SU1470433A1 - Arrangement for protecting metal jet in continuous casting - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области черной металлургии. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества непрерывно-литой заготовки за счет повышени  эффективности защиты струи. Устройство дл  защиты струи металла содержит разливочный стакан 1 с центральными каналами 2, состо щий из двух частей 3 и 4, на верхнем торце 5 нижней части 4 выполнены проточки 6, а также герметичный кожух 7 с патрубком 8. Проточки 6 выполнены пр моугольной формы в поперечном сечении, одна из боковых граней проточки 6 расположена касательно к каналу 2 стакана, друга  бокова  грань ее расположена под углом к соседней, дно проточки - под углом к торцу стакана 4. При этом ширина выходного отверсти  каждой проточки на поверхности канала 2 составл ет 0,015...0,025 длины его окружности. В процессе разливки сталь вытекает из разливочного ковша 11 через центральный канал 2 верхней 3 и нижней 4 частей стакана, поступает в промежуточный ковш 14, а затем в кристаллизатор 15. Через подвод щий патрубок 8 в герметичный кожух 7 подаетс  под избыточным давлением 0,05-0,07 МПа инертный газ. Инертный газ поступает через проточки 6, закручиваетс , создает сплошную газовую завесу вокруг струи истекающего металла и эффективно защищает металл на всем прот жении удлиненного стакана. 3 ил.This invention relates to the field of ferrous metallurgy. The aim of the invention is to improve the quality of a continuously cast billet by increasing the efficiency of jet protection. The device for protection of the metal jet contains a pouring cup 1 with central channels 2 consisting of two parts 3 and 4, grooves 6 are made on the upper end 5 of the lower part 4, and also a sealed casing 7 with a branch pipe 8. The grooves 6 are rectangular in shape cross section, one of the side faces of the groove 6 is located tangentially to the channel 2 of the glass, the other side face of it is at an angle to the adjacent one, the bottom of the groove is at an angle to the end of the glass 4. The width of the outlet of each groove on the surface of the channel 2 is 0.015 ... 0.025 its circumference. During the casting process, the steel flows out of the casting bucket 11 through the central channel 2 of the upper 3 and lower 4 parts of the glass, enters the tundish 14, and then into the mold 15. Through the inlet 8 into the sealed casing 7 is fed under an overpressure of 0.05- 0.07 MPa inert gas. The inert gas flows through the grooves 6, twists, creates a continuous gas curtain around the stream of flowing metal, and effectively protects the metal throughout the elongated cup. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к непрерьшной разливке металлов, конкретнее к защите струи металла инертным газом при непрерьшной разливке. Цель изобретени  - улучшение качества непрерывно-литых заготовок за счет повьшени  эффективности защиты струи.The invention relates to the continuous casting of metals, more specifically to the protection of a jet of metal with an inert gas during continuous casting. The purpose of the invention is to improve the quality of continuously cast billets by increasing the efficiency of jet protection.

На фиг о 1 показано устройство дл  защиты струи металла при не Грерыв - ной разливке, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.Fig. 1 shows a device for protecting a metal jet during non-breaking casting, longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2

Устройство дл  защиты струи ме- талла при непрерьшной разливке со- держит разливочный стакан 1 с центральным каналом 2, состо щий из двух частей 3 и 4, на верхнем торце 5 нижней части выполнены проточки 6, а также герметичный кожух 7 с патрубком 8. Проточки б выполнены пр моугольной формы в поперечном сечении, одна из боковых граней проточки 6 расположена касательно к каналу 2 нижней части 4, друга  бокова  грань ее расположена под углом к соседней, дно проточки - под углом к торцу нижней части стакана. При этом ширина выходного отверсти  9 каждой проточк на поверхности канала 2 составл ет О,015...О,025. Позицией 10 обозначена ширина входного отверсти  каждой проточки.The device for protection of the metal stream during continuous casting contains a pouring cup 1 with a central channel 2 consisting of two parts 3 and 4, grooves 6 are made on the upper end 5 of the lower part, as well as a sealed casing 7 with a branch pipe 8. Grooves b a rectangular shape in cross section, one of the side faces of the groove 6 is located tangentially to the channel 2 of the lower part 4, the other its side face is angled to the next, the bottom of the groove is at an angle to the end of the bottom of the glass. The width of the outlet 9 of each bore on the surface of the channel 2 is O, 015 ... O, 025. Position 10 marked the width of the inlet of each groove.

