RU2043841C1 - Method of the metal working in the process of continuous casting - Google Patents
Method of the metal working in the process of continuous casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043841C1 RU2043841C1 RU93038245A RU93038245A RU2043841C1 RU 2043841 C1 RU2043841 C1 RU 2043841C1 RU 93038245 A RU93038245 A RU 93038245A RU 93038245 A RU93038245 A RU 93038245A RU 2043841 C1 RU2043841 C1 RU 2043841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- vacuum chamber
- intermediate ladle
- ladle
- zones
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 title abstract 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 83
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 83
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 11
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов. The invention relates to metallurgy, and more particularly to continuous casting of metals.
Известен способ обработки металла в процессе непрерывной разливки, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разряжения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла из вакуум-камеры через патрубки непосредственно в кристаллизаторы под уровень металла. В этих условиях вакуум-камера служит герметически закрытым промежуточным ковшом, соединенным с вакуум-насосами [1]
Недостаток известного способа недостаточные производительность и стабильность процесса непрерывной разливки металлов. Это объясняется тем, что в случае нарушения герметичности вакуум-камеры происходит переполнение кристаллизаторов. В этих условиях прекращается процесс непрерывной разливки. Кроме того, невозможна регулировка расхода металла в кристаллизаторы в зависимости от изменяющихся технологических параметров процесса разливки.A known method of processing metal in a continuous casting process, comprising supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, creating a vacuum in it to the required residual pressure technology, supplying metal from a vacuum chamber through nozzles directly to the molds below the metal level. Under these conditions, the vacuum chamber serves as a hermetically sealed intermediate bucket connected to vacuum pumps [1]
The disadvantage of this method is the lack of performance and stability of the process of continuous casting of metals. This is due to the fact that in case of a violation of the tightness of the vacuum chamber, overflow of crystallizers occurs. Under these conditions, the continuous casting process is terminated. In addition, it is impossible to adjust the flow of metal into the molds depending on the changing technological parameters of the casting process.
Наиболее близким по технической сущности является способ обработки металла в процессе непрерывной разливки, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разряжения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла в промежуточный ковш через отдельный патрубок и далее в кристаллизаторы. Расход металла из промежуточного ковша регулируют при помощи стопоров. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижнего торца патрубка и герметизации вакуум-камеры жидким металлом начинают производить уменьшение остаточного давления в камере [2]
Недостаток известного способа неудовлетворительное качество разливаемого металла. Это объясняется тем, что часть плавки разливается в условиях отсутствия вакуумирования вследствие необходимости создания необходимого остаточного давления в вакуум-камере. Эта операция производится во времени. Кроме того, весь объем металла, находящийся в начале разливки в промежуточном ковше, не подвергается вакуумированию. В результате этого в металле непрерывнолитых слитков не уменьшается содержание водорода, азота и неметаллических включений. Сказанное приводит к браку непрерывнолитых слитков. Снижается производительность получения непрерывнолитых слитков высокого качества.The closest in technical essence is a method of processing metal in a continuous casting process, including supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, creating a vacuum in it to the residual pressure required by the technology, supplying metal to the intermediate ladle through a separate nozzle and then to crystallizers. The consumption of metal from the tundish is regulated by means of stoppers. After raising the metal level in the intermediate ladle above the lower end of the nozzle and sealing the vacuum chamber with liquid metal, they begin to reduce the residual pressure in the chamber [2]
The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of the cast metal. This is due to the fact that part of the melting is bottled in the absence of vacuum due to the need to create the necessary residual pressure in the vacuum chamber. This operation is performed in time. In addition, the entire volume of metal at the beginning of casting in the tundish is not subjected to evacuation. As a result of this, the content of hydrogen, nitrogen and non-metallic inclusions in the metal of continuously cast ingots does not decrease. The foregoing leads to the marriage of continuously cast ingots. The productivity of producing continuously cast ingots of high quality is reduced.
Цель изобретения повышение производительности получения непрерывнолитых слитков высокого качества. The purpose of the invention is to increase the productivity of continuously cast ingots of high quality.
