Валок-кристаллизатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОЮ Ш) А 3(50 С 03 В 13 16 БРЕТЕНИЯ ИСАНИЕ У АВТОРСК 21) 22) 46)(71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлурги-ческий институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 559908, кл. В 03 В 13/16, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 251781, кл. В 22 0 11/06, 1967(54)(57) 1. ВАЛОК-КРИСТАЛЛИЗАТОРсодержащий цилиндрический бандажс торцовыми крышками, систему охлаж"дения в виде кольцевых каналов ирасйоложенное внутри бандажа распре ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ делительное устройство с подводящи-ми и отводящими охлаждающую жидкость патрубками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации про. цесса теплообмена, кольцевые каналы выполнены на внутренней поверхности бандажа, а распределительное устройство разделено перегородкой на две полости и выполнено с тангенциальными отверстиями, соединяющими эти полости с кольцевыми каналами системы охлаждения.2, Валок-кристаллизатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения равномерности охлаждения по длине валка, тангенциальные отверстия распределительног устройства выполнены с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением до 1,15-1,20 к его середине.Изобретение относится к оборудованию металлургической и химическойпромышленности, а также промышленности строительных материалов и можетбыть использовано для переработкиметаллургических шлаков.Известен валок-кристаллизатор,содержащий бандаж с торцовыми крышками и размещенной внутри него коаксиальной камерой, сопло и подводящиеи отводящие охлаждающую жидкостьцатрубки, где равномерность .охлаждения обеспечивается камерой, выполненной из коаксиально расположенныхцилиндров, сопряженных на входе ивыходе по конусуСопло, подающее охлаждающую жидкость, установлено с возможностьюперемещения вдоль оси валка чтопозволяет регУлировать скорость ирасход охлаздающей жидкости, и,следовательно, регулировать интенсивность теплообмена эа счет наличияместной рециркуляции при эжектировании части нагретой охлаждающейжидкости 1 .Недостатками этого устроКства являются низкая интенсивность тепло"обмена между горячей поверхностьювалка и охлаждающей жидкостью вслед.ствие образования режима пленочногокипения, а также неравномерностьтеплоотвода, что приводит к температурному перекосу по длине джалка.Кроме того, во время работы валкаинтенсивность теплоподвода к поверхности валка может изменяться, чтовызывает необходимость изменить положение сопла вдоль оси валка.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсявалок с внутренним охлаждением, содержащий бандаж н коаксиально расположенный в нем поворотный коллекторс уплотнительными планками, которыеограничивают эоны подвода и отводаохлаждающей жидкости.,Изменение режима охлаждения валка осуществляется изменением положения зоны охлаждения путем поворотаколлектора на определенный угол, Такая конструкция позволяет регулиро-вать интенсивность охлаждения с помощью поворотного коллектора 21.Устройству присуща недостаточнаяинтенсивность теплообмена вследствиетого, что при внезапном увеличениитеплового потока к поверхности вал 55 Выполнение внутренней поверхности бандажа с кольцевыми каналами, а также тангенциальный подвод охлаздающей жидкости из распределительного устройства повышают. степень турбулентности потока жидкости,исключают режим пленочного кипения на внутренней ка при установленном расходе охлаждающей жидкости возможно ее резкоевскипание, а следовательно, появление пленочного режима кипения жидкости,При таком режиме кипения резкоснижается тепловой поток, поступающий через паровую пленку от бандажак охлаждающей жидкости.Образование такого режима теплообмена в зависимости от эксплуата"ционной ситуации приводит к недопустимо. высоким температурам самоговалка (большим температурным перекосам по длине валка), а это, в своюочередь, приводит к локальным разрушениям поверхности бандажа валка,что влечет за собой снижение срокаслужбы валка, ухудшение качестваготовой продукции. Недостатками из"вестного устройства являются такженевозможность получения перегретойводы или пара энергетических параметроввследствие пленочного режимакипения, а также большая металлоемкость конструкций.Цель изобретения - интенсификация процесса теплообмена.Указанная цель достигается тем, Зо что в валке-.кристаллизаторе, содержащем цилиндрический бандаж сторцовыми крышками, систему охлаждения в виде кольцевых каналов и расположенное внутри бандажа распредели тельное устройство с подводящими н отводящими охлаждающую жидкость патрубками, кольцевые каналы выполнены навнутреней поверхности бандажа, а распределительное устройство разделено 40 перегородкой на две полости и выполнено с тангенциальными отверстия"ми, соединяющими эти полости с кольцевыми каналами системы охлаждения.