Верхн   часть 3 стакана 1 крепит- с  в днище разливочного ковша 11. К нижнему торцу 12 верхней части 3 стакана прижата нижн   часть 4 стакана 1 посредством кожуха 7, закрепленного с помощью клиньев 13 на дни- ще разливочного ковша 11.The upper part 3 of the cup 1 is fastened to the bottom of the casting bucket 11. The lower part of the 4 cup 1 is pressed to the lower end 12 of the upper part 3 of the cup by means of a casing 7 fixed by means of wedges 13 on the bottom of the casting bucket 11.

Дл  повьш1ени  степени изол ции струи металла и создани  условий дл  закручивани  струи инертного газа необходимо выполн ть проточки пр мо- угольной формы, при этом должно выдерживатьс  значение отношени  площадей входных и выходных отверстий в каждой проточке в определенных пределах . Кроме того, суммарна  площадь выходных отверстий всех проточек дапжна составл ть определенную долю от величины дпины окружности канала стакана и зависимости от расхода газа. Соблюдение этих условий позвол ет обеспечивать необходимую величину скорости газа на входе в канал стакана, что обеспечивает защиту струи металла на всем прот женииTo increase the degree of isolation of the metal jet and create conditions for the twisting of the inert gas jet, it is necessary to perform the grooves of a rectangular shape, while maintaining the value of the ratio of the areas of the inlet and outlet openings in each groove within certain limits. In addition, the total area of the outlet openings of all the grooves should be a certain proportion of the distance between the circumference of the glass channel and the dependence on the gas flow. Observance of these conditions allows to provide the necessary value of the gas velocity at the entrance to the channel of the glass, which ensures the protection of the jet of metal throughout

удлиненного стакана. При этом число проточек, а также их геометрические размеры завис т от расхода газа и диаметра канала стакана.elongated cup. The number of grooves, as well as their geometrical dimensions, depend on the gas flow rate and the diameter of the glass channel.

Расположение одной из боковых граней проточки в плоскости, касательной к каналу стакана,«другой боковой грани - под углом к ней, дна проточки - под углом к торцу стакана и выполнение проточки пр моугольной формы в поперечном сечении позвол ют осуществл ть эффективное закручивание стру  инертного газа и созда Г ь сплошную газовую завесу вокруг струи металла.The location of one of the side faces of the groove in the plane tangential to the canal of the beaker, the other side face is at an angle to it, the bottom of the groove is at an angle to the end of the beaker and performing a groove of a rectangular shape in cross section allows for an effective inert gas to twist and create a solid gas curtain around the metal stream.

Благодар  такой организации защиты струи металла обеспечиваетс  необходима  скорость газа на входе в канал стакана, поступление достаточного его количества в полость стакана и эффективна  защита метал- ,ла на всем прот жении удлиненного стакана.Due to this organization of the protection of the metal jet, the required velocity of the gas at the inlet to the channel of the glass, the supply of a sufficient amount of it into the cavity of the glass and the effective protection of the metal throughout the elongated glass are provided.

