Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛИТКОВ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для вторичного охлаждения слитков на установках непрерывной разливки металлов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков, содержащее корпус, в котором установлено сопло с поперечным сегментным пазом на его внешней стороне, соединенным при помощи отверстия с внутренней полостью корпуса, перегородку с отверстиями, установленную между соплом и корпусом, а также патрубок, соединенный с корпусом
(См. авт. свид. SU 1405949 A1, В 22 D 1 1/124, 30.06.1988).

Недостатком известного устройства является значительная неравномерность распределения охладителя по полю орошения на поверхности непрерывнолитого слитка, а также недостаточная величина углов раскрытия факела охладителя.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении равномерности распределения охладителя по полю орошения на поверхности непрерывнолитого слитка, а также в увеличении углов раскрытия факела охладителя. Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков содержит корпус, в котором установлено сопло с поперечным сегментным пазом на его внешней стороне, соединенным при помощи отверстия с внутренней полостью корпуса, а также патрубок, соединенный с корпусом. Между соплом и корпусом установлена перегородка с отверстиями. На внутренней стороне сопла выполнен поперечный сегментный паз, пересекающий сегментный паз на внешней стороне сопла в поперечном к нему направлении, при этом отверстия расположены по периферии перегородки по оси сегментного паза на внутренней стороне сопла.

Высота сегментного паза на внутренней стороне сопла составляет 0,1-1,0 его радиуса. Ширина сегментного паза на внутренней стороне сопла составляет 0,05-0,3 его радиуса. Радиус сегментного паза на внешней стороне сопла составляет 0,8-5,0 радиуса паза на внутренней стороне. Ширина сегментного паза на внешней стороне сопла составляет 0,2-5,0 ширины сегментного паза на внутренней стороне. Величина углубления сегментных пазов друг в друга составляет 0,2-5,0 ширины сегментного паза на внутренней стороне сопла.

Повышение равномерности распределения охладителя по полю орошения на поверхности слитка и увеличение углов раскрытия факела охладителя будет происходить за счет выполнения в сопле устройства двух взаимно пересекающихся поперечных сегментных пазов и наличия перегородки с отверстиями между корпусом и соплом.

Диапазон значений высоты сегментного паза и внутренней стороны сопла в пределах 0,1-1,0 его радиуса объясняется гидродинамическими закономерностями формирования факела охладителя. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимый угол раскрытия факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от радиуса сегмента с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла в пределах 0,05-0,3 его радиуса объясняется гидродинамическими закономерностями истечения жидкости из сопла. При меньших и больших значениях уменьшается равномерность распределения охладителя по полю орошения. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений радиуса сегментного паза с внешней стороны сопла в пределах 0,8-5,0 радиуса сегментного паза с внутренней стороны сопла объясняется гидродинамическими закономерностями истечения жидкости из сопла и формирования факела охладителя. При меньших и больших значениях не будет обеспечиваться необходимая устойчивость факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от величины радиуса сегментного паза с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений ширины сегментного паза с внешней стороны сопла в пределах 0,2-5,0 ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла объясняется гидродинамическими особенностями истечения жидкости из сопла. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимое значение угла раскрытия факела охладителя по его малой оси, а при больших значениях не будет обеспечиваться необходимая устойчивость факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от ширины паза с внутренней стороны сопла.

Диапазон значений глубины углубления сегментных пазов друг в друга в пределах 0,2-5,0 ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла объясняется гидродинамическими закономерностями истечения жидкости из сопла При меньших и больших значениях не будут обеспечиваться необходимые углы раскрытия факела охладителя. Указанный диапазон устанавливается в зависимости от величины ширины сегментного паза с внутренней стороны сопла.

Анализ научно-исследовательской и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого устройства с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на чертеж, на котором показано:
фиг. 1 - устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков, продольный разрез;
фиг. 2 - то же, вид в плане;
фиг. 3 - то же, вид сбоку;
фиг. 4 - то же, разрез А-А;
фиг. 5 - то же, разрез Б-Б.

Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков состоит из корпуса 1, сопла 2 с сегментными пазами 3 и 4, перегородки 5 с отверстиями 6, внутренней полости 7, патрубка 8, выходного отверстия 9. Позициями R и r обозначены радиусы сегментных пазов, В и b - их ширина, h - глубина углубления сегментных пазов друг в друга, H - высота сегментного паза с внутренней стороны сопла. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков работает следующим образом.

Пример. В процессе работы устройства по патрубку 8 подается вода, которая направляется во внутреннюю полость 7 корпуса 1. Далее вода направляется через два отверстия 6, выполненные в перегородке 5, в сегментный паз 4, выполненный с внутренней стороны сопла 2. Через отверстие 9, образованное в месте пересечения сегментных пазов 3 и 4, вода выходит из сопла 2, образуя факел, и направляется на поверхность непрерывнолитого слитка сечением 250х1600 мм, разливаемого со скоростью 1,0-1,2 м/мин.

Высота H сегментного паза 4 с внутренней стороны сопла 2 составляет 0,1-1,0 его радиуса r. Ширина b сегментного паза 4, выполненного на внутренней стороне сопла 2, составляет 0,05-0,3 его радиуса r. Радиус R сегментного паза 3 составляет 0,8-5,0 радиуса r сегментного паза 4. Ширина B сегментного паза 3, выполненного с внешней стороны сопла 2, составляет 0,2-5,0 ширины b сегментного паза 4, выполненного с внутренней стороны сопла 2. Глубина h углубления сегментных пазов 3 и 4 друг в друга составляет 0,2-5,0 ширины b сегментного паза 4.

В первом и пятом примерах вследствие несоответствия конструктивных параметров устройства оптимальным значениям не обеспечиваются необходимое раскрытие факела охладителя и его равномерность распределения по полю орошения.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие необходимых значений конструктивных параметров устройства обеспечивается увеличение углов раскрытия факела охладителя, а также повышается равномерность распределения охладителя по полю орошения.

В таблице приведены примеры устройств с различными конструктивными параметрами.

Применение изобретения позволяет увеличить выход годных непрерывнолитых слитков из трещиночувствительных марок стали на 15-20%.