Кроме того, целесообразно с ф 5 целью обеспечения равномерности охлаждения по длине валка тангенциальные отверстия распределительногоустройства выполнить с относительнымдиаметром, равным 1,0 на торцах вал ка с линейным увеличением их до 1,151,20 к.его серецине.243 3 1100 поверхности бандажа, а следовательно, увеличивают теплосъем с последней в несколько раз, что позволяет прока. тывать ленту большей толщины.Выполнение распределительного устройства с перегородкой позволяет подвести охлаждающую жидкость сразу . к горячей стороне валка, что улучшит теплосъем с поверхности валка,непосредственно соприкасающейся с рас" Ю плавом.Выполнение тангенциальных отверстий охлаждающей жидкости с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением 15 их до значения 1,15-1,20 к его середине, обеспечивает равномерность охлаждения по длине валка, что повышает эксплуатационную стойкость валка. В случае выполнения отвер в стий с отклонением от указанных вели чин будет иметь место температурная неравномерность по ширине ленты, . что, в конечном итоге, приведет к на" рушению режима кристаллизации ленты 25 и ухудшению качества готового продукта, а также к изменению формы ленты, ее растрескиванию и разрыву.На фиг.1 изображен валок-кристалли. затор, разрез, на фиг.2 - схема прокатки жидкого расплава валками описанной конструкции.Валок-кристаллизатор содержит валок 1 и цилиндрический бандаж 2, внутренняя поверхность которого име 35 ет кольцевые каналы 3, разделенные друг от друга кольцевыми ребрами 4; Бандаж 2 запрессован в ступицы 5, на хвосто вики которых насажены подшипники 6.Распределительное устройство 7 с разделительной перегородкой 8 помещено внутрь бандажа 2. По длине распределительного устройства 7 со стороны подвода 9 охлаждающей жидкости выполнены тангенциальные от- ф 5 верстия 10, подающие последнюю в кольцевые зазоры между бандажом 2 и распределительным устройством 7. " Нагретая жидкость через отверстия11 поступает в отводящий патрубок 12,50Тангенциальные отверстия 10 выполнены с относительным диаметром, равным 1,0 на торцах валка с линейным увеличением их до значения 1,15-1,20 к его середине. 55Валок работает следующим образом.При прокатке жидкого расплава 13 валками предлагаемой конструкции в месте контакта их с расплавом имеют место большие тепловые потоки, поступающие к валкам. Охлаждающая жидкость через входной патрубок 9 поступает в подводящую полость распределительного устройства, откуда через тангенциальные отверстия 10 поступает к бандажу 2, распределяясь по каналам 3. Направленное движение охладителя по тангенциальным подводам 10 позволяет изменить скорость движения жидкости в кольцевых каналах 3 бандажа 2, а следовательно, дает Ъоэможность регулировать теплосъем с внутренней поверхности бандажа 2 путем регулирования скорости охладителя, что исключает режим пленочного кипения на внутренней поверхности бандажа 2,Т,е. при увеличении скорости прокатки или изменении толщины прокатываемой ленты регулирование теплосъема производится изменейием расхода охлаждающей жидкости.Затем нагретая жидкость из кольцевых каналов 3 бандажа 2 через отверстия 11 поступает в отводящую полость распределительного устройства 7 и выводится через отводящий патрубок 12, где в дальнейшем ее тепло может полезно использоваться.Температура и давление охлаждающей жидкости могут быть различными и зависят от расхода охладителя, скорости вращения валков и зазора между валками.Использование предлагаемого устройства позволит: интенсифицировать процесс теплообмена между внутренней поверхностью бандажа и охлаждающей жидкостью за счет кольцевых каналов, выполненных на внутренней поверхности бандажа и тангенциального подвода охладителя, добиться равномерности теплосъема за счет разного диаметра тангенциальных отверстий, подводящих охладитель, что увеличивает срок службы валка-кристаллизатора, улучшает качество готовой продукции,прокатывать ленту большей толщины, что приводит к повышению производительности установки для переработки шпака снизить металлоемкость валкакристаллизатора за счет упрощения конструкция распределительного устройства, получить горячую воду или пар энергетических параметров в зависимости от величины теплосъема вследствие исключения режима пленочного кипения.1100243 Составитель И. ИноземцеваРедактор А. Долинич Техред С. Легеза Корректор Г, Ога каз 4535/20 3035 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная Тираж 469НИИПИ Государственнделам изобретенМосква, Ж,Рауш Подписноо комитета СССРи открытийкая наб д. 4/5