Увеличение верхних пределов более указанных величин (0,025) не приводи к существенному повьш1еншо эффективности защиты струи металла, однако значительно увеличиваетс  расход .инертного газа, происходит захолажи- вание струи металла, увеличиваетс  намораживание его на внутренней поверхности канала стакана, в месте .стыка верхней и нижней частей стакана и снижаетс  стойкость огнеупорного стакана.An increase in the upper limits of more than the indicated values (0.025) does not lead to a significant increase in the efficiency of protection of the metal jet, however, the consumption of inert gas increases significantly, the metal jet is cooled, and its freezing on the inner surface of the glass channel increases. parts of the glass and reduced resistance of the refractory glass.

При уменьш:ении нижних пределов против указанных величин (0,015) не обеспечиваетс  необходима  скорость газа на входе в канал стакана, поступление достаточного его количества в полость стакана и значительно снижаетс  эффективность защиты струи металла как в полости стакана, так и на выходе из него.When decreasing the lower limits against the indicated values (0.015), the required gas velocity at the inlet to the glass channel is not provided, its sufficient amount enters the glass cavity, and the protection efficiency of the metal jet both in the glass cavity and at its output significantly decreases.

Устройство работает следующим образом . The device works as follows.

В процессе разливки сталь вытекает из разливочного ковша 11 через центральный канал 2 верхней 3 и нижней 4 частей стакана 1, поступает в промежуточный ковш 14, а затем в кристаллизатор 15. Через подвод щий патрубок 8 в герметичный кожух 7 подают под избыточным давлением 0,05.. 0,07 Ша инертный газ. Инертный газ поступает через проточки, закручиваетс , создает сплошную газовую завесу вокруг струи истекающего металлаDuring the casting process, the steel flows out of the casting ladle 11 through the central channel 2 of the upper 3 and lower 4 parts of the cup 1, enters the tundish 14, and then into the mold 15. Through the inlet 8 into the sealed casing 7 is fed under an overpressure of 0.05 .. 0.07 Sha inert gas. The inert gas flows through the grooves, twists, creates a continuous gas curtain around the stream of flowing metal.

и эффективно защищает металл на всем прот жении удлиненного стакана.and effectively protects the metal throughout the length of the elongated cup.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки низколегированна  сталь .с вытекает из стакана разливочного ковша через разливочные каналы верхнейPRI me R. In the process of continuous casting, low-alloy steel .c flows from the glass of the pouring ladle through the upper casting channels

и нижней частей стакана, поступает в промежуточный ковщ, а затем в кристаллизатор . Непрерьгано-лита  загс- JQ товка выт гиваетс  со скоростью 0,7 м/мин. Перед постзтлением металла в разливочный канал стакана через подвод щий патрубок в герметичный кожух подаетс  под избыточным }5 давлением О,05...О,07 МПа инертный газ. Расход нейтрального газа составл ет 1,0-1,5 л/мино Инертный газ поступает через проточки, закручи- ваетс  и создает сплошную газовую 20 завесу вокруг струи истекающего металла на всем прот жении удпиненногоand the lower parts of the glass, enters the intermediate bucket, and then into the mold. The non-irregular litter-JQ product is pulled at a speed of 0.7 m / min. Before post-bleeding the metal into the pouring channel of the glass, through an inlet nozzle into a sealed casing, it is supplied with an excess} 5 pressure O, 05 ... O, 07 MPa inert gas. The flow rate of neutral gas is 1.0-1.5 liters / min. The inert gas flows through the grooves, twists and creates a continuous gas curtain around the stream of flowing metal all the way through.

стакана.glasses.

На верхнем торце нижней части стакана вьтолнены четыре открытые 25 сверху проточки пр моугольной формы в поперечном сечении. Одна из боковых граней проточки расположена карательно к каналу стакана, друга  бокова  грань ее расположена под уг- 30 лом к соседней, дно проточки - под УГЛОМ к торцу стакана.At the upper end of the bottom of the glass, four open 25 points are made on top of the rectangular-shaped grooves in cross section. One of the side faces of the groove is located punitively to the canal of the glass, the other side face of it is located at an angle of 30 to the neighboring one, the bottom of the groove is under the ANGLE to the butt end of the glass.

