RU2055681C1 - Metal continuous casting mold - Google Patents
Metal continuous casting mold Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055681C1 RU2055681C1 RU93057795A RU93057795A RU2055681C1 RU 2055681 C1 RU2055681 C1 RU 2055681C1 RU 93057795 A RU93057795 A RU 93057795A RU 93057795 A RU93057795 A RU 93057795A RU 2055681 C1 RU2055681 C1 RU 2055681C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- wide
- funnel
- walls
- working
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 235000021163 supper Nutrition 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000029154 Narrow face Diseases 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке тонких слябов. The invention relates to metallurgy, and more particularly to the continuous casting of thin slabs.
Известен кристаллизатор для непрерывной разливки металлов, включающий опорные плиты с закрепленными на них широкими и узкими рабочими стенками с образованием рабочей полости кристаллизатора с верхним участком воронкообразной формы и нижним участком прямоугольной формы. Широкие рабочие стенки радиально изогнуты в горизонтальной плоскости. Недостатком известного кристаллизатора является невозможность непрерывной разливки тонких слябов значительной ширины до 2000 мм и выше. Это объясняется тем, что при небольшой толщине отливаемого слитка жидкий металл при транспортировке от места подачи в кристаллизатор до его узких стенок значительно переохлаждается. В этих условиях на поверхности сляба в районе его узких граней образуются наплывы, завороты, ужимины, приводящие к браку слитков и прорывам металла под кристаллизатором. A known mold for continuous casting of metals, including base plates with wide and narrow working walls fixed to them, forms a working cavity of the mold with the upper section of the funnel-shaped and lower section of a rectangular shape. The wide working walls are radially bent in the horizontal plane. A disadvantage of the known mold is the inability to continuously cast thin slabs of significant width up to 2000 mm and above. This is explained by the fact that, at a small thickness of the ingot being cast, the liquid metal during transportation from the point of supply to the mold to its narrow walls is significantly cooled. Under these conditions, on the surface of the slab in the area of its narrow faces, flows, inversions, and suppers are formed, leading to the marriage of ingots and breakthroughs of the metal under the mold.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кристаллизатор для непрерывной разливки металлов, включающий опорные плиты с закрепленными на них широкими и узкими рабочими стенками с образованием рабочей полости кристаллизатора с верхним участком воронкообразной формы и нижним участком прямоугольной формы. Широкие рабочие стенки изогнуты в рабочей полости в горизонтальной плоскости по кривой. Узкие рабочие стенки выполнены прямолинейными. Широкие рабочие стенки на участках, прилегающих к узким рабочим стенкам, имеют плоские участки, расстояние между которыми равно расстоянию между прямолинейными участками широких рабочих стенок в нижней части кристаллизатора или ширине узких рабочих стенок. Металл подается в кристаллизатор через один удлиненный разливочный стакан под уровень. Недостатком известного кристаллизатора является невозможность разливки тонких слябов шириной до 2000 мм и более. Это объясняется тем, что при небольшой толщине и большой ширине отливаемого сляба жидкий металл при своем течении от места подачи через разливочный стакан промежуточного ковша в направлении узких рабочих стенок кристаллизатора переохлаждается. В этих условиях на поверхности сляба образуются наплывы, заливины, пояса, завороты, ужимины, что приводит к образованию поперечных и продольных трещин в слябах, прорывам металла под кристаллизатором. Сказанное приводит к снижению производительности процесса непрерывной разливки и браку слябов. The closest in technical essence to the proposed is a mold for continuous casting of metals, including base plates with wide and narrow working walls fixed to them with the formation of the working cavity of the mold with the upper section of the funnel-shaped and lower section of a rectangular shape. The wide working walls are curved in the working cavity in a horizontal plane along a curve. Narrow working walls are made rectilinear. The wide working walls in the areas adjacent to the narrow working walls have flat sections, the distance between which is equal to the distance between the straight sections of the wide working walls in the lower part of the mold or the width of the narrow working walls. The metal is fed into the mold through one elongated pouring cup under the level. A disadvantage of the known mold is the inability to cast thin slabs with a width of up to 2000 mm or more. This is explained by the fact that, with a small thickness and a large width of the cast slab, the liquid metal is supercooled when it flows from the feed point through the tundish of the intermediate ladle in the direction of the narrow working walls of the mold. In these conditions, on the surface of the slab, sagging, gulfs, belts, inversion, supper are formed, which leads to the formation of transverse and longitudinal cracks in the slabs, breakthroughs of metal under the mold. The foregoing leads to a decrease in the productivity of the continuous casting process and the rejection of slabs.
