SU1400769A1 - Mould for semicontinuous and continuous casting of billets from copper and copper alloys - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к кристаллизаторам дл  непрерывного и полунепрерывного лить  слитков меди и- медных сплавов. Цель изобретени  - повьшение производительности кристаллизатора, Кристаллизатор состоит из корпуса 1 и гильзы 5, установленной в водоох- лаждаемом кожухе 10 с зазором 11. Нижн   часть 7 гильзы выступает за пределы корпуса на 0,,3 ее высоты , а ее внутренн   поверхность имеет форму конуса, в котором выполнены отверсти  под углом 30-60 диаметрами , составл ющими 0,15-0,30 толщины гильзы, при этом водоохлаждаемый кожух перекрывает по высоте по са отверстий в гильзе. Така  конструкци  кристаллизатора позвол ет увеличить скорость лить  за счет возможности регулировани  интенсивности охлаждени  слитка вне кристаллизатора. 4з.п. ф-лы, 1 ил. (ЛThis invention relates to metallurgy, in particular to crystallizers for continuous and semi-continuous casting of ingots of copper and copper alloys. The purpose of the invention is to increase the performance of the crystallizer. The crystallizer consists of body 1 and sleeve 5 installed in a water-cooled housing 10 with a clearance 11. The lower part 7 of the sleeve extends beyond the body 0, 3 its height, and its inner surface has a cone shape. in which holes are made at an angle of 30-60 diameters amounting to 0.15-0.30 of the thickness of the sleeve, while the water-cooled case covers the height of the holes in the sleeve. Such a design of the mold allows an increase in the casting speed due to the possibility of controlling the intensity of the cooling of the ingot outside the mold. 4z.p. f-ly, 1 ill. (L

Description

1313

74 74

О5O5

соwith

о оoh oh

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к конструкции кристаллизаторов дл  непрерывного и полунепрерывного лить  слитков из меди и медных сплавов.This invention relates to metallurgy, in particular, to the design of crystallizers for continuous and semi-continuous casting of ingots from copper and copper alloys.

Цель изобретени  - повьшение производительности кристаллизатора.The purpose of the invention is to increase the productivity of the mold.

На чертеже изображен кристаллизатор , продольный разрез.The drawing shows the mold, a longitudinal section.

Кристаллизатор состоит из корпуса 1, разделенного горизонтальной перегородкой 2 на верхний и нижний объемы (камеры) с патрубками 3 и регулировочным краном 4, гильзы 5, зак- 5 кой поверхности торца гильзы опредеThe mold consists of a body 1, divided by a horizontal partition 2 into upper and lower volumes (chambers) with nozzles 3 and an adjusting valve 4, a sleeve 5, and a closed surface of the end face of the sleeve.

но (основна  масса) вытекает из зазора 6, смывает выступающую часть гильзы и направл етс  далее дл  охлаждени  слитка вне кристаллизатора. Кроме того, в начальный период работы часть воды по нижнему протоку 12 поступает в нижнюю камеру, создава  в ней определенный подпор (при закрытых кранах 4 и 15).but (the bulk) flows out of the gap 6, washes away the protruding part of the sleeve and is further directed to cool the ingot outside the crystallizer. In addition, in the initial period of operation, part of the water through the lower duct 12 enters the lower chamber, creating in it a certain backwater (with the taps 4 and 15 closed).

