RU2043836C1 - Method of the metal continuous casting - Google Patents
Method of the metal continuous casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043836C1 RU2043836C1 SU5056357A RU2043836C1 RU 2043836 C1 RU2043836 C1 RU 2043836C1 SU 5056357 A SU5056357 A SU 5056357A RU 2043836 C1 RU2043836 C1 RU 2043836C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- insert
- mould
- metal
- casting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывному литью, в частности к технологии наклонной или горизонтальной непрерывной разливки металлов и сплавов. The invention relates to metallurgy, namely to continuous casting, in particular to the technology of inclined or horizontal continuous casting of metals and alloys.
Известен способ горизонтальной непрерывной разливки металлов в неподвижные кристаллизаторы, характеризующийся приемами периодического шагового извлечения слитка с подпрессовкой его путем приложения небольшой нагрузки во время паузы между двумя шагами в обратном извлечению направлении. A known method of horizontal continuous casting of metals into stationary molds, characterized by methods of periodic stepwise extraction of the ingot with prepressing it by applying a small load during a pause between two steps in the opposite direction of extraction.
Недостатки известного способа периодичность извлечения слитка, т.к. в местах образования спаев нарушается однородность слитка как по механическим свойствам, так и по качеству поверхности, возможны трещины, а также несовершенная система металлоподвода из промежуточного устройства в кристаллизатор. На ее изготовление расходуется дорогие огнеупорные материалы, требуется высокая точность изготовления деталей из них. Кроме того, эти детали очень быстро размываются жидким металлом. Так, отсечное кольцо из дорогих керамических материалов непременный атрибут металлопроводящего канала к кристаллизатору изнашивается со скоростью 0,7 мм /ч даже при относительно небольших скоростях разливки и сечениях отливаемых слитков. В настоящее время имеется потребность в разливке на одном ручье металла в количестве 100 т/ч, для чего указанная система не приспособлена. The disadvantages of this method the frequency of extraction of the ingot, because at the junctions, the ingot homogeneity is violated both in terms of mechanical properties and surface quality, cracks are possible, as well as an imperfect metal supply system from the intermediate device to the mold. Expensive refractory materials are used for its manufacture; high precision manufacturing of parts from them is required. In addition, these parts are very quickly washed away by liquid metal. Thus, a cut-off ring made of expensive ceramic materials is an indispensable attribute of the metal-conducting channel to the mold wears out at a speed of 0.7 mm / h even at relatively low casting speeds and cross sections of cast ingots. Currently, there is a need for casting on one stream of metal in an amount of 100 t / h, for which this system is not suitable.
Известен способ горизонтальной непрерывной разливки, заключающийся в подаче жидкого металла в кристаллизатор сверху, нормально к его горизонтальной продольной оси, через отверстие в его верхней стенке, в котором запрессовано кольцо из огнеупорного материала, причем верхний торец указанного кольца проходит сквозь днище установленного на кристаллизаторе сверху промежуточного ковша. Извлечение отливаемого слитка из кристаллизатора двустороннее, через два торцевых окна полости кристаллизатора. A known method of horizontal continuous casting, which consists in supplying liquid metal to the mold from above, normally to its horizontal longitudinal axis, through an opening in its upper wall, in which a ring of refractory material is pressed in, the upper end of this ring passing through the bottom of the intermediate mounted on the mold bucket. The extraction of the cast ingot from the mold is bilateral, through two end windows of the mold cavity.
Недостатки данного аналога следующие. Износ указанного кольца в процессе разливки, которое перед разливкой требовало пригонки заподлицо с верхней стенкой полости кристаллизатора, очень быстро приводит к тому, что корка слитка начинает цепляться за отверстие в верхней стенке кристаллизатора, что приводит к нарушениям процесса разливки, потере качества поверхности слитка и в конечном счете к прорывам жидкой фазы за пределами кристаллизатора. Кроме того, двустороннее вытягивание слитка создает неудобства в планировке цеха. The disadvantages of this analogue are as follows. Wear of this ring during the casting process, which required fitting flush with the upper wall of the mold cavity before casting, very quickly leads to the ingot crust clinging to the hole in the upper mold wall, which leads to violations of the casting process, loss of surface quality of the ingot and ultimately to breakthroughs of the liquid phase outside the mold. In addition, two-sided pulling of the ingot creates inconvenience in the layout of the workshop.