Указанная цель достигается тем, что подают жидкий металл из разливочного ковша в вакуум-камеру, создают в ней остаточное давление, обрабатывают металл в вакуум-камере, подают металл в промежуточный ковш через патрубок и далее в кристаллизаторы. Металл подают из вакуум-камеры в промежуточный ковш с помощью дополнительного патрубка. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцев патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом осуществляют циркуляционное вакуумирование находящегося в промежуточном ковше металла посредством подачи инертного газа в один из патрубков. После создания в вакуум-камере заданного остаточного давления одновременно с циркуляционным вакуумированием в промежуточном ковше осуществляют обработку металла в вакуум-камере. Объем металла в промежуточном ковше разделяют на три зоны: среднюю и две крайних. В средней зоне осуществляют циркуляционное вакуумирование, а соотношение объемов металла в крайних зонах к средней устанавливают в соотношении (1,8-2,2) 1 (1,8-2,2). This goal is achieved by supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, creating a residual pressure in it, processing the metal in a vacuum chamber, supplying metal to an intermediate ladle through a branch pipe and then to crystallizers. Metal is fed from the vacuum chamber to the intermediate ladle using an additional nozzle. After raising the level of the metal in the intermediate ladle above the lower ends of the nozzles and sealing the vacuum chamber with liquid metal, the metal in the intermediate ladle is circulated vacuum by supplying an inert gas to one of the nozzles. After creating a predetermined residual pressure in the vacuum chamber, metal processing in the vacuum chamber is carried out simultaneously with circulating evacuation in the intermediate ladle. The volume of metal in the tundish is divided into three zones: the middle and two extreme. In the middle zone, circulating evacuation is carried out, and the ratio of metal volumes in the extreme zones to the middle is set in the ratio (1.8-2.2) 1 (1.8-2.2).
Повышение производительности получения непрерывнолитых слитков высокого качества будет происходить вследствие повышения эффективности процесса вакуумирования в условиях одновременного совмещения двух видов вакуумирования: циркуляционного и дегазации струи и слоя металла в проточной камере. При этом процессу вакуумирования будет подвергаться весь разливаемый металл, начиная с его первых порций, наполняемых промежуточный ковш в начале непрерывной разливки, за счет циркуляционного вакуумирования. An increase in the productivity of producing continuously cast high-quality ingots will occur due to an increase in the efficiency of the evacuation process under the simultaneous combination of two types of evacuation: circulation and degassing of the jet and metal layer in the flow chamber. In this case, the entire metal to be poured will be subjected to the evacuation process, starting with its first portions filled with the intermediate ladle at the beginning of continuous casting, due to circulation evacuation.
Кроме того, разделение объема в промежуточном ковше на три зоны обеспечивает интенсификацию циркуляционного вакуумирования металла в средней зоне за счет ограничения ее объема. В этих условиях объем металла в средней зоне подвергается многократному циркуляционному вакуумированию. Образование внешних крайних зон обеспечивает условия для всплывания на мениск металла неметаллических включений и, как следствие, повышение чистоты разливаемого металла. In addition, the separation of the volume in the intermediate ladle into three zones ensures the intensification of the circulating evacuation of metal in the middle zone due to the limitation of its volume. Under these conditions, the volume of metal in the middle zone is subjected to multiple circulation evacuation. The formation of external extreme zones provides the conditions for floating non-metallic inclusions on the metal meniscus and, as a result, increasing the purity of the cast metal.
Диапазон соотношения объемов металла в зонах промежуточного ковша в диапазоне (1,8-2,2) 1 (1,8-2,2) объясняется закономерностями всплывания неметаллических включений из металла и его циркуляционного вакуумирования. При меньших значениях не будет обеспечиваться всплывание неметаллических включений вследствие быстрого обмена металла в крайних зонах. При больших значениях будет происходить переохлаждение металла вследствие его длительного нахождения в крайних зонах промежуточного ковша. Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от величины весового расхода металла в кристаллизаторы. The range of the ratio of the volumes of metal in the zones of the tundish in the range of (1.8-2.2) 1 (1.8-2.2) is explained by the laws of the emergence of non-metallic inclusions from the metal and its circulation evacuation. At lower values, non-metallic inclusions will not emerge due to the rapid exchange of metal in the extreme zones. At high values, the metal will be supercooling due to its prolonged presence in the extreme zones of the intermediate ladle. The specified range is set in inverse proportion to the value of the mass flow rate of the metal in the molds.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
На чертеже показана схема установки для обработки металла в процессе непрерывной разливки. The drawing shows a diagram of a plant for processing metal in a continuous casting process.
Установка для осуществления способа обработки металла в процессе непрерывной разливки состоит из разливочного ковша 1, вакуум-камеры 2, патрубков 3, промежуточного ковша 4, разливочных стаканов 5, кристаллизаторов 6, вакуум-провода 7, трубопровода 8. Позицией 9 обозначен жидкий металл, 10 уровень металла в промежуточном ковше, 11 непрерывнолитой слиток, 12 перегородки, 13 средняя зона, 14 внешние крайние зоны. Installation for implementing the method of processing metal in the continuous casting process consists of a
Способ обработки металла в процессе непрерывной разливки осуществляют следующим образом. The metal processing method in the continuous casting process is as follows.