Испытьшают устройства, у которых диаметр центрального канала нижней части стакана составл ет 100, 120 и 140 мм. Диаметр разливочного канала верхней части стакана соответственно составл ет 60, 70 и 90 мм,Devices are tested in which the diameter of the central channel of the lower part of the glass is 100, 120 and 140 mm. The diameter of the casting channel of the upper part of the glass is 60, 70 and 90 mm, respectively.

Ширина выходного отверсти  про- точки на внутренней поверхности канала составл ет 0,015 величины длины его окружности (5 мм); 0,020 (7,5 мм) и 0,025 (-11 мм).The width of the outlet of the hole on the inner surface of the channel is 0.015 of its circumference (5 mm); 0.020 (7.5 mm) and 0.025 (-11 mm).

Суммарна  ширина выходных отвер- стий всех проточек составл ет 0,06 длины окружности мм); 0,08 tot); 0,10 (-44 мм). Отношес The total width of the exit holes of all the grooves is 0.06 of the circumference of a mm); 0.08 tot); 0.10 (-44 mm). Relationship

Q 5 0 Q 5 0

5 0 50

5five

О ABOUT

5 five

ние площадей входного и выходного отверстий каждой проточки составл ет соответственно 4,0; 6,0 и 8,0.the area of the inlet and outlet of each groove is 4.0; 6.0 and 8.0.

Применение устройства позвол ет повысить эффективность защиты струи металла, т.е. устранить образование наростов металла в месте стыка верхней и нижней частей стакана и в разливочном канале стакана, стабилизировать процесс непрерьшной разливки путем устойчивого истечени  струи металла из стакана, а также улучшить качество непрерывно-литой заготовки за счет уменьшени  содержани  оксидных неметаллических включений в 1,2...1,4 раза, снижени  объема зачистки по поверхностным дефектам и брака по .по сам на 0,045%.The use of the device makes it possible to increase the effectiveness of the protection of the metal jet, i.e. eliminate the formation of metal build-ups at the junction of the upper and lower parts of the glass and in the pouring channel of the glass, stabilize the continuous casting process by sustained outflow of the metal stream from the glass, and also improve the quality of the continuously cast billet by reducing the content of oxide nonmetallic inclusions in 1.2. ..1.4 times, reduction in the amount of stripping for surface defects and scrap on its own by 0.045%.

Таким образом, применение устройства позвол ет повысить эффективность защиты струи металла от вторичного окислени  и улучшить качество непрерывно-литой заготовки.Thus, the use of the device makes it possible to increase the efficiency of protecting the metal jet from secondary oxidation and improve the quality of the continuously cast billet.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  защиты струи металла при непрерывной разливке, содержащее герметичный кожух с патрубком и установленные внутри него разливочный стакан с центральным каналом , состо щий из двух частей, на верхнем торце нижней части которого выполнены проточки, при этом оси направлены в сторону нижнего торца верхней части стакана, а образующие - касательно к центральному каналу стакана , отличающеес  тем, что, с целью улучшени  качества непрерывно-литых заготовок за счет повышени  эффективности защиты струи, проточки в поперечном сечении выполнены пр моугольной формы, при этом боковые стенки каждой проточки от- jceKaiQT на поверхности центрального канала участок дуги, равный 0,015... 0,025 длины его окружности.A device for protection of a metal stream during continuous casting, containing a sealed casing with a branch pipe and a pouring glass installed inside it with a central channel, consisting of two parts, on the upper end of the lower part of which are grooves, with the axes directed towards the lower end of the upper part of the glass , and forming - with respect to the central channel of the glass, characterized in that, in order to improve the quality of continuous-cast billets by increasing the efficiency of jet protection, grooving in cross section and are rectangular in shape, with the side walls of each groove from jceKaiQT on the surface of the central channel an arc section equal to 0.015 ... 0.025 of the length of its circumference. Д-АYES