RU2041016C1

RU2041016C1 - Device for continuous casting of slabs

Info

Publication number: RU2041016C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Лебедев; Д.П. Евтеев; И.П. Шабалов; Ю.И. Бондарев
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: foundry engineering. SUBSTANCE: device has drum with rotation drive mounted between side rims, endless belt, rollers and injectors positioned between rollers. Endless belt rounds side rims and drive rolls. Rollers support and press the belt to rims in cross direction. Device is provided with auxiliary cantilever rollers placed between rollers on belt edges. In this case space between cantilever roller sides is equal to 0,8-0,95 of space between rims. EFFECT: improved quality. 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии. The invention relates to metallurgy.

Известно устройство для непрерывной разливки плоских слитков, содержащее барабан, который огибает бесконечная приводная лента, противоположную бесконечную приводную валками ленту, поддерживаемую в поперечном к ней направлении при помощи роликов, а также боковые конусные вставки, расположенные в зазоре между лентами. A device is known for continuous casting of flat ingots, comprising a drum that bends around an endless drive belt, an opposite endless drive rolls belt supported in the transverse direction by rollers, and also side cone inserts located in the gap between the belts.

Недостатком известного устройства является неудовлетворительное качество непрерывнолитых плоских слитков, низкая стойкость ленты и небольшая производительность процесса непрерывной разливки. Это объясняется тем, что при обжатии слитка вследствие возникающих при этом усилий края ленты отходят от реборд между роликами и в образовавшиеся зазоры затекает металл. В результате происходит нарушение сплошности оболочки узких граней плоского слитка, что приводит к браку слитков. При этом происходит периодический изгиб ленты, что приводит к росту в ней усталостных напряжений и преждевременному выходу ее из строя. Кроме того, затекание металла в указанные зазоры приводит к прорывам металла через углы плоского слитка, что вызывает снижение производительности процесса непрерывной разливки. A disadvantage of the known device is the unsatisfactory quality of continuously cast flat ingots, low tape resistance and low productivity of the continuous casting process. This is due to the fact that during compression of the ingot due to the forces arising from this, the edges of the tape move away from the flanges between the rollers and metal flows into the formed gaps. As a result, there is a violation of the continuity of the shell of the narrow faces of a flat ingot, which leads to the marriage of ingots. In this case, a periodic bending of the tape occurs, which leads to an increase in fatigue stresses in it and its premature failure. In addition, the flow of metal into these gaps leads to breakthroughs of metal through the corners of a flat ingot, which causes a decrease in the productivity of the continuous casting process.

Целью изобретения является улучшение качества слитков, повышение стойкости ленты и производительности процесса разливки. The aim of the invention is to improve the quality of the ingots, increasing the durability of the tape and the performance of the casting process.

Это достигается тем, что устройство для непрерывной разливки плоских слитков содержит барабан с приводом вращения, установленный между боковыми ребордами, снабженными приводами вращения, бесконечную ленту, огибающую торцы реборд и приводные валки, ролики, поддерживающие и прижимающие ленту в поперечном направлении к ребордам, и форсунки, установленные между роликами. This is achieved by the fact that the device for continuous casting of flat ingots contains a drum with a rotation drive installed between side flanges equipped with rotation drives, an endless tape enveloping the ends of the flanges and drive rolls, rollers supporting and pressing the tape in the transverse direction to the flanges, and nozzles installed between the rollers.

Устройство дополнительно снабжено консольными роликами, размещенными между роликами по краям ленты, при этом расстояние между торцами консольных роликов составляет 0,8.0,95 расстояния между боковыми ребордами. The device is additionally equipped with cantilever rollers located between the rollers at the edges of the tape, while the distance between the ends of the cantilever rollers is 0.8.0.95 of the distance between the side flanges.

Улучшение качества плоских непрерывнолитых слитков происходит вследствие устранения зазоров между ребордами и лентой, что устраняет нарушение сплошности оболочки узких граней слитка. Improving the quality of flat continuously cast ingots occurs due to the elimination of gaps between the flanges and the tape, which eliminates the violation of the continuity of the shell of the narrow faces of the ingot.

Повышение стойкости ленты происходит вследствие устранения ее прогиба по краям сверх допустимых пределов между роликами. Increasing the resistance of the tape occurs due to the elimination of its deflection at the edges in excess of the permissible limits between the rollers.