Кроме того, при разливке сверхшироких тонких слябов при высоких скоростях вытягивания увеличивается весовой расход жидкого металла, что требует увеличения габаритов разливочных стаканов при разливке под уровень металла. Это приводит к необходимости увеличения ширины воронкообразного участка кристаллизатора. Однако последнее приводит к необходимости обеспечения условий усадки широких граней сляба в значительных пределах, что при известной конструкции кристаллизатора невозможно, т.к. коэффициент усадки кристаллизующейся стали имеет конечную величину. In addition, when casting ultra-wide thin slabs at high drawing speeds, the weight consumption of liquid metal increases, which requires an increase in the size of the pouring glasses when casting to a metal level. This leads to the need to increase the width of the funnel-shaped portion of the mold. However, the latter leads to the need to ensure the conditions of shrinkage of the wide faces of the slab to a considerable extent, which is impossible with the known design of the mold, because the coefficient of shrinkage of crystallizing steel has a finite value.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности процесса непрерывной разливки тонких слябов за счет увеличения их ширины, а также в улучшении их качества. The technical effect when using the invention is to increase the productivity of the process of continuous casting of thin slabs by increasing their width, as well as improving their quality.
Указанный технический эффект достигается тем, что кристаллизатор для непрерывной разливки металлов включает опорные плиты с закрепленными на них широкими и узкими рабочими стенками с образованием рабочей полости кристаллизатора с верхним участком воронкообразной формы и нижним участком прямоугольной формы, при этом широкие рабочие стенки на воронкообразном участке рабочей полости выполнены криволинейными в горизонтальной плоскости. The indicated technical effect is achieved in that the mold for continuous casting of metals includes base plates with wide and narrow working walls fixed to them with the formation of the working cavity of the mold with the upper section of the funnel-shaped and lower section of the rectangular shape, while the wide working walls are on the funnel-shaped section of the working cavity made curvilinear in the horizontal plane.
Широкие рабочие стенки на воронкообразном участке рабочей полости выполнены с выступами, при этом отношение расстояния между широкими рабочими стенками на нижнем прямолинейном участке кристаллизатора к минимальному и максимальному расстояниям между широкими рабочими стенками на верхнем торце кристаллизатора составляет соответственно 1/(1,1-1,8) и 1/(2,0-3,0). The wide working walls on the funnel-shaped section of the working cavity are made with protrusions, and the ratio of the distance between the wide working walls on the lower rectilinear section of the mold to the minimum and maximum distances between the wide working walls on the upper end of the mold is 1 / (1.1-1.8 ) and 1 / (2.0-3.0).
Увеличение ширины отливаемых тонких слябов будет обеспечиваться за счет рассредоточения мест подачи металла в кристаллизатор в соответствии с числом воронкообразных участков по ширине кристаллизатора. При этом за счет увеличения числа разливочных стаканов, через которые подается металл в кристаллизатор, возможно значительное уменьшение диаметра стаканов. Вследствие этого становится возможным уменьшить стрелку прогиба воронкообразных участков по ширине кристаллизатора, что позволит уменьшить величину необходимой усадки оболочки широких граней и ее сопротивление вытягиванию сляба. Сказанное позволяет увеличить скорость вытягивания слябов, тем самым, увеличить производительность процесса непрерывной разливки. The increase in the width of the cast thin slabs will be provided due to the dispersion of the places of metal supply to the mold in accordance with the number of funnel-shaped sections along the mold width. At the same time, due to the increase in the number of pouring glasses through which metal is supplied to the mold, a significant reduction in the diameter of the glasses is possible. As a result of this, it becomes possible to reduce the arrow of the deflection of the funnel-shaped sections along the width of the mold, which will reduce the required shrinkage of the shell of wide faces and its resistance to stretching of the slab. This allows you to increase the speed of drawing slabs, thereby increasing the productivity of the continuous casting process.
