RU1792796C - Method of continuous metal casting and machine for performing the same - Google Patents

Abstract

Использование: при непрерывном литье заготовок преимущественно на машинах горизонтального и наклонного типов. Сущность изобретени : воздействие вибрации осуществл ют вдоль пр мой, пересекающейс  продольной осью кристаллизатора в месте стыка металлопрмемника с кристаллизатором , а плоскость амортизации располагают вдоль продольной оси кристаллизатора. При этом в качестве вибровозбудител  используют вибратор 4 с электромагнитным возбуждением колебаний , закрепленный на металлоприемнике 1. Продольна  ось вибратора 4 смещена в горизонтальной пл оскости относительно продольной оси кристаллизатбра 3 и расположена под углом к ней. Металлопри- емник 1 снабжен кронштейнами 7 амортизаторов 8. опоры 9 которых размещены в плоскости, проход щей через продольную ось кристаллизатора, 2 с.п.ф-лы, 5 ил. ел СUsage: for continuous casting of preforms mainly on machines of horizontal and inclined types. SUMMARY OF THE INVENTION: vibration is effected along a straight line intersecting the longitudinal axis of the mold at the junction of the metal receiver with the mold, and the shock plane is positioned along the longitudinal axis of the mold. In this case, a vibrator 4 with electromagnetic excitation of vibrations mounted on the metal detector 1 is used as a vibration exciter. The longitudinal axis of the vibrator 4 is displaced in a horizontal plane relative to the longitudinal axis of the crystallizer 3 and is located at an angle to it. The metal receiver 1 is equipped with brackets 7 of shock absorbers 8. the supports 9 of which are placed in a plane passing through the longitudinal axis of the mold, 2 sp.pf-ly, 5 ill. ate with

Description

Изобретение относитс  к металлургии.и может быть использовано при непрерывной разливке металлов и сплавов преимущественно на машинах, горизонтального и наклонного типов.The invention relates to metallurgy. And can be used in the continuous casting of metals and alloys mainly on machines of horizontal and inclined types.

Известен способ непрерывного лить  металлов, включающий непрерывную подачу жидкого метала через соединительный стакан в полость кристаллизатора и извлечение по циклическому режиму затвердевающей заготовки, при этом соединительному стакану придают возвратно-поступательное перемещение относительно кристаллизатора с частотой, равной частоте выт гивани  отливки.A known method of continuous casting of metals, comprising continuously feeding liquid metal through a connecting cup into the cavity of the mold and extracting a hardened billet in a cyclic mode, is provided with a reciprocating motion relative to the mold with a frequency equal to the frequency of casting drawing.

Однако указанный способ, кроме конструктивной сложности, св занной с необхо; димостью обеспечени  раздельных возвратно-поступательных перемещений (колебаний низкой частоты 1 Гц) стакана и слитка, приводит к созданию рыхлой поверхности слитка из-за циклического сваривани  жидкого металла с затвердевшим металлом на поверхности кристаллизатора и к сложности обеспечени  неподтекани  жидкого металла между кристаллизатором мстаканом.However, this method, in addition to the structural complexity associated with the need; The ability to provide separate reciprocating movements (low-frequency oscillations of 1 Hz) of the cup and the ingot leads to the creation of a loose surface of the ingot due to the cyclic welding of liquid metal with hardened metal on the surface of the mold and to the difficulty of ensuring that the liquid metal does not leak between the crystallizer and the glass.

Известен способ непрерывного лить , при котором колебательные движени  с частотой 360 цикл/мин, равной 6 Гц, совершает блок, состо щий из промежуточного ковша (металлоприемник) и кристаллизатора , непрерывнолитой слиток выт гиваетс  с посто нной скоростью.A continuous casting method is known in which oscillatory motions with a frequency of 360 cycles / min equal to 6 Hz are performed by a block consisting of an intermediate ladle (metal receiver) and a mold, a continuously cast ingot is pulled out at a constant speed.

Однако указанный способ ввиду продольного направлени  колебаний вдоль технологической линии разливки не может обеспечить беспрерывного выт гивани  слитка без ущерба качеству его поверхности . Кроме того, така  низка  частота малоэффективно действует на улучшение кристаллического строени  непрерывного слитка.However, this method, due to the longitudinal direction of vibrations along the casting production line, cannot provide continuous drawing of the ingot without compromising the quality of its surface. In addition, such a low frequency has little effect on improving the crystalline structure of a continuous ingot.

Цель изобретени  - повышение качества заготовок и производительности процесса лить  и снижение энергоемкости.The purpose of the invention is to improve the quality of the workpieces and the productivity of the casting process and reduce the energy intensity.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе непрерывного лить  металлов, включающем подачу металла в кристаллизатор через металлоприемник, сообщение им вибрации и выт гивание слитка, воздействие вибрации осуществл ют вдоль оси, скрещивающейс  с осью кристаллизатора в центре стыка кристаллизатора с металло- приемником, а плоскость амортизации располагают вдоль оси кристаллизатора.This goal is achieved by the fact that in the continuous metal casting method, including supplying metal to the mold through the metal receiver, communicating vibration and drawing the ingot, the vibration is effected along an axis intersecting with the axis of the mold at the center of the junction of the mold with the metal detector, and the plane depreciation is placed along the axis of the mold.