П р и м е р. В начале процесса непрерывной разливки подают жидкую нераскисленную сталь 9 марки ст3 из разливочного ковша 1 емкостью 350 т в вакуум-камеру 2 и создают в ней разряжение до необходимого по технологии остаточного давления в пределах 0,2-0,6 кПа в зависимости от раскисленности стали. Разряжение создают посредством вакуум-провода 7, соединенного с вакуум-насосом. Металл 9 подают из вакуум-камеры 2 в промежуточный ковш 4 через один из огнеупорных патрубков 3. Металл 9 из промежуточного ковша 4 подают через удлиненные огнеупорные стаканы 5 в два кристаллизатора 6 под уровень металла. Из кристаллизаторов 6 вытягивают непрерывнолитые слитки 11. Расход металла из промежуточного ковша 4 регулируют при помощи стопорных механизмов (не показаны). PRI me R. At the beginning of the continuous casting process, liquid
В начале наполнения промежуточного ковша 4 металлом 9 выше нижних торцов патрубков 3 и герметизации вакуум-камеры 2 уровнем 10 жидкого металла производят циркуляционное вакуумирование металла, находящегося в промежуточном ковше, посредством подачи инертного газа, например, аргона по трубопроводу 8 в один из патрубков 3 с расходом в пределах 400-600 л/мин. В этих условиях когда из вакуум-камеры 2 начинают откачивать воздух, под действием атмосферного давления металл поднимается в вакуум-камеру 2 на барометрическую величину, равную примерно 1,4 м, и покрывает подину камеры. Одновременно в нижнюю часть одного из патрубков 3 подводится аргон как транспортирующий газ. Газ, увеличиваясь в объеме, поднимается по патрубку, приводит в движение находящийся здесь металл и приподнимает на некоторую величину уровень зеркала металла в камере 2. Дегазированный металл 9 стекает по другому патрубку 3 обратно в промежуточный ковш 4. Выделившийся газ удаляется из камеры 2 по вакуум-проводу 7. At the beginning of filling the
После герметизации патрубков 3 жидким металлом начинается понижение давления в вакуум-камере до необходимого значения. Объем металла, находящегося в промежуточном ковше и вновь поступающего в вакуум-камеру, подвергается только циркуляционному вакуумированию. В дальнейшем после создания в вакуум-камере необходимого остаточного давления разливку ведут в условиях совместного вакуумирования металла: посредством его пропускания через вакуум-камеру и циркуляции металла через патрубки. After sealing the
Процесс разливки можно производить в трех вариантах: только пропусканием металла через вакуум-камеру, только при помощи циркуляции металла через патрубки и, наконец, при совмещении этих процессов вакуумирования. В этих условиях повышается эффективность процесса вакуумирования металла в зависимости от раскисленности металла и его весового расхода. Сокращаются объемы невакуумированного металла и повышается производительность получения непрерывнолитых слитков высокого качества, снижается брак слитков по неметаллическим включениям и наличия в металле вредных газовых включений. The casting process can be carried out in three versions: only by passing metal through a vacuum chamber, only by circulating metal through nozzles and, finally, by combining these evacuation processes. Under these conditions, the efficiency of the metal evacuation process increases, depending on the deoxidation of the metal and its mass flow rate. The volumes of non-evacuated metal are reduced and the productivity of producing continuously cast ingots of high quality is increased, the marriage of ingots by non-metallic inclusions and the presence of harmful gas inclusions in the metal is reduced.
Объем металла в промежуточном ковше 4 разделяют на три зоны: среднюю 13 и две крайних 14 при помощи перегородок 12. Металл из зоны 13 переливается в крайние зоны 14 через верхние торцы перегородок 12. В средней зоне 13 осуществляют циркуляционное вакуумирование при помощи перекачивания металла 9 через патрубки 3. Соотношение объемов металла в крайних зонах 14 к средней зоне 13 устанавливают в соотношении (1,8-2,2) 1 (1,8-2,2). The volume of metal in the
В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method with various technological parameters.
В первом примере вследствие большого объема металла в крайних зонах и, следовательно, длительного нахождения в них металла будет происходить переохлаждение металла и его замерзание в районе разливочных стаканов. In the first example, due to the large volume of metal in the extreme zones and, therefore, the prolonged presence of metal in them, the metal will be supercooling and freezing in the region of the pouring glasses.