Давление воды в нижней камере определ ет скорость выход щего из зазора 6 потока воды, что при последующем ее движении по полупараболичесThe pressure of water in the lower chamber determines the speed of the water flow leaving the gap 6, which during its subsequent movement along semi-parabolic

л ет траекторию - направление потока воды относительно поверхности слитка. Предусмотрено (путем выбора сечени  зазоров, щели и наклонных отверстийThe trajectory is the direction of water flow relative to the surface of the ingot. Provided (by selecting cross sections for gaps, slots and inclined holes

репленной в верхней части с корпусом 1 и образующей с ним в нижней части зазор 6. Нижн   часть 7 гильзы выступает за пределы корпуса на 0,050 ,50 ее высоты, внутренн   поверхность 20 и крутизны полупараболы), что при гильзы в ее нижней части, составл - закрытом кране 4 достигаетс  такое ющей 0,3-0,25 высоты гильзы, имеет давление воды в нижней камере и така  форму расщир ющегос  книзу конуса. скорость ее потока через зазор 6, ко- В эту конусную часть гильзы выход т тора  обеспечивает срыв воды с верх- отверсти  8, наклоненные вниз под уг- 25 ней точки полупараболического тор- лом 30-60 к вертикальной оси гильзы с выходом их в верхнюю часть конуса гильзы, а их диаметр составл ет 0,15-0,30 толщины стенки гильзы.Replaced in the upper part with the housing 1 and forming a gap with it in the lower part 6. The lower part 7 of the sleeve protrudes beyond the body by 0.050, 50 of its height, the inner surface 20 and the steepness of the semi-parabola), which is the closed valve 4 achieves such a height of 0.3-0.25 of the liner, has a water pressure in the lower chamber and such a shape of a downward-extending cone. its flow rate through the gap 6, which leads to the conical part of the liner of the torus, provides for the breakdown of water from the upper orifice 8, tilted down below the corner of the semi-parabolic tip 30-60 to the vertical axis of the liner to the upper a part of the sleeve cone, and their diameter is 0.15-0.30 of the thickness of the sleeve wall.

ца гильзы с образованием сплошной вод ной завесы вокруг слитка. По мере открыти  крана 4, вслед за снижением давлени  воды и скорости ее двиТорец гильзы с наружной стороны 9 30 жени  через щель, происходит смещеtsilles with the formation of a continuous water curtain around the ingot. As the crane 4 is opened, following the decrease in the water pressure and the speed of its movement of the liner from the outside 930 through the slit, a displacement occurs

выполнен по полупараболе. Между корпусом 1 и гильзой 5 установлен водоох- лаждаемый кожух 10, охватывающий гильзу с зазором 11 и образующий с корпусом протоки 12 дл  прохода воды. Кожух выполнен с горизонтальными отверсти ми 13, нижний его торец перекрывает поле входа наклонных отверстий 8, а ниже сливного патрубка 3 установлены дополнительные патрубки 14 с регулировочными кранами 15.made on semi-parabolic. Between the housing 1 and the sleeve 5, a water cooled housing 10 is installed, covering the sleeve with a gap 11 and forming a duct 12 for the passage of water with the housing. The casing is made with horizontal holes 13, its lower end overlaps the entrance field of the inclined holes 8, and additional pipes 14 with adjusting valves 15 are installed below the drain pipe 3.

Кристаллизатор работает следующим образом.The mold works as follows.

Охлаждающа  вода через входной патрубок 3 поступает в верхнюю камеру и заполн ет ее. Далее через верхний проток 12 вода поступает в зазор 11 и, стека  вниз вдоль стенки гильзы, охлаждает ее. Часть воды из верхней камеры через отверсти  1 3 в виде струй подаетс  в зазор 11 перпендикул рно основному вертикальному потоку и создает турбулентное движение воды у стенки гипьзы, увеличива  тем самым эффективность ее охлаждени . Вода из зазора частично направл етс  по отверсти м 8 на поверхность слитка внутри кристаллизатора дл  создани  зоны паровод ного охлаждени , частичCooling water through the inlet 3 enters the upper chamber and fills it. Further, through the upper duct 12, the water enters the gap 11 and, the stack down along the wall of the sleeve, cools it. Part of the water from the upper chamber through the openings 1 3 in the form of jets is fed into the gap 11 perpendicular to the main vertical flow and creates turbulent movement of water near the wall of the wall, thereby increasing the efficiency of its cooling. The water from the gap is partially guided through the holes 8 to the surface of the ingot inside the mold to create a steam cooling zone, partly

