SU1526891A1 - Method of continuous castting of copper and alloys based thereon - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке меди и сплавов на медной основе. Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса. Способ включает заливку металла в кристаллизатор, выт гивание из него слитка и его вторичное охлаждение со средней плотностью орошени  и высотой его зоны, определ емыми из соотношений: G=(0,5...1,0)(107-16,4V)The invention relates to metallurgy, and more specifically to the continuous casting of copper and copper-based alloys. The aim of the invention is to intensify the process. The method includes pouring a metal into the mold, drawing an ingot from it and its secondary cooling with an average irrigation density and a height of its zone determined from the relations: G = (0.5 ... 1.0) (107-16.4V)

H=(1,0...1,2) (0,44-5,14R-0,19V+2,95RV), где G - плотность орошени , м³/м^2.чH = (1.0 ... 1.2) (0.44-5.14R-0.19V + 2.95RV), where G is the irrigation density, m ³ / m ^2. h

H - высота зоны охлаждени , мH - height of the cooling zone, m

V - скорость выт гивани  слитка, мм/сV - ingot extrusion rate, mm / s

R - радиус или полутолщина слитка, м. 3 ил.R is the radius or half-thickness of the ingot, m. 3 Il.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , конкретно к непрерывной разливке меди и сплавов на медной основе.The invention relates to metallurgy, specifically to the continuous casting of copper and copper-based alloys.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса.The aim of the invention is to intensify the process.

На фиг.1 представлена схема осуществлени  способа на установке непрерывного лить  с вторичным охлаждением; на фиг.2 - номограмма дл  оценки параметров вторичного охлаждени  (средне- го коэффициента теплоотдачи о( и высоты зоны h); на фиг.З - зависимость среднего коэффициента теплоотдачи о( в зоне- вторичного охлаждени  от средней плотности орошени  g.Figure 1 shows the scheme for carrying out the method on a continuous casting plant with secondary cooling; 2 is a nomogram for estimating the parameters of secondary cooling (average heat transfer coefficient o (and height of zone h); FIG. 3 shows the dependence of average heat transfer coefficient o (in the secondary cooling zone on average irrigation density g.

Установка непрерывного лить  состоит из кристаллизатора 1, форсунок 2 системы рассредоточенного вторичного охлаждени  высотой h, т нущей клети 3, позицией k обозначен слиток.The continuous casting plant consists of the crystallizer 1, the nozzles 2 of the dispersed secondary cooling system with height h, and the bottom of stand 3, the position of k is designated ingot.

В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 заливают металл (медь или медный сплав) , который затвердевает под действием первичного охлаждени , и затем выт гивают из кристаллизатора слиток при помощи т нущей клети 3. В зоне рассредоточенного вторичного охлаждени  поверхность слитка k охлаждаетс  хладагентом , например водой, распыливаемой форсунками 2. Среднюю плотность орошени  и высоту зоны вторичного охлаждени  регулируют в зависимости от скорости лить .In the process of continuous casting, metal (copper or copper alloy), which solidifies under the action of primary cooling, is poured into the crystallizer 1, and then the ingot is drawn from the crystallizer using a drawing stand 3. In the distributed secondary cooling zone, the ingot surface K is cooled with a refrigerant, such as water sprayed by nozzles 2. The average irrigation density and the height of the secondary cooling zone are adjusted depending on the casting speed.

Параметры вторичного охлаждени  установлены на основе комплекса экспериментальных исследований, результаты которых обобщены в номограмме, пре- ставленной на фиг.2.The parameters of secondary cooling are established on the basis of a complex of experimental studies, the results of which are summarized in the nomogram shown in Fig. 2.

На основе опытных данных, полученных с использованием форсуночной системы охлаждени  установлена зависимость коэффициента теплоотдачи о/ в зо не вторичного охлаждени  от средней плотности орошени  g (фиг.З). По зависимост м oi(v,r) иЬ(у,г), вытекающими из номограммы, с учетом зависимости g(e/) получены уравнени , св зывающие g со скоростью лить  V и радиусом (полутолщиной ) г слитка, а также h с v иг.Based on the experimental data obtained using a nozzle cooling system, the dependence of the heat transfer coefficient in the secondary cooling zone on the average irrigation density g (Fig. 3) is established. Using the dependences oi (v, r) and b (y, d), which follow from the nomogram, taking into account the dependence g (e /), equations are obtained that relate g to the pouring speed V and the ingot radius (half thickness), and v ig.