В пятом примере вследствие малого объема в крайних зонах и, как следствие, быстрого обмена металла неметаллические включения не будут успевать коагулировать и всплывать, что приведет к загрязнению металла и браку слитков. In the fifth example, due to the small volume in the extreme zones and, as a consequence, the rapid exchange of metal, non-metallic inclusions will not have time to coagulate and float, which will lead to metal contamination and defective ingots.
В шестом примере (прототипе) вследствие отсутствия циркуляционного вакуумирования и разделения металла в промежуточном ковше на отдельные зоны не будет обеспечиваться интенсификация вакуумирования металла, что приведет к браку слитков. In the sixth example (prototype), due to the lack of circulating evacuation and separation of the metal in the intermediate ladle into separate zones, intensification of metal evacuation will not be ensured, which will lead to the rejection of ingots.
В примерах 2- вследствие разделения объема металла в промежуточном ковше на три зоны в оптимальном соотношении будет обеспечиваться с одной стороны интенсификация циркуляционного вакуумирования, а с другой стороны будет обеспечиваться удаление из металла неметаллических включений и устранение замерзания металла в районе разливочных стаканов. In examples 2- due to the separation of the metal volume in the intermediate ladle into three zones in the optimal ratio, intensification of the circulation vacuum will be provided on the one hand, and on the other hand, removal of non-metallic inclusions from the metal and elimination of metal freezing in the region of the pouring glasses will be ensured.
Применение предлагаемого способа позволяет повысить выход непрерывнолитых слитков высокого качества на 4-8% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ обработки металла при непрерывной разливке, применяемый на Новолипецком металлургическом комбинате. The application of the proposed method allows to increase the yield of continuously cast ingots of high quality by 4-8%. The economic effect is calculated in comparison with the base object, which is the method for processing metal during continuous casting used at the Novolipetsk Metallurgical Plant.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93038245A RU2043841C1 (en) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | Method of the metal working in the process of continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93038245A RU2043841C1 (en) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | Method of the metal working in the process of continuous casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2043841C1 true RU2043841C1 (en) | 1995-09-20 |
| RU93038245A RU93038245A (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=20145615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93038245A RU2043841C1 (en) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | Method of the metal working in the process of continuous casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2043841C1 (en) |
-
1993
- 1993-07-26 RU RU93038245A patent/RU2043841C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. М.: Металлургия, 1977, с. 194, рис. 66а. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 295607, кл. B 22D 11/10, 1971. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2043841C1 (en) | Method of the metal working in the process of continuous casting | |
| US4186791A (en) | Process and apparatus for horizontal continuous casting of metal | |
| RU2037372C1 (en) | Method of processing metal during continuous casting | |
| RU2033888C1 (en) | Device for treatment of continuously-cast metal | |
| RU2037367C1 (en) | Method and device for continuous vacuumizing of continuously-cast metal | |
| RU2029658C1 (en) | Device for metal working in the process of continuous pouring | |
| RU2030954C1 (en) | Steel working method in the process of continuous pouring | |
| RU2034678C1 (en) | Method to work metal in the process of continuous casting | |
| RU2029657C1 (en) | Device for working metal in the process of continuous pouring | |
| RU2034680C1 (en) | Method to work metal in the process of continuous casting | |
| RU2098224C1 (en) | Device for in-line degassing of metal in continuous casting | |
| RU2060858C1 (en) | Method of flow-type metal vacuumizing upon continuous casting | |
| RU2048245C1 (en) | Method for working metal in the process of continuous casting | |
| RU2092275C1 (en) | Method of steel treatment in process of continuous casting | |
| RU2037368C1 (en) | Device for continuous vacuumizing of continuously-cast metal | |
| RU2055684C1 (en) | Method of treating metal at continuous casting | |
| RU2098225C1 (en) | Device for in-line degassing of metal in continuous casting | |
| RU2037371C1 (en) | Apparatus for flow-line vacuum processing of continuously cast metal | |
| RU2060101C1 (en) | Method of treatment of metal in process of continuous casting | |
| RU2037369C1 (en) | Apparatus for flow-line vacuum processing of continuously cast metal | |
| RU2037370C1 (en) | Method of flow line vacuum processing of metal in the process of continuous casting | |
| RU2034679C1 (en) | Method to work metal in the process of continuous casting and a device to implement it | |
| RU2048248C1 (en) | Method for in-line evacuation of metal in the process of continuous casting | |
| RU2048249C1 (en) | Method for in-line evacuation of metal in the process of continuous casting | |
| RU2030960C1 (en) | Method for metal continuous degassing in continuous casting |