Кроме того, увеличение числа разливочных стаканов, участвующих в разливке, приближает место подачи жидкого металла к краям рабочей полости кристаллизатора, что исключает переохлаждение жидкого металла. Сказанное устраняет брак слитков по заворотам, ужиминам и т.д. на краевых участках поверхности слябов, а также образование поверхностных и внутренних трещин. In addition, an increase in the number of pouring glasses participating in the casting brings the liquid metal supply point closer to the edges of the working cavity of the mold, which eliminates supercooling of the liquid metal. The foregoing eliminates the marriage of ingots for inversions, bumps, etc. at the edge sections of the surface of the slabs, as well as the formation of surface and internal cracks.
Диапазон значений отношения расстояния между широкими рабочими стенками на нижнем прямолинейном участке кристаллизатора к максимальному расстоянию между широкими стенками на верхнем торце кристаллизатора в пределах 1/(2,0-3,0) объясняется необходимостью размещения в кристаллизаторе разливочных стаканов при разливке металла под уровень. При меньших значениях возможно примерзание разливочного стакана к фронту кристаллизации оболочки широких граней сляба. При больших значениях увеличивается величина необходимой усадки оболочки широких граней сляба сверх допустимых значений, что приведет к образованию на поверхности слябов продольных складок. The range of the ratio of the distance between the wide working walls at the lower rectilinear section of the mold to the maximum distance between the wide walls at the upper end of the mold in the range of 1 / (2.0-3.0) is explained by the need to place casting nozzles in the mold when casting metal to a level. At lower values, the pouring nozzle may freeze to the crystallization front of the shell of the wide faces of the slab. At large values, the required shrinkage of the shell of the wide faces of the slab increases beyond the permissible values, which will lead to the formation of longitudinal folds on the surface of the slabs.
Указанный диапазон устанавливается в прямой пропорциональной зависимости от ширины рабочей полости кристаллизатора. The specified range is set in direct proportion to the width of the working cavity of the mold.
Диапазон значений отношения расстояния между широкими рабочими стенками на нижнем прямолинейном участке кристаллизатора к минимальному расстоянию между широкими стенками на верхнем торце кристаллизатора в пределах 1/(1,1-1,8) объясняется закономерностями усадки оболочки широких граней сляба на участках между соседними воронкообразными участками. При меньших значениях увеличивается сопротивление усадки оболочки сляба сверх допустимых значений, что приводит к образованию продольных поверхностных трещин на слябах. При больших значениях увеличивается величина необходимой усадки оболочки широких граней сляба сверх допустимых значений, что приведет к образованию продольных складок на поверхности слябов. The range of the ratio of the distance between the wide working walls at the lower rectilinear portion of the mold to the minimum distance between the wide walls at the upper end of the mold within 1 / (1.1-1.8) is explained by the patterns of shrinkage of the shell of the wide faces of the slab in the sections between adjacent funnel-shaped sections. At lower values, the resistance to shrinkage of the slab shell increases above the permissible values, which leads to the formation of longitudinal surface cracks on the slabs. At large values, the required shrinkage of the shell of the wide faces of the slab increases above the permissible values, which will lead to the formation of longitudinal folds on the surface of the slabs.
Указанный диапазон устанавливается в прямой пропорциональной зависимости от ширины рабочей полости кристаллизатора. The specified range is set in direct proportion to the width of the working cavity of the mold.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". Analysis of scientific, technical and patent literature shows the absence of coincidence of distinctive features with the features of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
На фиг.1 показан кристаллизатор для непрерывной разливки металлов, продольный разрез; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 разрез В-В на фиг.1. Figure 1 shows a mold for continuous casting of metals, a longitudinal section; figure 2 is the same, a top view; figure 3 section aa in figure 1; figure 4 section BB in figure 1; figure 5 section BB in figure 1.