Известен способ непрерывной разливки металлов, заключающийся в подводе разливаемого металла в сквозной ориентированный горизонтально или с наклоном кристаллизатор через проем в его стенке под углом к его продольной оси, поддержании уровня жидкого металла в кристаллизаторе в зоне проема и извлечении отливаемого слитка через одно из торцовых окон кристаллизатора. Противоположное используемому для извлечения слитка окно кристаллизатора закрывают подвижной относительно кристаллизатора стенкой, например, вращающимся диском или цилиндром. Намораживающийся на подвижной стенке металл по мере извлечения его из жидкой ванны кристаллизаторы соскребывают или расплавляют. There is a method of continuous casting of metals, which consists in feeding the cast metal into a through mold oriented horizontally or inclined through an opening in its wall at an angle to its longitudinal axis, maintaining the level of molten metal in the mold in the opening zone and removing the cast ingot through one of the end windows of the mold . The mold window, opposite to that used for the extraction of the ingot, is closed with a wall movable relative to the mold, for example, with a rotating disk or cylinder. The metal freezing on the moving wall as it is removed from the liquid bath, the molds are scraped off or melted.
Недостатки способа следующие. Для использования в качестве скрапа наморозившегося на подвижной торцовой стенке кристаллизатора металла необходимы дополнительные затраты энергоресурсов для его повторного расплавления, т.е. разливка с использованием данного способа снижает выход годного металла. The disadvantages of the method are as follows. For use as a scrap of a metal mold frozen on a moving end wall, additional energy costs are required for its re-melting, i.e. casting using this method reduces the yield of metal.
Конструктивное исполнение кристаллизатора и его торцевой стенки исключает возможность качания кристаллизатора и подвода смазки к нижней и боковым граням отливаемого слитка (верхняя грань "смазывается" шлаком), без чего формирование слитка возможно только с малой скоростью, менее 0,5 м/мин (затруднения с подводом смазки в кристаллизатор являются общим недостатком всех указанных аналогов). The design of the mold and its end wall excludes the possibility of rocking of the mold and the supply of lubricant to the lower and side faces of the cast ingot (the upper face is “lubricated” by slag), without which the formation of the ingot is possible only at a low speed, less than 0.5 m / min (difficulties with supply of lubricant to the mold are a common drawback of all of these analogues).
Вместе с тем по технической сущности и достигаемому результату данный аналог наиболее близок к заявляемому объекту и потому принят в качестве прототипа. However, the technical nature and the achieved result, this analogue is closest to the claimed object and therefore adopted as a prototype.
Цель изобретения увеличение выхода годного металла снижением доли образующегося при разливке скрапа, а также повышение экономичности разливки путем увеличения скорости формирования слитка за счет качания кристаллизатора и обеспечения возможности подвода смазки в его полость. The purpose of the invention is to increase the yield of metal by reducing the proportion of scrap generated during casting, as well as increasing the efficiency of casting by increasing the rate of formation of the ingot by swinging the mold and making it possible to supply lubricant to its cavity.
