Оборудование для вторичного охлаждения слитка

Оборудование для систем вторичного охлаждения УНРС

Проектирование и внедрение систем вторичного охлаждения УНРС — одно из первых и наиболее развитых направлений деятельности нашей фирмы. Достигнутый успех обусловлен большим практическим опытом, углубленным изучением процессов, происходящих в зоне вторичного охлаждения, а также наличием собственной экспериментальной базы.


К.т.н. Айзин Ю.М., зам. генерального директора по науке,
с 1980 по 2011г. ведущий специалист по разработке систем вторичного охлаждения отечественных УНРС

Важнейшим элементом, определяющим параметры кристаллизации слитка в зоне вторичного охлаждения УНРС, является форсунка (водяная или водовоздушная). Для изучения работы форсунок фирмой создан измерительный комплекс, позволяющая определять расходные характеристики форсунок, плотность орошения и коэффициент теплоотдачи в факеле форсунки при температуре разливки. Стенд для измерения характеристик форсунокСтенд для измерения характеристик форсунок

Стенд для измерения характеристик форсунок

Для определения коэффициента теплоотдачи применяется электрический калориметр, представляющий собой нагреватель из хромелевой ленты с прикреплённой к нему термопарой. Регистрация температуры и электрической мощности калориметра производится автоматически с помощью обслуживающего стенд компьютера.

Нагревательный элемент калориметра с термопарой
Нагревательный элемент калориметра с термопарой

К настоящему времени проведено исследование более чем 150 водяных и водовоздушных форсунок, имеющих разную геометрию внутренней полости и сопла, что определяет различные варианты пространственного распределения теплоотдачи. Распределение теплоотдачи по факелу у форсунок различной конструкцииРаспределение теплоотдачи по факелу у форсунок различной конструкции

Распределение теплоотдачи по факелу у форсунок различной конструкции

В результате многолетних исследований был создан ряд оригинальных форсунок, обеспечивающих более равномерное охлаждение поверхности слитка по сравнению с существовавшими прежде образцами. В результате снижается напряжение в оболочке затвердевающей непрерывнолитой заготовки и достигается значительное улучшение качества поверхности и макроструктуры. Форсунки: с объёмным и плоским факелами

Форсунки: с объёмным и плоским факелами

В качестве примера новых разработок нашей фирмы можно привести плоскофакельную водо-воздушную форсунку (расположена в центре рисунка) с расширяющимся к краям соплом («соплом-бабочкой»).

Важную роль в системах вторичного охлаждения играют коллектора вторичного охлаждения, обеспечивающие закрепление форсунок относительно заготовки и подвод к ним воды и воздуха. Для разработки коллекторов фирмой создан лабораторный стенд, позволяющий снимать гидродинамические характеристики коллекторов: распределение распыляемой воды по вертикали и горизонтали при различных расходах воды и воздуха.

Лабораторный стенд для определения гидродинамических характеристик коллекторов
Лабораторный стенд для определения гидродинамических характеристик коллекторов

Данный лабораторный стенд также используется для паспортизации коллекторов, поступивших в серийное изготовление.

Cистемы вторичного охлаждения нашей фирмы показали высокую надёжность работы, что позволяет им функционировать при обеспечении водой и воздухом низкого качества. Для защиты форсунок и коллекторов от примесей, находящихся в воде и воздухе, фирмой разработаны удобные быстроразъёмные соединения с фильтрами, которые улавливают частицы размером более 1 мм.

Быстроразъёмное соединение с фильтром
Быстроразъёмное соединение с фильтром
Быстроразъёмное соединение с фильтром (фото и схема работы)

Системы вторичного охлаждения, разработанные нашими специалистами, успешно применяются на ведущих металлургических комбинатах: ОЭМК (Ст. Оскол), НТМК (г. Нижний Тагил), ММК им. Ильича (г. Мариуполь) и др.На «Северстали» к настоящему времени наша фирма стала основным поставщиком оборудования вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки.

Установка коллекторов на роликовой секции зоны вторичного охлаждения УНРС
Установка коллекторов на роликовой секции зоны вторичного охлаждения УНРС

Эксплуатация систем вторичного охлаждения нашей фирмы показала значительное повышение качества поверхности заготовок (в том, числе трубных сталей и сталей для судостроения), улучшение их макроструктуры и геометрии, снижение образования окалины.

Для модернизации действующих и оснащения вновь вводимых УНРС фирма «КОРАД» предлагает современные системы вторичного охлаждения слитка. Для внедрения данных систем проводятся комплексные работы, включающие следующие этапы:

  • проведение расчётов кристаллизации слитка;
  • разработка технического и рабочего проекта;
  • разработка режимов вторичного охлаждения;
  • поставка и монтаж оборудования (коллекторов, форсунок, быстроразъёмных соединений с фильтрами);
  • подбор оборудования водоразборного узла.

Поставка систем вторичного охлаждения осуществляется «под ключ» с последующим техническим сопровождением.

Данные разработки могут быть успешно применены и для других охлаждающих устройств (охлаждение и закалка проката и машиностроительных деталей, охлаждение металлоконструкций печей и графитовых электродов и т.д.).