Спосіб регулювання температури робочих стінок кристалізатора установки безперервного лиття заготовок

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Известно регулирование температуры охлаждающей жидкости при непрерывном литье (Патент Великобритании №1356479, кл. B22D11/00, 1974), включающее охлаждение рабочих стенок кристаллизатора и ее отвод из них, а также регулирование температуры жидкости, циркулирующей в каналах кристаллизатора (признаки, общие с признаками заявляемого технического решения). Однако известный способ не обеспечивает надежного охлаждения кристаллизатора при отключении системы электроснабжения, и, соответственно, падении напора охладителя. Известен способ регулирования температуры рабочих стенок кристаллизатора установки непрерывного литья заготовок (А.с. СССР №1537356, кл. B22D11/00, 1990), принятый за прототип. Способ по прототипу включает охлаждение рабочих стенок кристаллизатора в период разливки путем подачи деаэрированной воды из замкнутого контура в каналы и ее отводе из них и регулирование температуры подаваемой в каналы воды, осуществление в межразливочный период подачи деаэрированной воды в каналы стенок кристаллизатора, при этом температур у подаваемой в кристаллизатор воды поддерживают постоянной, а ее регулирование осуществляют обратной теплофикационной водой. Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения являются: охлаждение рабочих стенок кристаллизатора путем подачи деаэрированной воды из замкнутого циркуляционного контура в каналы, ее отвода из них и регулирования температуры подаваемой в каналы воды. Недостатком прототипа является невозможность стабилизации температуры стенок кристаллизатора изза того, что способом по прототипу не предусмотрены технологические приемы рационального использования напорного и безнапорного охладителя, тем самым не обеспечивается надежность его работы. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ регулирования температуры рабочих стенок кристаллизатора непрерывного литья заготовок путем его дополнения технологическими приемами рационального использования напорного и безнапорного охладителя, что обеспечивает стабилизацию температурного режима стенок кристаллизатора при любых режимах работы (в разливочном, межразливочном и аварийном режимах) и позволяет обеспечить надежность работы кристаллизатора в целом. Поставленная задача решается тем, что в способе регулирования температуры стенок кристаллизатора непрерывного литья заготовок, включающем охлаждение рабочих стенок кристаллизатора путем подачи охладителя из замкнутого циркуляционного контура в каналы стенок кристаллизатора, его отвод из них и регулирование температуры подаваемого в каналы охладителя, согласно изобретению, охлаждение стенок кристаллизатора и герметизацию циркуляционного контура осуществляют напорным циркуляционным охладителем, а при падении его напора осуществляют разгерметизацию циркуляционного контура, при этом охлаждение стенок кристаллизатора производят безнапорным охладителем, а регулирование его температуры осуществляют изменением расхода безнапорного охладителя путем его отвода в аварийный сбросный трубопровод, причем, в качестве охладителя используют воду, например, химочищенную, деаэрированную, обессоленную, или конденсат или хладагент из холодильных установок. Кроме того, в межразливочный период в зимнее время температуру стенок кристаллизатора поддерживают положительной путем подачи охладителя (в это время года осуществляюще го функцию теплоносителя), положительную температуру которого обеспечивают охлаждающей системой, а регулирование температуры стенки кристаллизатора в аварийный период за счет изменения расхода безнапорного охладителя осуществляют о т аварийного источника электроэнергии. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявленного изобретения и достигаемым техническим результатом обеспечивается следующим. Охлаждение стенок кристаллизатора безнапорным охладителем с предварительной разгерметизацией циркуляционного контура в условиях падения давления в охладителе в циркуляционном контуре, вызванном отключением системы энергоснабжения циркуляционных насосов, позволяет в аварийных ситуациях продолжать разливку металла и охлаждение стенок кристаллизатора, не допуская выхода его из строя, а изменение расхода безнапорного охладителя, проходящего по каналам в стенках кристаллизатора, позволяет держать температуру стенки кристаллизатора стабильной, такой же, как и в безаварийном режиме работы. Использование в качестве охладителя химочищенной, деаэрированной, обессоленной воды, конденсата или хладагента холодильных установок также способствуе т