Указанная цель достигается за счет того, что в способе непрерывной разливки металлов, включающем подвод разливаемого металла в сквозной ориентированный горизонтально или с наклоном кристаллизатор через проем в его стенке под углом к его продольной оси, поддержание уровня жидкого металла в кристаллизаторе в зоне проема и извлечение отливаемого слитка через одно из торцовых окон кристаллизатора, в противоположное используемому для извлечения слитка торцовое окно кристаллизатора, в направлении его продольной оси, вводят металлическую вставку, по профилю соответствующую профилю закрываемого ею окна кристаллизатора, на глубину по крайней мере до проема металлопровода. При осевом качании кристаллизатора его перемещают относительно вставки с одновременной подачей смазки в зазор между вставкой и стенками кристаллизатора. Введенную вставку во время разливки перемещают по направлению ориентацию кристаллизатора по мере изменения длины вставки расплавлением или наплавкой. У вставки, составленной из отдельных частей, каждую часть перемещают автономно. Перед началом разливки вставку вводят разогретой, ее вводимый в кристаллизатор конец нагревают до температуры, близкой к плавлению. This goal is achieved due to the fact that in the method of continuous casting of metals, comprising supplying the metal to be cast into a through mold oriented horizontally or tilted through an opening in its wall at an angle to its longitudinal axis, maintaining the level of liquid metal in the mold in the opening zone and removing the cast the ingot through one of the end windows of the mold, in the opposite used to extract the ingot end window of the mold, in the direction of its longitudinal axis, enter the metal a rate, according to the profile, corresponding to the profile of the mold window closed by it, to a depth of at least to the opening of the metal wire. During axial swing of the mold, it is moved relative to the insert with the simultaneous supply of lubricant into the gap between the insert and the walls of the mold. The inserted insert during casting is moved in the direction of the orientation of the mold as the length of the insert changes by melting or surfacing. In an insert made up of individual parts, each part is moved independently. Before casting, the insert is introduced preheated, its end introduced into the mold is heated to a temperature close to melting.
На чертеже показан кристаллизатор МНЛЗ наклонно-горизонтального типа, вид сбоку. The drawing shows a crystallizer CCM inclined-horizontal type, side view.
Кристаллизатор состоит из водоохлаждаемых медных плит верхней 1, нижней 2 и боковых 3, образующих рабочую полость кристаллизатора с торцевыми окнами. Кроме того, в конструкцию кристаллизатора входят рама 4, в которой установлены плиты 1-3, гильза 5, примыкающая к одному из торцовых окон полости кристаллизатора и своей полостью являющаяся продолжением полости кристаллизатора, выполненная из чугуна или стали, встроенный в гильзу 5 индуктор 6, охватывающий ее полость, и ходовые катки 7, на которые опирается рама 4. Нижняя плита 2 и боковые 3 вплотную стыкуются с гильзой 5. Верхняя плита 1 короче нижней 2. Таким образом, общая образованная плитами 1-3 и гильзой 5 полость кристаллизатора имеет сверху проем, над которым своим выпускным отверстием установлено стопорное промежуточное устройство 8. В стыке нижней 2 и боковых плит 3 с гильзой 5 имеются каналы для подвода смазки (обозначены стрелкой). В боковые плиты 3 кристаллизатора встроены термодатчики 9-12. Рама 4 кристаллизатора снабжена кронштейном 13, который, с одной стороны контактирует с установленным на фундамент 14 эксцентриковым механизмом 15, а с другой с пружиной 16, опертой своим противоположным концом на фундамент 14. The mold consists of water-cooled copper plates of the top 1,
В полости гильзы 5 кристаллизатора размещены две стальные вставки 17 верхняя и 18 нижняя. Сложенные вместе одна над другой вставки по профилю соответствуют профилю полости кристаллизатора, образованной плитами 1-3 и повторенную профилю полости гильзы 5. За пределами кристаллизатора вставки 17 и 18 установлены в горизонтальных неприводных роликах 19 и вертикальных приводных 20, обеспечивающих возможность реверсивного осевого перемещения вставок. В полости кристаллизатора вставки 17 и 18 выступают за пределы стыка гильзы 5 с плитами 2 и 3 и достигают проема в плите 1 и датчиков 11 и 12 на боковых плитах 3. In the cavity of the
Стопорное промежуточное устройство 8 снабжено кожухом 21 для защиты находящейся внутри него струи 22 и от окисления нейтральным газом (обозначен горизонтальной стрелкой). Кожух 21 установлен в проеме в верхней плите 1 кристаллизатора, и его нижний торец расположен у слоя жидкого шлака 23, находящегося над жидким металлом 24 в кристаллизаторе. Ролики 25 устройства вторичного охлаждения расположены у торца кристаллизатора, и на них опирается находящаяся вне кристаллизатора часть твердеющего слитка 26. The locking
С помощью описанного устройства заявляемый способ осуществляют следующим образом. Using the described device, the inventive method is as follows.
