УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ОКАЛИНЫ В МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Предложенная полезная модель относится к области металлургии, конкретнее к непрерывному литью заготовок, к устройствам для удаления окалины, в которых применяют воду.
Известны различные способы и устройства для удаления окалины, образующейся на поверхности металлических обрабатываемых заготовок в процессе литья или горячего деформирования.
Эти способы и устройства для их выполнения делятся на механические, химические и химико-механические, в зависимости от их выполнения.
Удаление окалины высоконапорной струей воды в основном используется в прокатных станах, струи воды направлены под наклоном против направления подачи слябов. Наружная поверхность слябов и блюмов, которая должна быть очищена, непрерывно перекрывается струями воды, испускаемыми соплами под давлением порядка 12-40 Мпа (RU 2229948, В 08 В 7/02, 2004 г; RU 2211737, В 21 В 45/08, 2003 г; RU 2044616, В 24 С 1/00, 1995 г; RU 2197350, В 21 В 45/08, 2001 г; RU 2129053, В 21 В 45/08, 1999 г).
Известно техническое решение по эксплуатации установки непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической осью (RU 2083317, B 22 D 11/00, 1997 г), в котором между разливками очередного разливочного ковша производят удаление слоев окалины и накипи с поверхности бочек роликов по их краям. Удаление осуществляют посредством механического разрушения при помощи накладок с рифленой поверхностью на дополнительных звеньях затравки. Устройство содержит шарнирную затравку, состоящую из отдельных звеньев с упругими элементами в их корпусах и головки с фигурным вырезом на ее торце. Затравка снабжена дополнительными шарнирно соединенными звеньями, присоединенными к крайнему звену затравки.
Все приводимые технически решения направлены на удаление окалины с поверхности заготовки или же с поверхности бочек роликов.
Задачей предлагаемого технического решения является решение проблемы удаления окалины, образующейся в процессе разливки в машинах непрерывного литья металлов, особенно в зоне вторичного охлаждения, которая непрерывно обрушивается при движении сляба и накапливается под приводными роликами. Накапливающаяся и не удаляемая окалина приводит к заклиниванию и поломкам роликам, снижению производительности машин из-за остановок и ремонтов.
В настоящих условиях, при существующей конструкции оборудования, при ставящихся задачах увеличения скорости разливки металла и увеличения производительности установок, вопрос удаления окалины, а значит и обеспечение более надежной и безаварийной работы машин непрерывной разливки, стоит наиболее остро.
Техническим результатом предлагаемого решения является защита рамы роликов от окалины, исключение заклинивания роликов и тем самым увеличение срока службы оборудования и надежности работы установки непрерывной разливки, увеличение ее производительности.
Желаемый технический результат достигается тем, что устройство для удаления окалины в машине непрерывной разливки металла, включает ролики большого и малого радиуса в технологической оси машины, где ролики большого радиуса установленные с зазором относительно несущей рамы. Под роликами большого радиуса в секциях зоны вторичного охлаждения (ЗВО) жестко установлены склизы и закреплены на раме, при этом рабочая поверхность склизов выполнена с наклоном к горизонтали. К несущим рамам подведены и закреплены водоподводящие трубы с установленными в их торцах по меньшей мере одной форсункой, в корпусе которой выполнен подводящий канал с соплом, при этом форсунки расположены под приводным роликами и ориентированы вдоль поверхности склиза. Склизы устанавливаемые под приводными роликами выполняют преимущественно из
нержавеющей стали, что исключает прилипание к ним горячей окалины и облегчает смыв-удаление ее струей воды.
Форсунки, установленные под роликами в предлагаемом устройстве, выполнены с таким соотношением глубины вреза (со стороны торца форсунки) сопла а в подводящий канал форсунки к диаметру d самого канала, которое обеспечивает получение выходного отверстия сопла почти квадратного сечения. За счет этого достигается жесткость и дальнобойность струи воды, подаваемой форсункой на склиз для удаления окалины. Форсунки также установлены с возможностью изменения положения их осей относительно рабочей поверхности склиза. Температура окалины, опадающей с поверхности непрерывнолитого сляба при его охлаждении и движении в зоне вторичного охлаждения машины непрерывной разливки, составляет ~1000°С. Под действием узкого направленного факела воды, подаваемой через сопло форсунки под давлением 10 атм, падающая на склиз окалина разбивается, дробится, превращаясь в более мелкую фракцию и удаляется (смывается) с поверхности склиза вниз под установку, а затем в цеховую систему по удалению шлама.
Предлагаемое устройство для удаления окалины в машине непрерывной разливки металлов поясняется прилагаемыми чертежами, где на Фиг.1 - показано расположение склизов (общий вид, вертикальный разрез); на Фиг.2 - форсунка (продольный разрез).
Устройство включает ролики 1 малого (г) и большого (R) радиусов, установленные в зоне вторичного охлаждения машины непрерывной разливки стали, ролики большого радиуса установлены с зазором относительно несущей рамы 2. Под роликами большого радиуса (R) на рамах 2 жестко установлены склизы 3, рабочая поверхность которых выполнена с наклоном к горизонтали. К несущим рамах подведены и закреплены водоподводящие трубы, в торцах которых установлены форсунки 4, ориентированные вдоль поверхности склиза 3. В корпусе форсунки 4 выполнен водоподводящий канал 5 с соплом 6.
Форсунки 4 выполнены таким образом, что соотношение в них глубины вреза а сопла 6 (со стороны торца форсунки) в подводящий канал 5 к диаметру d самого канала обеспечивает наибольшую жесткость струи воды, ее дальнобойность, а следовательно и эффективность удаления окалины с поверхности склиза. Форсунки установлены с возможностью изменения положения их осей относительно рабочей поверхности склиза.
Предлагаемое устройство для удаления окалины опробовано и успешно работает на МНЛ3 N 5 конвертерного производства ОАО «Северсталь». Устройство работает следующим образом. В процессе разливки стали в машине непрерывного литья заготовок на поверхности сляба образуется окалина, которая по мере движения сляба в технологическом маршруте, особенно в зоне вторичного охлаждения, непрерывно обрушивается и скапливается под роликами. Для сбора и удаления окалины под роликами большого радиуса (R) технологической оси машины на несущей раме жестко установлены склизы, рабочая поверхность которых выполнена с наклоном к горизонтали в сторону системы шламоудаления. Под роликами к несущей раме подведены и закреплены водоподводящие трубы, в торцах которых установлены две форсунки с соплом, а сами форсунки ориентированы вдоль поверхности установленных склизов.
К форсункам подается вода под давлением ~10 атм, что обусловлено действующим оборудованием и существующей технологией непрерывной разливки. Узкий факел воды, подаваемый из форсунки на склиз, разбивает и смывает падающую окалину вниз под установку. Использование данного устройства позволяет эффективно удалять окалину, образующуюся в процессе непрерывной разливки, повысить стойкость роликов, уменьшить остановки на их ремонты, а тем самым повысить производительность машины непрерывной разливки.