Повышение производительности процесса непрерывной разливки происходит вследствие устранения прорывов металла в зазоры между лентой и ребордами. The increase in productivity of the continuous casting process occurs due to the elimination of metal breakthroughs in the gaps between the tape and flanges.

Диапазон расстояний между торцами консольных роликов в пределах 0,8.0,95 расстояния между боковыми ребордами объясняется закономерностями прогиба ленты между роликами под действием усилий обжатия слитка и ферростатического давления металла. При больших значениях металл затекает в зазоры между лентой и ребордами, что вызывает прекращение процесса разливки. При меньших значениях уменьшается необходимая площадь охлаждения ленты, что приводит к браку плоских слитков по внутренним трещинам. The range of distances between the ends of the cantilever rollers within 0.8.0.95 of the distance between the side flanges is explained by the laws of the deflection of the tape between the rollers under the action of the compression forces of the ingot and the ferrostatic pressure of the metal. At high values, the metal flows into the gaps between the tape and flanges, which causes the cessation of the casting process. At lower values, the required cooling area of the tape decreases, which leads to the rejection of flat ingots along internal cracks.

Указанный диапазон устанавливается в обратной пропорциональной зависимости от расстояния между ребордами. The specified range is set in inverse proportion to the distance between the flanges.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2. In FIG. 1 shows the proposed device, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 2.

Устройство для непрерывной разливки плоских слитков состоит из барабана 1, ленты 2, приводных валков 3, роликов 4 и 5, боковых реборд 6. Позицией 7 обозначен слиток толщиной h, 8 широкая грань слитка, 9 жидкий металл, 10 узкая грань слитка, 11 консольные ролики, 12 форсунки, α угол сектора барабана, r радиус барабана, R радиус реборд, О центр барабана, О₁ центр реборд, Е эксцентриситет, h толщина слитка после обжатия, Н толщина слитка на мениске металла, m расстояние между торцами консольных роликов, n расстояние между ребордами.A device for continuous casting of flat ingots consists of a drum 1, belt 2, drive rolls 3, rollers 4 and 5, side flanges 6. Position 7 indicates an ingot of thickness h, 8 a wide facet of an ingot, 9 liquid metal, 10 a narrow facet of an ingot, 11 cantilever rollers, 12 nozzles, α angle of the sector of the drum, r radius of the drum, R radius of the flanges, О center of the drum, О ₁ center of flanges, E eccentricity, h thickness of the ingot after crimping, N thickness of the ingot on the meniscus of the metal, m distance between the ends of the cantilever rollers, n distance between flanges.

Устройство для непрерывной разливки плоских слитков работает следующим образом. A device for continuous casting of flat ingots works as follows.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в зазор, образованный поверхностью приводного барабана 1, бесконечной приводной лентой 2 и боковыми поверхностями приводных реборд 6 подается жидкий металл 9. Бесконечная лента огибает поверхность торцов боковых реборд 6 на длине сектора барабана 1 с углом α и приводится в движение приводными валками 3 и ребордами 6. Барабан 1 и реборды 6 приводятся во вращение своими приводами. Оболочка 8 слитка 7 формируется на поверхности барабана 1 с радиусом r, а противоположная грань на поверхности ленты 2 с радиусом кривизны R (r+H). PRI me R. During continuous casting, molten metal 9 is fed into the gap formed by the surface of the drive drum 1, the endless drive belt 2 and the side surfaces of the drive flanges 6. The endless tape bends around the surface of the ends of the side flanges 6 along the sector length of the drum 1 with an angle α and is driven by drive rolls 3 and flanges 6. Drum 1 and flanges 6 are driven by their own drives. The shell 8 of the ingot 7 is formed on the surface of the drum 1 with a radius r, and the opposite face on the surface of the tape 2 with a radius of curvature R (r + H).

В процессе непрерывной разливки производится деформация обжатия узких граней 10 слитка 7 в твердожидком состоянии посредством смещения центра О барабана 1 относительно центра О₁ реборд 6 от толщины Н до толщины h.In the process of continuous casting, the compression of the narrow faces 10 of the ingot 7 is deformed in a solid-liquid state by shifting the center O of the drum 1 relative to the center O _{1 of the} flanges 6 from a thickness H to a thickness h.