Предполагается разливка стали на квадратные заготовки. Перед началом разливки в полость гильзы 5 включением роликов 20 вводят вставки 17 и 18. В это время положение вставок контролируют визуально. Включением индуктора 6 нагревают находящийся в гильзе 5 участок вставки 17 и 18 до температуры 1100-1200оС. Одновременно с вводом вставок 17 и 18 с противоположного торца полости кристаллизатора в нее вводят затравку (не показана). По достижении вставками 17 и 18 указанной температуры и после подвода смазки в каналы между гильзой 5 и стенками 2 и 3 начинают подачу жидкого металла из промежуточного устройства 8 через проем в верхней стенке кристаллизатора в его полость.It is supposed to cast steel into square billets. Before casting begins,
На зеркале металла наводят слой шлака. После подъема уровня жидкого металла 24 и шлака 23 до отметок, соответственно фиксируемых термодатчиками 9 и 10, начинают извлечение слитка 26 из кристаллизатора. Одновременно производят качание кристаллизатора вращением эксцентрикового механизма 15. A layer of slag is induced on the metal mirror. After raising the level of
При установившемся процессе разливки уровень жидкого металла и шлака поддерживается автоматически с помощью термодатчиков 9 и 10, фиксирующих различные температуры расплавленных металла 24 и шлака 23, а также шлака и пространства над ним. Положение торцов вставок 17 и 18 фиксируется по тому же принципу. Вставку 17 устанавливают с помощью датчиков 11. Один из них фиксирует температуру пространства над шлаком, а другой температуру вставки. Вставку 18 устанавливают с помощью датчиков 12, которые фиксируют разные температуры жидкого металла и вставки, отличающиеся примерно на 300оС, т.е. если контактирующий с жидким металлом 24 торец вставки 18 оплавился и жидкий металл подошел и ко второму датчику 12, то этот датчик зафиксирует подъем температуры и даст команду на включение соответствующих роликов 20, которые двигают вставку 18 в кристаллизаторе до тех пор, пока не восстановится разница в температурах, фиксируемых датчиками 12. Таким образом, управление приводами роликов 20 осуществляется автоматически, по командам от датчиков 11 и 12. Разогрев вставок 17 и 18 до заданных температур производят только перед началом разливки, а при установившемся процессе температура вставок на необходимом уровне поддерживается теплом жидкого металла. Индуктор 6 может быть отключен или включен не на полную мощность.In the steady-state casting process, the level of liquid metal and slag is maintained automatically by means of
Указанная выше температура предварительного нагрева вставок и последующего поддержания ее выбрана из условия, чтобы синтетический шлак не намораживался на торцовую поверхность вставок 17 и 18. The above temperature of the preheating of the inserts and their subsequent maintenance is selected so that the synthetic slag does not freeze on the end surface of the
Одно из преимуществ предложения по сравнению с известными объектами состоит в том, что вставки, оплавляясь, отбирают некоторое количество тепла перегрева жидкой фазы. Тем самым повышается химическая однородность слитка, улучшаются его свойства. Ожидаемый расход вставок при разливке составит от 0,5 кг на тонну разливаемого металла. One of the advantages of the proposal compared with the known objects is that the inserts, being fused, select a certain amount of heat of overheating of the liquid phase. This increases the chemical uniformity of the ingot, improves its properties. The expected consumption of inserts during casting will be from 0.5 kg per ton of cast metal.