В машине непрерывного лить , обеспечивающей выполнение этого способа, содержащейметаллоприемник , кристаллизатор с огнеупорным стаканом иIn a continuous casting machine providing this method, comprising a metal receiver, a mold with a refractory cup and

вибровозбудитель, в качестве вибровозбудител  использован вибратор с электромагнитным возбуждением колебаний, лини  действи  которого смещена в горизонтальной плоскости относительно продольной оси кристаллизатора и находитс  под углом к ней, металлоприемник снабжен кронштейнами амортизаторов, опоры которых расположены в плоскости, проход щей через ось кристаллизатора.vibration exciter, a vibrator with electromagnetic excitation of vibrations is used, the line of action of which is displaced in a horizontal plane relative to the longitudinal axis of the mold and is at an angle to it, the metal detector is equipped with brackets of shock absorbers, the supports of which are located in a plane passing through the axis of the mold.

На фиг. 1 изображена машина непрерывного лить  горизонтального типа; на фиг. 2 - схема машины непрерывного лить  наклонного типа; на фиг, 3 - вид Б на фиг. 1In FIG. 1 shows a horizontal continuous casting machine; in FIG. 2 is a diagram of a continuous casting machine of an inclined type; FIG. 3 is a view B of FIG. 1

и 2; на фиг. 4 - схема действи  вибрационных сил в плоскости XAZ; на фиг. 5 - схема действи  сил в плоскости YAZ,and 2; in FIG. 4 is a diagram of the action of vibrational forces in the XAZ plane; in FIG. 5 is a diagram of the action of forces in the YAZ plane,

Металл из металлоприемника 1 через соединительный стакан 2 поступает в охлаждаемый кристаллизатор 3, которым сообщаютс  колебани  вибратору 4. Выт гивание слитка 5 происходит т нущей клетью 6. Воздействие вибрации осуществл ют вдоль оси а-а, скрещивающейс  с продольной осью X кристаллизатора 3 в центре А стыка кристаллизатора с металлоприем- ником 1, а плоскость амортизации располагают вдоль оси X кристаллизатора.The metal from the metal receiver 1 through the connecting cup 2 enters a cooled mold 3, which vibrations are transmitted to the vibrator 4. The ingot 5 is pulled by the pulling cage 6. Vibration is carried out along the axis aa, crossing with the longitudinal axis X of the mold 3 in the center A the junction of the mold with the metal detector 1, and the damping plane is placed along the X axis of the mold.

. В машине непрерывного лить  в качестве вибровозбудител  4, закрепленного на металлоприемнике 1, использован вибратор с электромагнитным возбуждением колебаний , Лини  а-а действи  вибрационной силы смещена в горизонтальной плоскости. In a continuous casting machine, as a vibration exciter 4, mounted on a metal detector 1, a vibrator with electromagnetic excitation of vibrations is used. The lines aa of the action of vibrational force are displaced in the horizontal plane

(фиг. 3) относительно продольной оси X кристаллизатора 3 на некоторую величину е, а в вертикальной плоскости находитс  под углом (X (фиг,1 и 2) к ней, Металлоприемник снабжен кронштейнами 7 амортизаторов 8,(Fig. 3) relative to the longitudinal axis X of the mold 3 by a certain amount of e, and in the vertical plane is at an angle (X (Figs. 1 and 2) to it, the metal detector is equipped with brackets 7 of shock absorbers 8,

опоры 9 которых расположены в плоскости, проход щей через ось X.supports 9 which are located in a plane passing through the X axis.

Машина непрерывного лить  горизонтального типа, у которой кристаллизатор 3 расположен в горизонтальной плоскости,Horizontal continuous casting machine, in which the mold 3 is located in a horizontal plane,

опираетс  на амортизаторы 8, опоры которых расположены в горизонтальной плоскости , проход щей через ось X кристаллизатора (фиг, 1).relies on shock absorbers 8, the supports of which are located in a horizontal plane passing through the X axis of the mold (Fig. 1).

Машина непрерывного лить  наклонного типа, у которой кристаллизатор 3 наклонен к горизонту на угол / , опираетс  на амортизаторы 8, опоры которых расположены в плоскости, проход щей через ось X кристаллизатора (фиг. 2).An inclined type continuous casting machine, in which the mold 3 is inclined to the horizontal by an angle f, is supported by shock absorbers 8, the supports of which are located in a plane passing through the mold axis X (Fig. 2).