Из устройства вытягивается слиток 7 толщиной h и шириной В с переменной скоростью и направляется дальше по роликам 4. Ролики 5 поджимают ленту 2 к торцам боковых реборд 6. В процессе разливки корпус барабана 1, реборды 6 и лента 2 охлаждаются соответственно проточной и распыливаемой форсунками 12 водой. Центры О и О₁ барабана 1 и реборд 6 расположены с эксцентриситетом E (H-h). После начала процесса разливки барабан 1 перемещается на величину E (H-h) в сторону ленты 2 для обеспечения условий получения слитка 7 толщиной h.An ingot 7 with thickness h and width B with a variable speed is pulled out of the device and goes further along the rollers 4. The rollers 5 press the tape 2 to the ends of the side flanges 6. During casting, the drum body 1, flanges 6 and tape 2 are cooled, respectively, by flowing and sprayed nozzles 12 water. The centers O and O _{1 of the} drum 1 and the flange 6 are located with an eccentricity E (Hh). After the start of the casting process, the drum 1 moves by the value of E (Hh) in the direction of the tape 2 to ensure the conditions for obtaining an ingot 7 of thickness h.

Устройство дополнительно снабжено консольными роликами 11, размещенными между роликами 5 по краям ленты 2. Расстояние m между торцами консольных роликов 11 составляет 0,8.0,95 расстояния n между боковыми ребордами 6. The device is additionally equipped with cantilever rollers 11 located between the rollers 5 along the edges of the tape 2. The distance m between the ends of the cantilever rollers 11 is 0.8.0.95 of the distance n between the side flanges 6.

В таблице приведены конструктивные параметры устройства и примеры его работы. В этих примерах угол α 90^о, разливается сталь марки 3сп.The table shows the design parameters of the device and examples of its operation. In these examples, the angle α 90 ^about cast steel grade 3sp.

В первом примере образовываются зазоры между ребордами и лентой, куда затекает металл. В этих условиях на слитках образовываются надрывы, трещины и т.д. Кроме того, при этом происходят прорывы металла и прекращение процесса разливки. In the first example, gaps are formed between the flanges and the tape where the metal flows. Under these conditions, tears, cracks, etc. are formed on the ingots. In addition, metal breakthroughs and the termination of the casting process occur.

Увеличенный прогиб ленты между роликами приводит к быстрому выходу ее из строя. The increased deflection of the tape between the rollers leads to its quick failure.

В примере 5 затруднено охлаждение ленты водой, распыливаемой форсунками. В этих условиях нарушается необходимый режим охлаждения слитка, что приводит к возникновению в нем внутренних и наружных трещин. Кроме того, недостаточная интенсивность охлаждения ленты приводит к ее перегреву и выходу из строя. In example 5, it is difficult to cool the tape with water sprayed by nozzles. Under these conditions, the necessary cooling mode of the ingot is violated, which leads to the appearance of internal and external cracks in it. In addition, the insufficient intensity of the cooling tape leads to its overheating and failure.

В примере 6 (прототип) происходит прогиб ленты сверх допустимых значений, что приводит к увеличению действующих в ней напряжений и к выходу из строя. Кроме того, образовываются зазоры между лентой и ребордами, куда затекает металл. В этих условиях происходят прорывы металла, на слитках образовываются надрывы, прекращается процесс разливки. In example 6 (prototype), the tape bends in excess of the permissible values, which leads to an increase in the stresses acting in it and to failure. In addition, gaps are formed between the tape and flanges, where metal flows. Under these conditions, metal breakouts occur, tears form on ingots, and the casting process stops.

В примерах 2.4 прогиб ленты между роликами находится в допустимых пределах, не происходят прорывы металла, стойкость ленты увеличивается, брак слитков сокращается. In examples 2.4, the deflection of the tape between the rollers is within acceptable limits, metal breaks do not occur, the resistance of the tape increases, the marriage of ingots is reduced.

Применение предлагаемого устройства позволяет снизить брак плоских слитков на 2,6% повысить производительность процесса разливки на 1,8% и стойкость ленты на 2,5% The use of the proposed device can reduce the rejection of flat ingots by 2.6%, increase the productivity of the casting process by 1.8% and the tape resistance by 2.5%

Claims

DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING OF FLAT INGOTS, containing a drum with a rotation drive installed between side flanges having their own rotation drives, an endless tape enveloping the ends of the flanges and drive rolls supporting and pressing the tape in the transverse direction to the flanges rollers and nozzles installed between the rollers characterized in that, in order to improve the quality of the ingots, increase the resistance of the tape and the productivity of the casting process, it is equipped with cantilever rollers placed between the rollers along the edge ayam tape, while the distance between the ends of the cantilever rollers is 0.8 to 0.95 the distance between the side flanges.