УСТРОЙСТВО ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к металлургии стали и может быть использована при разливке стали на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) преимущественно криволинейного типа с вертикальным участком.
Известно устройство вторичного охлаждения заготовок на машинах непрерывного литья криволинейного типа, содержащее попарно установленные коллекторы, оснащенные форсунками, центральные оси которых в плоскости поперечного сечения коллекторов пересекаются под углом, смежные форсунки парных коллекторов, смежные форсунки парных коллекторов, установленных в первой секции устройства, составляет 12-24° и увеличивается с увеличением номера секции, достигая в последней секции устройства 30-50°. (RU 2086349 В22D 11/124)
Недостатком известного устройства является то, что оно, улучшая равномерность охлаждения заготовки и качество ее поверхности за счет подачи факела под средние опоры роликовой секции, недостаточно охлаждает ролики, что может привести в заклиниванию роликов, скоплению окалины и возникновению аварийной ситуации, а так же данное устройство применяется для охлаждения слябов на радиальном участке машин непрерывного литья криволинейного типа и его не возможно применить на машин непрерывного литья криволинейного типа с вертикальным участком.
Известно, выбранное в качестве ближайшего аналога, устройство зоны вторичного охлаждения, содержащее роликовую секцию с закрепленными на ней коллекторами с форсунками, расположенными между роликами и выполненными с возможностью подачи охладителя в виде факела вдоль оси разливки в плоскости роликов. (RU 2245757 В22D 11/124)
Недостатком известного устройства является то, что оно, улучшая равномерность охлаждения заготовки и поддерживающих роликов, приводит к переохлаждению углов заготовки и образованию трещин, ухудшению качества непрерывнолитых заготовок и, как следствие, к внеплановому прекращению процесса разливки стали и снижению производительности МНЛЗ.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение изоляции углов сляба от переохлаждения подаваемым охладителем, повышение качества непрерывнолитых заготовок, снижение аварийности, исключение внепланового прекращения процесса разливки стали и увеличение производительности МНЛЗ.
Для достижения технического результата устройство зоны вторичного охлаждения, включающее роликовую секцию с закрепленными на ней коллекторами с форсунками, расположенными между роликами и выполненными с возможностью подачи охладителя в виде факела вдоль оси разливки в плоскости осей роликов, в отличие от ближайшего аналога, содержит защитные экраны, закрепленные на роликовой секции и выполненные в виде двух металлических пластин, высотой Н, равной длине зоны вторичного охлаждения, причем в пластинах выполнены прорези, ширина которых D равна 1,02-1,15 диаметра роликов, кроме того, защитные экраны выполнены с возможностью смещения в направлении технологической оси МНЛЗ на расстояние равное 0,04-0,15 ширины отливаемой заготовки.
При высоте защитных экранов меньше длины зоны вторичного охлаждения не будет обеспечена изоляция углов сляба от переохлаждения подаваемым охладителем, что приведет к снижению качества заготовки, а при высоте защитных экранов больше длины зоны вторичного охлаждения, невозможно будет произвести стыковку и настройку положения кристаллизатора с роликовой секцией, что снизит производительность МНЛЗ.
При ширине прорезей менее 1,02 будет происходить скопление окалины, заклинивание роликов, что приведет к снижению качества заготовки, возникновению аварии и снижению производительности МНЛЗ, а при ширине прорезей более 1,15 диаметра роликов не будет обеспечена необходимая изоляция углов сляба от переохлаждения подаваемым охладителем, что приведет к снижению качества заготовки.
Диапазон значений смещения защитных экранов относительно технологической оси МНЛЗ на расстояние равное 0,04-0,15 ширины отливаемой заготовки объясняется теплофизическими закономерностями роста корочки. При меньших значениях не будет обеспечена изоляция углов от переохлаждения подаваемым охладителем, что приведет к снижению качества заготовки. При больших значениях не будет обеспечена равномерность теплоотвода, что приведет к снижению качества заготовки, возникновению аварии и снижению производительности МНЛЗ.
Устройство зоны вторичного охлаждения показано на фиг.1, вид сверху, на фиг.2, продольный разрез и схема защитного экрана на фиг.3 вид сверху на фиг.4, продольный разрез.
Устройство зоны вторичного охлаждения состоит из роликовой секции 1, коллекторов с закрепленными на них форсунками 2, защитных экранов 3 состоящих из двух пластин 4.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В процессе непрерывной разливки при выходе из кристаллизатора слябовая заготовка проходит через роликовую секцию 1 между двумя соединенными между собой пластинами 4, на поверхность сляба подается вода и/или водовоздушная смесь из коллекторов с форсунками 2, вода и/или водовоздушная смесь отражается от защитных экранов 3 и угловая зона сляба защищается от переохлаждения, а отраженная вода и/или водовоздушная смесь при этом охлаждает поддерживающие ролики роликовой секции 1.
При необходимости смены сечения защитные экраны 3 могут быть смещены относительно технологической оси МНЛЗ.
Заявляемое устройство зоны вторичного охлаждения было опробовано при отливке слябовой заготовки на двухручьевой МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком. В процессе разливки стали сляб вытягивали со скоростью 0,5-1,1 м/мин на выходе из кристаллизатора, на вертикальном участке в зоне вторичного охлаждения на поверхность сляба подавалась водовоздушная смесь, которая отражаясь от защитных экранов, не попадала на угловую зону сляба, а падала на ролики роликовой секции, охлаждая их. Как показали результаты эксперимента, использование защитных экранов обеспечивает надежную изоляцию угловой зоны сляба от воздействия факела охладителя, позволяет иметь более высокую температуру угловой зоны заготовки на участке ее разгиба, что положительно сказывается на качестве ее поверхности. Так же применение данного устройства способствует дополнительному охлаждения роликов, препятствуя их заклиниванию и износу, что позволяет исключить внеплановое прекращение разливки и увеличить производительность МНЛЗ.