В случае длительной по времени кампании разливки методом плавка на плавку будет иметь место необходимость обновления расходуемых вставок заменой их новыми. В этом случае к противоположному введенному в кристаллизатор торцу расходуемой вставки приставляют очередную подлежащую использованию вставку, которой проталкивают предыдущую, когда ее длина станет меньше, чем расстояние от кристаллизатора до роликов 20. In the case of a long-term campaign of casting by melting to melt, there will be a need to update consumable inserts by replacing them with new ones. In this case, the next insert to be used is put to the opposite end of the sacrificial insert introduced into the mold, which is pushed by the previous one when its length becomes less than the distance from the mold to the
В отличие от прототипа в предлагаемом способе предотвращается намораживание на торцовую стенку вставку шлака и исключается зависимость ведения процесса разливки от намораживания или расплавления вставки (расплавление торцовой стенки в прототипе очень быстро приведет к аварии). Надежность подвода смазки к поверхности отливаемого слитка при обеспечении процесса качания кристаллизатора позволяет заметно поднять скорость отливки слитка с соответствующей экономией капитальных затрат и эксплуатационных расходов. In contrast to the prototype, the proposed method prevents the slag insert from freezing on the end wall and eliminates the dependence of the casting process on freezing or melting the insert (melting the end wall in the prototype will very quickly lead to an accident). The reliability of the lubricant supply to the surface of the cast ingot while ensuring the mold oscillation process allows to significantly increase the casting speed of the ingot with the corresponding savings in capital costs and operating costs.
Основной эффект предложения заключается в том, что впервые в технологии горизонтальной непрерывной разливки использованы преимущества металлоподачи вертикальной разливки отсутствие жесткой конструктивной связи между промежуточным устройством и кристаллизатором, что позволяет существенно продлить кампании разливки, отливать массивные заготовки, использование шлаковых теплоизолирующих смесей позволяет повысить качество поверхности заготовок, защитить их от трещинообразования. The main effect of the proposal is that for the first time in the technology of horizontal continuous casting, the advantages of metal feeding of vertical casting have been taken advantage of the absence of a rigid structural connection between the intermediate device and the mold, which can significantly extend the casting campaign, cast massive billets, the use of slag heat-insulating mixtures improves the surface quality of the billets, protect them from cracking.
П р и м е р. Отливаемое сечение 150 мм, угол наклона технологической линии 7,5о.PRI me R. The cast section is 150 mm, the angle of inclination of the processing line is 7.5 o .
Перед началом разливки со стороны вторичного охлаждения в кристаллизатор вводят затравку. С противоположной стороны в кристаллизатор вводят составную вставку нижняя часть вставки толщиной 90 мм, верхняя 60 мм. Введенный в кристаллизатор конец составной вставки индуктором разогревают до температуры 1150оС и начинают подачу жидкого металла из промежуточного устройства. При заполненном на 3/4 или более кристаллизаторе на поверхности жидкого металла наводят синтетический шлак подачей его через проем в верхней плите 1 так же, как и жидкий металл.Before casting from the secondary cooling side, seed is introduced into the mold. On the opposite side, a composite insert is introduced into the mold; the lower part of the insert is 90 mm thick and the upper 60 mm. Introduced into the mold end insertion inductor component is heated to a temperature of 1150 o C and the feed of molten metal from the tundish. When the mold is filled to 3/4 or more, synthetic slag is induced on the surface of the liquid metal by feeding it through the opening in the upper plate 1 in the same way as liquid metal.
Свойства шлаковой смеси следующие: температура размягчения 1040оС, температура растекания смеси 1100оС.The properties of the slag mixture are: softening temperature of about 1040 C, the temperature spreading mixture of 1100 C.