Машина работает следующим образом. После заполнени  металлоприемника металлом, включаетс  вибратор 4 и параллельно включаетс  т нуща  клеть заготовки . Металл, затвердевший на затравке,The machine operates as follows. After the metal receiver is filled with metal, the vibrator 4 is turned on and the pulling stand of the workpiece is turned on in parallel. The seed hardened metal

начинает перемещатьс  вдоль кристаллизатора в сторону т нущей клети. Воздействие ви брации предотвращает образование спйев на стыке огнеупорного стакана с кристаллизатором при непрерывном процессе выт гивани  слитка.begins to move along the mold towards the pulling stand. The effect of vibration prevents the formation of spikes at the junction of the refractory cup with the mold during the continuous process of drawing the ingot.

t Ввиду расположени  оси вибратора А под углом к продольной оси X кристаллизатора и ее смещени  на величину е от верти- каЬьной плоскости ZAX кажда  частица металла формируемого слитка находитс  под воздействием следующих силовых факторов (фиг. 4 и 5). t Due to the location of the axis of the vibrator A at an angle to the longitudinal axis X of the mold and its displacement by an amount e from the vertical plane ZAX, each metal particle of the formed ingot is influenced by the following force factors (Figs. 4 and 5).

Знакопеременна  сила F вибратора, дей- стЕующа  под углом а , может быть разло- же вдоль осей X и Z на соответствующие сое тавл ющие Fx Fcos a Fz Fsln a. Перва  из них FX способствует перемещению частиц и всего слитка вдоль оси X, т.е. помогает т нущему усилию клети 6, снижа  по- требл емую т нущей клетью мощностью. The alternating force F of the vibrator, acting at an angle a, can be expanded along the X and Z axes into the corresponding components Fx Fcos a Fz Fsln a. The first of these FX facilitates the movement of particles and the entire ingot along the X axis, i.e. helps the pulling force of stand 6 by reducing the power consumed by the pulling stand.

Сила FZ, наход сь на рассто нии е от центра А кристаллизатора (фиг. 5), создает поворотный момент М Fz.e, обеспечивающий круговые движени  частицам незатвердевшего металла на поверхности огнеупорного стакана . Совместное действие сил Fx, F2 и т нущей клети предотвращает попадание частиц жидкого металла на начальный рабочий участок кристаллизатора, при этом способству  их бесконтактному с кристаллизатором охл ажденйю, смеща  критическую зону формировани  начальной коркигОбразование которой происходит без прилипани  к кристаллизатору, и обеспечива  получение качественной наружной поверхности слитка без спаев.The force FZ, located at a distance e from the center A of the mold (Fig. 5), creates a turning moment M Fz.e, which provides circular motions to the particles of uncured metal on the surface of the refractory cup. The combined action of the forces Fx, F2 and the pulling stand prevents liquid metal particles from entering the initial working portion of the mold, while cooling them by the contactless mold and the mold, displacing the critical zone of formation of the initial crust, which occurs without sticking to the mold, and ensuring a high-quality outer surface ingot without junctions.

Исключение пауз в процессе выт гивани  увеличивает производительность машит ны и улучшает качество как поверхности, так и кристаллического строени  слитка.The elimination of pauses during the drawing process increases the productivity of the machine and improves the quality of both the surface and the crystalline structure of the ingot.

Claims (2)

Формула изобретени The claims . 1. Способ непрерывного лить  металлов , преимущественно на машинах горизонтального и наклонного типов, включающий покачу металла из металлоприемника в сое- дин енный с ним кристаллизатор, сообщение им зибрации и выт гивание слитка, чэ т л и - ча ощийс  тем, что, с целью повышени  качества заготовок, увеличени  производительности процесса лить  и снижени  энер- гоеужости, вибрацию осуществл ют вдоль пр |мой, пересекающей продольную ось кристаллизатора в месте стыка металлоприемника с кристаллизатором, а плоскость амортизации располагают вдоль продольной1 оси кристаллизатора.. 1. A method of continuous casting of metals, mainly on machines of horizontal and inclined types, including pumping the metal from the metal receiver into the mold connected to it, telling it to vibrate and pulling the ingot, four and a half, improving the quality of the workpieces, increasing the productivity of the casting process and reducing energy loss, vibration is carried out along a straight line crossing the longitudinal axis of the mold at the junction of the metal detector with the mold, and the shock absorption plane is along the longitudinal1 axis of the mold. 2. Машина непрерывного лить  металлов , преимущественно горизонтального и2. Continuous metal casting machine, mainly horizontal and наклонного типа, содержаща  металлопри- емник, соединенный с кристаллизатором посредством огнеупорного стакана, и вибровозбудитель , отличающа с  тем,что с целью повышени  качества заготовок, увеличени  производительности процесса лить  и снижени  энергоемкости, в качестве вибровозбудител  использован вибратор с электромагнитным возбуждением колебаний , закреплённый на металлоприемнике который снабжен кронштейнами амортизаторов , при этом продольна  оси вибратора смещена в горизонтальной плоскости относительно продольной оси кристаллизатора и расположена под углом к ней, а опоры амортизаторов размещены в плоскости, проход щей через продольную ось кристаллизатора.inclined type, comprising a metal detector connected to the crystallizer by means of a refractory cup, and a vibration exciter, characterized in that in order to improve the quality of the workpieces, increase the productivity of the casting process and reduce the energy consumption, a vibrator with electromagnetic excitation, mounted on the metal detector, is used as a vibration exciter. which is equipped with shock absorber brackets, while the longitudinal axis of the vibrator is offset in the horizontal plane relative to the longitudinal axis of the cr stallizatora and angled thereto, and a damper support has a plane passing through the longitudinal axis of the mold.