повышению надежности работы кристаллизатора установки непрерывного литья заготовок. Подача в каналы стенок кристаллизатора в зимнее время в межразливочный период охладителя с положительной температурой поддерживают температур у стенок кристаллизатора стабильной, не допуская его замерзаний, что обеспечивает его надежную работу. Регулирование температуры стенки кристаллизатора в аварийном периоде путем изменения расхода безнапорного охладителя, осуществляемого от аварийного источника электроэнергии, также способствует стабилизации температуру кристаллизатора, обеспечивая тем самым надежность работы кристаллизатора. На чертеже (фиг.) показана принципиальная схема системы, реализующей способ. Система включает кристаллизатор 1, который замкнут циркуляционным контуром 2, образованным каналами 3 в рабочих стенках кристаллизатора 1 и трубопроводом 4 напорного охладителя и трубопроводом 5 напорного подогретого охладителя, и соединен с баком запаса охладителя 6 и теплообменником 7. Гидравлический аварийный клапан 8 установлен на аварийном сбросном трубопроводе 9. Гидравлический аварийный клапан 8 соединен трубопроводом 10 герметизации циркуляционного контура с тр убопроводом 4 напорного охладителя. Бак запаса охладителя 6 соединен с циркуляционными насосами 11. Обратный клапан 12 установлен на трубопроводе 13 безнапорного охладителя. Кроме того, бак запаса охладителя 6 с трубопроводом 13 безнапорного охладителя соединен с каналами 3 в стенках кристаллизатора 1. Аварийный сбросной трубопровод 9 соединен с запасной емкостью 14, которая в свою очередь трубопроводом 15 возврата охладителя сообщается с баком запаса охладителя 6. Датчик температуры стенки кристаллизатора 16 соединен с регулятором 17 расхода безнапорного охладителя, установленным на аварийном сбросном трубопроводе 9. Трубопровод 18 соединяет каналы 3 в стенках кристаллизатора 1 с теплообменником 7, являющимся частью охладительной системы 19. Способ осуществляется следующим образом. При нормальной работе охлаждение рабочих стенок кристаллизатора и герметизацию замкнутого циркуляционного контура 2 осуществляют подачей в каналы 3 рабочих стенок кристаллизатора 1 напорного охладителя по трубопроводу 4 замкнутого циркуляционного контура 2. Далее напорный охладитель по напорному трубопроводу 5 подогретого охладителя замкнутого циркуляционного контура 2 поступает в бак 6 запаса охладителя, а герметизацию замкнутого циркуляционного контура осуществляют подачей напорного охладителя по трубопроводу 10 на гидравлический аварийный клапан 8. Избыточное тепло охлаждаемого в кристаллизаторе металла отбирают через поверхности нагрева теплообменника 7. Герметичность циркуляционного контура обеспечивается гидравлическим аварийным клапаном 8, установленным на аварийном сбросном трубопроводе 9. Управляющей гидравлическим аварийным клапаном 8 средой служит циркуляционный охладитель, заполняющий трубопровод 10 герметизации циркуляционного контура. При работающих циркуляционных насосах 11, т.е. при наличии напора в трубопроводе 4 напорного охладителя, гидравлический аварийный клапан 8 закрыт. При обесточивании системы циркуляционные насосы 11 останавливаются и происходит падение давления охладителя в трубопроводах 4 и 10, т.е. при остановке насосов 11 под воздействием снижения давления циркуляционного охладителя в трубопроводе 10 происходит разгерметизация циркуляционного контура, гидравлический аварийный клапан открывается, а охлаждение стенок кристаллизатора осуществляют безнапорным охладителем, подаваемым из бака 6 запаса охладителя по трубопроводу 13 безнапорного охладителя через обратный клапан 12 и каналы 3 в рабочей стенке кристаллизатора 1 и далее по трубопроводу 18 через гидравлический аварийный клапан 8 по аварийному сбросному трубопроводу 9 в запасную емкость 14, тем самым обеспечивая охлаждение металла в кристаллизаторе в аварийной ситуации (при отключенных циркуляционных насосах). Запасная емкость 14 трубопроводом 15 возврата охладителя может быть соединена с баком охладителя 6. Регулирование температуры безнапорного охладителя при работе в аварийной ситуации осуществляют изменением его расхода путем отвода в аварийный сбросной трубопровод 9 по показаниям датчика температуры 16 стенок кристаллизатора посредством регулятора 17 температуры стенок кристаллизатора от аварийного источника электроэнергии (на чертеже не показано). В зимнее время в межразливочный период температуру стенок кристаллизатора 1 поддерживают положительной, подавая по трубопроводу 18 из теплообменника 7 в каналы 3 в стенках кристаллизатора 1 охладитель, температуру которого обеспечивают охлаждающей системой 19.