Нижний предел средней плотности орошени  прин т из услови  исключени  вторичного разогрева поверхности слитка под кристаллизатором, возникающего при слишком м гком охлаждении, когда величина коэффициента теплоотдачи 0 ниже коэффициента теплопередачи в кристаллизаторе. При этом резко воз- растают напр жени  в слитке, что при всщит к по влению в нем внутренних трещин.The lower limit of the average irrigation density is taken from the condition of excluding the secondary heating of the ingot surface under the mold, which occurs when cooling is too soft, when the heat transfer coefficient 0 is lower than the heat transfer coefficient in the mold. In this case, the stresses in the ingot sharply increase, which, in spite of the appearance of internal cracks in it.

Верхний предел средней плотности орошени  g выбран из услови  исключени  слишком жесткого режима охлаждени  с интенсивностью, превышающей верхний предел средней плотности орошени . При этом создаетс  слишком вы- сока  неравномерность охлаждени  по сечению, что также ведет к возникновению в слитке внутренних трещин.The upper limit of the average irrigation density g is selected from the condition of excluding a too rigid cooling mode with an intensity exceeding the upper limit of the average irrigation density. This creates too high a non-uniformity of cooling over the cross section, which also leads to the appearance of internal cracks in the ingot.

Увеличение средней плотности орошени  сопровождаетс  интенсификацией теплопередачи и зать:.лдевани , что сокращает глубину лунки и соответственно потребную прот женность h зоны вторичного охлаждени . Поэтому верхнему пределу средней плотности орошени An increase in the average density of irrigation is accompanied by an intensification of heat transfer and it is said: an increase, which reduces the depth of the well and, accordingly, the required length h of the secondary cooling zone. Therefore, the upper limit of the average density of irrigation

g соответствует нижний предел высоты зоны орошени  цин и, наоборот.g corresponds to the lower limit of the height of the irrigation zone and vice versa.

нижнему пределу соответствует верхний предел h cПример . Осуществл ют литье слитка меди МЗр диаметром 300 мм на установке непрерывного лить . Задана скорость лить  V 5,5 мм/с (20 м/ч). Согласно способу определ ют плотность орошени  g 17 соответствйн- но большему коэффициенту 1,0 уравнени  g(v и высоту зоны орошени  Н 1,1 м соответственно меньшему ко- эффциенту 1,0 уравнени  h(v,r). Сочетание указанных параметров обеспечивает ведение процесса с повышенной скоростью  ить .the lower limit corresponds to the upper limit h cExample. An MZr copper ingot with a diameter of 300 mm is cast in a continuous casting plant. The casting speed is set at V 5.5 mm / s (20 m / h). According to the method, the irrigation density g 17 is determined according to the correspondingly larger coefficient 1.0 of the equation g (v and the height of the irrigation zone H 1.1 m, respectively, to a smaller coefficient 1.0 of the equation h (v, r). The combination of these parameters provides guidance process with heightened speed.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ непрерывного лить  меди и сплавов на медной основе, включающий подачу металла в кристаллизатор, выт гивание слитка и его вторичное охлаждение , плотность орошени  которого и высоту зоны регулируют в зависимости от скорости выт гивани , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса, вторичное охлаждение осуществл ют со средней плотностью орошени , величину которой определ ют из соотношени The method of continuous casting of copper and copper-based alloys, including the supply of metal to the mold, the drawing of the ingot and its secondary cooling, the irrigation density of which and the height of the zone are adjusted depending on the drawing speed, characterized in that, in order to intensify the process, the secondary cooling carried out with an average irrigation density, the value of which is determined from the ratio g (0,5...1,0)(107 - 16,W), а высоту зоны орошени  определ ют из соотношени g (0.5 ... 1.0) (107 - 16, W), and the height of the irrigation zone is determined from the ratio h (l,0...1,2)(0,iti - 5,Иг - - 0,19v + 2,95rvb где g - плотность орошени , h (l, 0 ... 1,2) (0, iti - 5, Ig - - 0.19v + 2.95rvb where g is the irrigation density, h - высота зоны орошени , м;h is the height of the irrigation zone, m; V - скорость выт гивани  слитка, мм/с;V — ingot extrusion rate, mm / s; г - радиус или полутолщина слитка , м.g - the radius or half-thickness of the ingot, m 7 6 5 If 3 г7 6 5 If 3 g . мн/с. mn / s Фиг 2Fig 2 0. кЬт 0. kb гоgo ww Фие.ЗFi.Z 8080