Устройство для получения металлических лент методом быстрого охлаждения из жидкого состояния

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ МЕТОДОМ БЫСТРОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ(57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(56) Заявка Японии 11кл. В 22 0 11/06, 19 является упрощение конструкции устройства и повышение надежности вработе. Боковые стенки 4 валка- кристаллиэатора 1 снабжены ребрами 5 нанаружной стороне, расположены наклонно с уменьшением ширины от внутреннего обода 3 к внешнему ободу 2 и представляют собой центробежную тепловуюфтрубу. На боковых стенках снаружи выполнены ребра для увеличения охлаждаемой поверхности. Изнутри внешнийобод и боковые стенки выложены ка"пиллярно-пористым фитилем и пропитаны хладагентом. На поверхность ободаподают расплавленный металл, слойкоторого затвердевает, а тепло отобода отводится хладагентом. 2 ил.20 Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливкеметаллов,Целью изобретения является упро 5щение конструкции устройства и повышение надежности его работы.На Фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку, 10Устройство содержит вращающийсявалок-кристаллиэатор 1 с внешним 2 ивнутренним 3 ободами наклонными боковыми стенками 4 с наружными ребрами5, Внешний обод и боковые стенки выложены капиллярно-пористым фитилем 6,Кристаллизатор установлен на оси 7.Возле кристаллизатора размещена литниковая система 8 с расплавом 9Нанаружном ободе валка удерживаетсяизготавливаемая жидкометаллическаялента 10 (привод валка не показан).Устройство работает следующим образом,Внешний обод 2 вращающегося валка 1 захватывает из литниковой системы 8 слой расплава 9. Отдавая теп-ло ободу, слой эатвердевает, превращаясь в ленту 10. В то же время привращении валка частицы жидкого хладагента увлекаются центробежной силойк стенке внешнего обода 2, где испаряется в капиллярно-пористом фитиле6. Пары хладагента устремляются в зонунаименьшего давления - к охлаждаемымвоздухом наклонным эребренным снару 35жи боковым стенкам 4, где конденсируется, нагревая ихТеплосброс происходит за счет омывания наружной поверхности боковых стенок 4 и размещенных там по концентрическим окружностямребер 5 потоком воздуха, оказывающимсопротивление вращению. Таким образом,наружная поверхность боковых стенокс ребрами 5 представляют собой охлаждаемые воздухом теплообменники.Сконденсировавшиеся в капиллярно-пористом Фитиле боковых стенок жидкиечастицы хладагента подаются центробежными силами к внешнему ободу 2.. Происходит замкнутый испарительноконденсационный цикл.Основной теплосброс осуществляютнаклонные боковые стенки 4 с ребрами5, Интенсивность теплообмена с воздухом свободной части внешнего обода 2по сравнению с ними невелика, так какобод имеет гладкую поверхность. Теплообмен внутреннего обода 3 пренебрежительно мал, так как располагается застойная зона воздухаОтводимый тепловой поток при вынужденной конвекции зависит от скорости омывания охлаждаемой поверхности воздухом (интенсивность охлаждения), а также от площади омываемой поверхности, При вращении круглых тел прямоугольного профиля с приближением к центру уменьшается как интенсивность охлаждения за счет падения относительной линейной скорости омывания, так и площади омываемых боковых поверхностей, что приводит к резкому уменьшению теплосброса. Для увеличения отводимого от боковых стенок теплового потока в предлагаемом устройстве валок-кристаллизатор выполнен в виде центробежной тепловой трубы с наклонными боковыми стенкамис уменьшением ширины от внутреннегообода к внешнему. Это позволяет увеличить площадь боковых охлаждаемых воздухом стенок, а значит, соответственно и величину отводимого теплового потока.Использование оребренных снаружи наклонных боковых стенок одновременно в качестве конденсатора тепловой трубы и охлаждаемого воздуха теплообменника позволяет уменьшить температурный перепад по всей трубе и тем самым повысить скорость охлаждения расплава.П р и м е р. Валок-кристаллизатор выполнен в виде центробежной тепловой трубы трапецеидального профиля. Внешний диаметр валка 200 мм, внутренний 50 мм, ширина 40 мм, угол наклона боковой стенки к вертикали 30 . Снаружи на каждой наклонной боковой стенке расположены по восемь концентрических рядов ребер шириной 3 мм каждое. Материал корпуса валка - медь М 2, На внутренних поверхностях внешнего обода и боковых стенок нанесен капилляр- но-пористый Фитиль толщиной 2 мм. Материал фитиля - спеченные медные сферические шарики диаметром 0,8-1 мм. Теплоноситель в тепловой трубе- дистиллированная вода.Предварительные испытания показали следующее. Устройство вполне работоспособно и может быть использовано для получения быстроохлажденных лент иэ алюминиевых сплавов. Толщина лент от 0,15 мм при частоте вращения валка 50 об/с до 0,05 мм при частоте 150 об/с. Производительность устройства 32 кг/ч.26892 формула изобретения Составитель Л.Дымшиц Редактор С.Пекарь Техред И.Верес Корректор Т.МалецЗаказ 7447/16 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 15 При работе устройства не требовалось применять охлаждающую жидкость, так как оно нормально охлаждалось воздухом за счет вынужденной конвекции. Разогрев рабочей поверхности кристаллиэатора не превышал 150 С при частоте 50 об/с, а при частоте 150 об/с не превышал 110 СХарактеристика получаемых лент: микроструктура - размытое гало; предел прочности экструэированных образцов 340-350 МПа; относительное удлинение 5.Так как образец не требует водного охлаждения, то при производительности 32 кг/ч алюминиевой ленты экономится минимум 0,7 мз/ч проточной воды. Устройство для получения металлических лент методом быстрого охлаждения из жидкого состояния, содержащее литниковую систему и приводной валок-кристаллиэатор, выполненный в виде центробежной тепловой трубы с внешним и внутренним ободами и боковыми стенками, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения надежности его работы, боковые стенки валка-кристаллизатора снабжены ребрами на наружной стороне и расположены наклонно с уменьшением ширины от внутреннего обода к внешнему.