Кристаллизатор для непрерывной разливки металлов состоит из опорных плит 1 и 2, широких 3 и узких 4 рабочих стенок, воронкообразных участков 5, прямолинейного участка 6, выступов 7, плоских участков 8, линий перехода поверхности широких рабочих стенок 9. Обозначено: а ширина узких рабочих стенок, b ширина рабочей полости кристаллизатора на его верхнем торце, с максимальное расстояние между широкими рабочими стенками по оси симметрии каждого воронкообразного участка, d минимальное расстояние между широкими рабочими стенками по оси выступов между соседними воронкообразными участками. The mold for continuous casting of metals consists of
Кристаллизатор для непрерывной разливки металлов работает следующим образом. A mold for continuous casting of metals works as follows.
П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подается сталь марки 3сп через удлиненные разливочные стаканы (на чертеже не показаны) под уровень металла и вытягивается из него слиток прямоугольного сечения с переменной скоростью. PRI me R. In the process of continuous casting, 3sp steel is fed into the mold through elongated casting glasses (not shown in the drawing) below the metal level and a rectangular ingot with a variable speed is pulled from it.
К опорным плитам 1 и 2 кристаллизатора прикреплены при помощи шпилек водоохлаждаемые соответственно широкие 3 и узкие 4 медные рабочие стенки. Широкие 3 и узкие 4 рабочие стенки образуют рабочую полость кристаллизатора с верхними участками 5 воронкообразной формы и нижним участком 6 прямоугольной формы. Воронкообразные участки 5 разделены выступами 7. Широкие рабочие стенки 3 на воронкообразных участках 5 и выступах 7 выполнены изогнутыми в горизонтальной плоскости по соответствующей кривой, например, по радиусу. Water-cooled wide 3 and narrow 4 copper working walls are attached to the
Широкие рабочие стенки 3 имеют по краям со стороны узких рабочих стенок плоские участки 8, расстояние между которыми равно ширине а узких рабочих стенок 4. Границы участков широких рабочих стенок 3 с различной кривизной обозначены линиями 9. The wide
По ширине рабочей полости кристаллизатора выполнены два и более воронкообразных участка 5. Отношение расстояния а между широкими рабочими стенками 3 на нижнем прямолинейном участке 6 кристаллизатора к расстояниям между широкими рабочими стенками d на верхнем торце кристаллизатора по оси выступа 7 между соседними воронкообразными участками 5 и с по оси симметрии каждого воронкообразного участка 5 составляет соответственно 1/(1,1-1,8) и 1/(2,0-3,0). Two or more funnel-
По мере вытягивания сляба происходит уменьшение ширины оболочки широкой грани сляба вследствие ее охлаждения и усадки. При этом обеспечивается постоянный контакт между оболочкой широкой грани сляба и поверхностью рабочих стенок кристаллизатора. Длина кристаллизатора составляет 900 мм, длина участков 5 и выступов 7-700 мм. Металл подается в каждый воронкообразный участок 5 по соответствующему разливочному стакану. As the slab is stretched, the width of the shell of the wide face of the slab decreases due to its cooling and shrinkage. This ensures constant contact between the shell of the wide face of the slab and the surface of the working walls of the mold. The length of the mold is 900 mm, the length of
В таблице приведены примеры работы кристаллизатора с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the operation of the mold with various technological parameters.
В первом примере из-за малого значения расстояний с и d происходит примерзание разливочного стакана к фронту кристаллизации широкой грани сляба и образуются продольные трещины на поверхности сляба в районе расположения выступов 7. In the first example, due to the small values of the distances c and d, the pouring nozzle freezes to the crystallization front of the wide face of the slab and longitudinal cracks form on the surface of the slab in the region where the
В пятом примере из-за больших значений расстояний с и d увеличивается величина необходимой усадки оболочки широких граней сляба сверх допустимых значений, что вызывает образование продольных складок на поверхности слябов, приводящих к их браку. In the fifth example, due to the large values of the distances c and d, the required shrinkage of the shell of the wide faces of the slab increases beyond the permissible values, which causes the formation of longitudinal folds on the surface of the slabs, leading to their marriage.