По достижении уровнем расплава в кристаллизаторе заданной отметки (импульс от соответствующих датчиков) начинают извлечение слитка из кристаллизатора и одновременно качание кристаллизатора и подачу смазки. Параметры качания следующие: амплитуда 5 мм (ход 10 мм в каждую сторону); частота 80 мин-1.When the melt level in the mold reaches a predetermined mark (pulse from the corresponding sensors), the ingot is removed from the mold and at the same time the mold is swung and the lubricant is supplied. The swing parameters are as follows:
При установившемся процессе разливки ее параметры следующие: скорость отливки 2 м/мин; время затвердевания 6,7 мин; длина технологической линии 13,4 м; перепад высот начала и конца технологической линии 1,74 м. Средняя скорость введения вставки из расчета ее расхода 0,5 кг на тонну отливаемой заготовки составляет 1 мм/мин. Верхнюю часть вставки вводят со скоростью 0,5 мм/мин, нижнюю часть 1,333 мм/мин. With a steady casting process, its parameters are as follows: casting speed 2 m / min; solidification time 6.7 min; length of the production line 13.4 m; the height difference between the beginning and the end of the production line is 1.74 m. The average insertion rate, based on its consumption of 0.5 kg per ton of cast material, is 1 mm / min. The upper part of the insert is introduced at a speed of 0.5 mm / min, the lower part of 1.333 mm / min.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5056357 RU2043836C1 (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Method of the metal continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5056357 RU2043836C1 (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Method of the metal continuous casting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2043836C1 true RU2043836C1 (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=21610408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5056357 RU2043836C1 (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Method of the metal continuous casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2043836C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2796558C1 (en) * | 2022-07-10 | 2023-05-25 | Анатолий Евгеньевич Волков | Method and device for continuous production of billets of constant cross-section of unlimited length |
-
1992
- 1992-07-24 RU SU5056357 patent/RU2043836C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1096023, кл. B 22D 11/04, 1984. * |
| Развитие непрерывной разливки стали. Информсталь. Вып. 27 /242/, 1985, с.16-21. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2796558C1 (en) * | 2022-07-10 | 2023-05-25 | Анатолий Евгеньевич Волков | Method and device for continuous production of billets of constant cross-section of unlimited length |
| RU226850U1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-06-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | CRYSTALLIZER SWINGING MECHANISM |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4211270A (en) | Method for continuous casting of metallic strands at exceptionally high speeds | |
| CN111940704A (en) | Method for smelting heterogeneous ingot in electric furnace | |
| US7849912B2 (en) | Process for electroslag remelting of metals and ingot mould therefor | |
| JPH0688106B2 (en) | Horizontal continuous casting method for strip-shaped metal ingot and its equipment | |
| US3610320A (en) | Unit for manufacturing hollow metal ingots | |
| US3460609A (en) | Nozzle for supplying melt to a mould in a continuous casting machine | |
| US3450188A (en) | Continuous casting method and arrangement | |
| US4270594A (en) | Method and apparatus for producing directionally solidifying cast pieces | |
| RU2043836C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| AU587867B2 (en) | Horizontal continuous casting | |
| US3749149A (en) | Method and an electro-beam furnace for ingot production | |
| JPH0255642A (en) | Method and device for continuously casting strip steel | |
| US4917171A (en) | Lubricating a continuous-casting mold | |
| US3506063A (en) | Continuous casting | |
| EP3046699B1 (en) | System and method of forming a solid casting | |
| US6283198B1 (en) | Electroslag facing process | |
| US4307770A (en) | Mold assembly and method for continuous casting of metallic strands at exceptionally high speeds | |
| US3575230A (en) | Method of making steel | |
| US3627019A (en) | Method of casting a continuous series of slugs | |
| US1998258A (en) | Ingot casting apparatus | |
| US4355680A (en) | Method and apparatus for continuous casting of hollow articles | |
| JPH05237614A (en) | Method and apparatus for continuously casting annular steel product | |
| RU2151662C1 (en) | Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets | |
| EP0042995B1 (en) | Apparatus and method for continuous casting of metallic strands at exceptionally high speeds using oscillating mold assembly | |
| RU2086346C1 (en) | Method of production of continuously cast bimetallic castings and device for its embodiment |