Наибольшее распространение в настоящее врем» получили двухручьевые машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) для производства слябов. В непрерывном производстве слябов применяются два типа машин – вертикальные и криволинейные (радиальные). Вертикальные машины выполняются в виде заглубленных башен, криволинейные машины в отличие от вертикальных практически не требуют заглубления. На вертикальных, радиальных и криволинейных МНЛЗ формирование слитков осуществляется в кристаллизаторе и зоне вторичного охлаждения. Жидкий металл, поступающий в кристаллизатор, отдает часть тепла охлаждающей воде, циркулирующей в каналах плит кристаллизатора. Установлено, что при минимальной скорости циркуляции воды 3-5 м/с и минимальном расходе 1500 л/(м2/мин) производительность холодильника при постоянной скорости литья и расходе воды остается практически неизменной.
Охлаждение непрерывной заготовки в зоне вторичного охлаждения зависит от скорости литья, марки стали, типа машины и других факторов. В зоне вторичного охлаждения отвод тепла от слитков осуществляется роликами или балками с внутренним охлаждением, струйным охлаждением, отдачей тепла в окружающую среду, лучеиспусканием и конвекцией, а также воздухом, поступающим в бункер. При установившемся режиме работы МНЛЗ, который наступает примерно через 10-15 мин, тепло, отводимое различными средствами охлаждения, определяют по уравнению теплового баланса.
Устойчивое тепловое равновесие наступает, когда в отдельных системах водяного охлаждения не наблюдается изменения температуры.
Тепло отводится:
Удельный расход воды в системе струйного охлаждения составляет 0,4-0,9 м3/т стали. В отдельных случаях расход составляет 1,5 м3/т.
Количество испаряющейся воды, расходуемой на струйное охлаждение, обратно пропорционально удельному расходу (плотности полива единицы охлаждаемой поверхности металла). Испарения составляют от 2-3 до 10-12 %; соответственно удельный расход воды от 16,2 до 8,6 л/(см2-мин). Образующийся в зоне вторичного охлаждения пар, если его не удалять, проникает на рабочую площадку в виде густого тумана, что резко снижает видимость в зоне разливки металла, подвергая опасности персонал. Для предотвращения образования тумана возле рабочего места необходимо предусматривать мероприятия, исключающие выделение пара из бункера.Зона вторичного охлаждения конструктивно выполняется в виде металлического бункера, имеющего минимальные технологические проемы, обеспечивающие беспрепятственное непрерывное движение слитка и удаление воды шламовой канализацией.
В машинах с вертикальной разливкой металла бункер зоны вторичного охлаждения относительно небольших размеров, поэтому в нем легче достичь высокой гермети-чности.Основной задачей при составлении теплового и паровоздушного баланса является точное определение количества испаряющейся воды. Используя приведенные выше сведения, а также уравнение теплового баланса, можно проверить, правильно ли приняты исходные данные.
Бункер зоны вторичного охлаждения следует рассматривать как изолированное помещение, в котором происходит естественный газообмен, как в здании с тепловыделениями. Поэтому расчет воздухообмена следует вести так же, как расчет аэрации.Тепловой напор рекомендуется распределять обратно пропорционально объему воздуха, поступающего в бункер, и удаляемой паровоздушной смеси, а при наличии большого количества не ассимилированного пара – с учетом его плотности.
Необходимо отметить, что для повышения надежности системы паро-подавления в зоне вторичного охлаждения следует предусматривать минимальную высоту бункера, а также хорошую герметизацию всех проемов конструктивного и технологического назначения.