В шестом примере (прототипе) благодаря наличию в кристаллизаторе одного воронкообразного участка ограничивается ширина отливаемого сляба, что снижает производительность процесса непрерывной разливки. In the sixth example (prototype), due to the presence of one funnel-shaped portion in the mold, the width of the slab being cast is limited, which reduces the productivity of the continuous casting process.
В примерах 2-4 благодаря наличию в кристаллизаторе двух и более воронкообразных участков с оптимальными значениями конструктивных параметров появляется возможность увеличения ширины отливаемых тонких слябов, что приводит к повышению производительности процесса непрерывной разливки металлов при высоком качестве отливаемых тонких слябов. In examples 2-4, due to the presence of two or more funnel-shaped sections in the mold with optimal values of the structural parameters, it becomes possible to increase the width of the cast thin slabs, which leads to an increase in the productivity of the process of continuous casting of metals with high quality cast thin slabs.
Применение предлагаемого кристаллизатора позволяет повысить производительность непрерывной разливки тонких слябов на 12% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят кристаллизатор для непрерывной разливки тонких слябов, применяемый на НПО "Тулачермет". The use of the proposed mold allows to increase the productivity of continuous casting of thin slabs by 12%. The economic effect is calculated in comparison with the base object, which is taken as a mold for continuous casting of thin slabs used at the Tulachermet Scientific-Production Association.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93057795A RU2055681C1 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Metal continuous casting mold |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93057795A RU2055681C1 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Metal continuous casting mold |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2055681C1 true RU2055681C1 (en) | 1996-03-10 |
| RU93057795A RU93057795A (en) | 1996-12-27 |
Family
ID=20150942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93057795A RU2055681C1 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Metal continuous casting mold |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2055681C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1445045A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-11 | SMS Demag Aktiengesellschaft | Process and apparatus for continuous casting of liquid metals in particular steels |
-
1993
- 1993-12-27 RU RU93057795A patent/RU2055681C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1558293, кл. B 22D 11/04, 1990. Журнал "Черные металлы", 1988, N 3, с. 3 - 13. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1445045A1 (en) * | 2003-02-04 | 2004-08-11 | SMS Demag Aktiengesellschaft | Process and apparatus for continuous casting of liquid metals in particular steels |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1230215A (en) | Mold for the continuous casting of steel strips | |
| RU2055681C1 (en) | Metal continuous casting mold | |
| US3300824A (en) | Method of continuous flat metal casting with the forward mold stroke and pinch roll speed synchronized with the speed of the forward speed of molten metal | |
| RU2027540C1 (en) | Method for continuous casting of metals by a machine of curvilinear type | |
| RU2038907C1 (en) | Mold for metal continuous casting | |
| US6598660B1 (en) | Casting mold for continuous casting of metal with a pouring area having cooled wide sidewalls and narrow sidewalls and tapering in a funnel shape | |
| SU774063A1 (en) | Slab continous caster mould | |
| RU93027075A (en) | METHOD FOR CONTINUOUS PILLING OF FLAT INGOTS | |
| SU1156588A3 (en) | Unit for continuous casting of metals | |
| RU2090302C1 (en) | Crystallizer for continuous casting of rectangular ingots | |
| RU2038906C1 (en) | Metal continuous casting mold | |
| RU2015806C1 (en) | Method of continuous metals casting | |
| SU1119769A1 (en) | Apparatus for continuous horizontal steel casting | |
| SU973220A1 (en) | Ingot mould for making sheet ingots | |
| RU2044597C1 (en) | Crystallizer of curvilinear-type machine for continuous casting of metal | |
| JPS55109549A (en) | Continuous casting method of sheet | |
| RU2043842C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| SU923728A1 (en) | Apparatus for casting metals and alloys | |
| RU2048960C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| US7891406B2 (en) | Ingot mold for casting slabs | |
| JPS6440146A (en) | Apparatus for producing strip | |
| RU2065338C1 (en) | Method for metal continuous casting | |
| JPH11267809A (en) | Method of manufacturing rectangular slab by continuous casting | |
| RU2015808C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| RU93021186A (en) | CRYSTALIZER FOR CONTINUOUS METAL Pouring |