л ет траекторию - направление потока воды относительно поверхности слитка. Предусмотрено (путем выбора сечени  зазоров, щели и наклонных отверстийThe trajectory is the direction of water flow relative to the surface of the ingot. Provided (by selecting cross sections for gaps, slots and inclined holes

и крутизны полупараболы), что при закрытом кране 4 достигаетс  такое давление воды в нижней камере и така  скорость ее потока через зазор 6, ко- тора  обеспечивает срыв воды с верх- ней точки полупараболического тор- and the steepness of the semi-parabola), that when the valve 4 is closed, this water pressure in the lower chamber and the velocity of its flow through the gap 6 is reached, which ensures the disruption of water from the upper point of the semi-parabolic torus

ца гильзы с образованием сплошной вод ной завесы вокруг слитка. По мере открыти  крана 4, вслед за снижением давлени  воды и скорости ее дви5tsilles with the formation of a continuous water curtain around the ingot. As the valve 4 is opened, following the decrease in water pressure and the speed of its movement

00

ние вниз по параболе точки отрыва потока и вода, двига сь по касательной к данной точке параболы, попадает на поверхность слитка на определенном рассто нии от торца гильзы. В зтом случае вышесто щий участок слитка (до торца гильзы) охлаждаетс  паро- . воздушной-паровод ной смесью, а остальна  нижн   его часть омываетс  водой (сосредоточенное жесткое охлаждение ) .down the parabola of the point of separation of the flow and the water, moving tangentially to this point of the parabola, falls on the surface of the ingot at a certain distance from the end of the sleeve. In this case, the parent section of the ingot (up to the end of the sleeve) is cooled by steam. air-steam-water mixture, and the rest of its lower part is washed with water (concentrated hard cooling).

С увеличением степени открыти  крана 4 верхний участок сравнительно м гкого охлаждени  сокращаетс , а при полном открытии крана 4 предусматриваетс , чтобы поток воды огибал всю полупараболическую поверхность торца гильзы и направл лс  на слиток сразу под торцом гильзы. При этом достигаетс  наибольша  интенсивность охлаждени  слитка вне кристаллизатора . При необходимости ее уменьшени  дальнейшее регулирование обеспечивает последовательное открытие кранов 15 на дополнительных сливных патруб- 5 ках, расположенных ниже основного. В этом случае увеличиваетс  слив воды в водосборе, уменьшаетс  высота ее столба в нижней камере и соответст5With an increase in the degree of opening of the crane 4, the upper part of the relatively soft cooling is reduced, and when the valve 4 is fully opened, it is envisaged that the flow of water goes around the entire semi-parabolic surface of the end of the sleeve and is directed to the ingot immediately below the end of the sleeve. In this case, the greatest intensity of cooling of the ingot outside the crystallizer is achieved. If it is necessary to reduce it, further regulation ensures the sequential opening of taps 15 on additional drain pipes 5 located below the main one. In this case, the discharge of water in the catchment area increases, the height of its column in the lower chamber decreases, and

31400769 31400769

венно снижаетс  давление воды, чтоотличающийс  тем, что,water pressure is reduced, which is distinguished by the fact that

приводит к уменьшению скорости пото-с целью повьппени  производительностиleads to a decrease in the rate of flow in order to improve performance

ка и соответственно количества воды,кристаллизатора, рабоча  поверхностьka and respectively the amount of water, the mold, the working surface

выход щей из зазора 6 и поступающейгильзы выполнена из цилиндрическогоemerging from the gap 6 and the incoming plug is made of cylindrical

на охлаждение слитка.и расширенного книзу коническогоfor cooling of the ingot.

