройство для вторичного охлаждения слитка

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СЛИТКА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич Ривкин Александр Игоревич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для вторичного охлаждения слитка, включающее корпус с патрубками,отличающееся тем, что корпус выполнен с нижним и верхним фланцами и внутри корпуса установлен экран, который соединен с верхним фланцем и корпусом с помощью перегородки, причем экран отстоит от слитка на расстоянии 8-60 мм, а на поверхности экрана выполнены отверстия диаметром 4-20 мм с шагом по высоте и периметру 2-5 диаметра отверстия. Полезная модель относится к металлургии и предназначена для непрерывных разливки и литья металлов и сплавов. Известно устройство для охлаждения непрерывного слитка, содержащее трубу с соплами, из которых исходят и распыляются факелы охлаждающей жидкости, которые в воздушной атмосфере захватывают воздух и становятся водовоздушными. Основным недостатком такой конструкции является низкая интенсивность охлаждения слитка, вследствие чего по его сечению развивается ликвация, снижающая качество заготовок 1. Наиболее близким по технической сути является устройство для охлаждения непрерывнолитого слитка, содержащее корпус с патрубками. Охлаждение слитка происходит 46382008.08.30 затопленными струями охладителя, движущимися вдоль слитка снизу вверх из подводящих патрубков через расширяющееся к верху кольцевое пространство между корпусом и слитком 2. Основным недостатком такой конструкции является относительно низкая интенсивность охлаждения слитка потоками охладителя, движущимися с невысокой скоростью вдоль поверхности охлаждения. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является повышение интенсивности вторичного охлаждения слитка. Технический результат заключается в повышении качества слитка и увеличении производительности процесса непрерывного литья. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом устройстве для вторичного охлаждения слитка, включающем корпус с патрубками, корпус выполнен с нижним и верхним фланцами и внутри корпуса установлен экран, который соединен с верхним фланцем и корпусом с помощью перегородки, причем экран отстоит от слитка на расстоянии 8-60 мм, а на поверхности экрана выполнены отверстия диаметром 4-20 мм с шагом по высоте и периметру 2-5 диаметра отверстия. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого устройства. Оно состоит из корпуса 1, верхнего 2 и нижнего 3 фланцев, подводящего 4 и отводящих 5 патрубков, перегородки 6, экрана 7 с отверстиями 8, из которых истекают затопленные струи, охлаждающие слиток 9. Экран расположен от слитка на расстоянии 8-60 мм, а на поверхности экрана выполнены отверстия диаметром 4-20 мм с шагом по высоте и периметру 2-5 диаметра отверстия. При установке экрана на расстоянии менее 8 мм от слитка эффективность струйного действия охладителя будет снижаться из-за повышения тормозящего действия струй, отраженных от поверхности слитка. Если экран расположен от слитка на расстоянии более 60 мм, то интенсивность его охлаждения также будет снижаться из-за торможения струй толщиной потока охладителя. Диаметр отверстия менее 4 мм увеличивает гидравлическое сопротивление системы вторичного охлаждения слитка, снижая скорость струй. При диаметре отверстия более 20 мм эффективность действия затопленных струй охладителя снижается и возрастает неравномерность охлаждения слитка. При выполнении отверстий в экране с шагом по его высоте и периметру менее 2 диаметров отверстия уменьшается давление в коллекторе между корпусом и экраном, что приводит к снижению охлаждающей способности устройства. Если отверстия в экране выполнены по высоте и периметру с шагом более 5 диаметров отверстия, то на поверхности слитка образуются зоны вне действия эффекта затопленно-струйного охлаждения. Это также снижает интенсивность охлаждения слитка. Охлаждение слитка и работа устройства вторичного охлаждения осуществляется следующим образом. Охладитель под давлением из подводящего патрубка тангенциально поступает в коллектор между корпусом и экраном и далее равномерно продавливается в виде затопленных струй через отверстия в экране. Затопленные струи охладителя с большой скоростью ударяют в поверхность слитка, повышенная интенсивность его охлаждения,измельчая структуру слитка, увеличивает его качество и производительность процесса непрерывного литья. Пример Изготовлено устройство вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка диаметром 40 мм из силумина АК 12. Длина экрана составляла 140 мм. Он отстоял от слитка на расстоянии 20 мм. В экране были выполнены отверстия диаметром 4 мм с шагом по высоте и периметру 3 диаметра отверстия. Это устройство по сравнению с обычным, когда охладитель (вода) течет вдоль поверхности слитка, позволило увеличить дисперсность микроструктуры слитка в 3 раза и повысить производительность процесса непрерывного горизонтального литья в 1,8 раза. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 2