При расположении по са входа нак-участка, выступающего за торец корпулонных отверстий 8 в пределах зазораса на 0,05-0,50 высоты гильзы, приWhen located on the SA entrance nak-plot, which stands for the end of the body holes 8 within the gap at 0.05-0.50 height of the sleeve, with

11, вследствие посто нства давлени этом по периметру конического участводы в зазоре, обеспечиваетс  посто- IQка выполнены сквозные отверсти , а11, due to the constancy of this pressure around the perimeter of the conical part in the gap, continuous through holes are made, and

 нна  скорость движени  струй и соот-охлаждаемьй кожух установлен относиветственно посто нство поступлени тельно гильзы с зазором, площадь севоды через эти отверсти . Это позво-чени  которого составл ет 1,1-1,3 The speed of the jets and the corresponding cooling jacket is set relative to the constant inlet of the liner with a gap, and the area of the sevoda through these openings. This allows 1.1-1.3

л ет стабилизировать режим паровод -суммарной площади зазора между гильного охлаждени  слитка внутри крис- 5з° корпусом в нижней его части иIt is necessary to stabilize the mode of the steam pipe - the total area of the gap between the ingot cooling of the ingot inside the crystal with a 5 ° c body in its lower part and

таллизатора независимо от изменени отверстий в гильзе, давлени  воды в нижней камере и не- 2. Кристаллизатор по п. 1, о т зависимо от выбранного режима охлаж-личаюций с  тем, что суммардени  слитка вне кристаллизатора.ма  площадь сечени  отверстий кониИспользование кристаллизатора поз- 2оческого участка гильзы составл ет 10вол ет увеличить производительность15% сечени  зазора между кожухом иtalizer regardless of the change in the holes in the sleeve, the pressure of the water in the lower chamber and non- 2. The mold according to claim 1, depending on the cooling mode chosen so that the total amount of the ingot is outside the mold. The 2nd part of the liner is 10volves to increase the productivity of 15% of the cross section of the gap between the casing and

кристаллизатора при литье медных слит-гильзой.mold when casting copper slit-liner.

ков на 25-30%, латуней на 40-50% и 3. Кристаллизатор по пп. 1 и 2,cov by 25-30%, brass by 40-50% and 3. The mold on PP. 1 and 2,

медноникелевых на 50-55% за счет уве-отличающийс  тем, что выличени  скорости лить , вв занного с 25сота конического участка гильзы сосвозможностью регулировани  охлаждени тавл ет 0,25-0,30 ее высоты, слитка как внутри, так и вне кристал- 4. Кристаллизатор по пп. 1 и 3,50% -55% copper-nickel due to the fact that it is possible to adjust the cooling rate of 0.25-0.30 of its height, drawing the ingot both inside and outside the crystal, making it possible to figure out the speed of the casting, injected from the 25th center of the conical sleeve. Mold on PP. 1 and 3,

лизатора.отличающийс  тем, что отверсти  в гильзе выполнены под угломLysator. Distinguished by the fact that the holes in the sleeve are made at an angle

Claims (1)

1. Кристаллизатор дл  полунепрерьш-диаметр составл ет 0,15-0,30 толщиного и непрерывного лить  заготовокны гильзы.1. The semi-continuous diameter mold is 0.15-0.30 thick and continuous casting billet sleeves. из меди и медных сплавов, включающий 5. Кристаллизатор по пп. 1-4, о ткорпус с патрубками дл  подвода и от-личающийс  тем, что охлажвода воды, состо щий из верхней идаемый кожух установлен в корпусе сfrom copper and copper alloys, comprising 5. The mold on PP. 1-4, about a housing with connections for the supply, which is distinguished by the fact that the water cooling system, consisting of the upper idle casing, is installed in the housing with нижней камер, установленную в корпу-перекрытием отверстий в гильзе, нижсе с зазором относительно его ниж-ний торец рабочей поверхности которойbottom chambers installed in the housing-overlapping of the holes in the sleeve, lower with a gap relative to its lower end of the working surface of which ней части гильзу и охлаждаемый кожух,вьтолнен по полупараболе.In this case, the part of the sleeve and the cooled housing is made on a semi-parabolic.