[go: up one dir, main page]

RU2229958C1 - Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine - Google Patents

Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine Download PDF

Info

Publication number
RU2229958C1
RU2229958C1 RU2002130853/02A RU2002130853A RU2229958C1 RU 2229958 C1 RU2229958 C1 RU 2229958C1 RU 2002130853/02 A RU2002130853/02 A RU 2002130853/02A RU 2002130853 A RU2002130853 A RU 2002130853A RU 2229958 C1 RU2229958 C1 RU 2229958C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
slab
time
zone
casting
Prior art date
Application number
RU2002130853/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002130853A (en
Inventor
С.В. Лукин (RU)
С.В. Лукин
А.М. Ламухин (RU)
А.М. Ламухин
гин Ю.А. Кал (RU)
Ю.А. Калягин
А.А. Орлов (RU)
А.А. Орлов
Н.И. Шестаков (RU)
Н.И. Шестаков
А.А. Манушин (RU)
А.А. Манушин
Д.И. Габела (RU)
Д.И. Габелая
С.В. Солдатов (RU)
С.В. Солдатов
Н.Н. Синицын (RU)
Н.Н. Синицын
А.Д. Цветков (RU)
А.Д. Цветков
С.В. Богданов (RU)
С.В. Богданов
В.П. Загорулько (RU)
В.П. Загорулько
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2002130853/02A priority Critical patent/RU2229958C1/en
Publication of RU2002130853A publication Critical patent/RU2002130853A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2229958C1 publication Critical patent/RU2229958C1/en

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, namely processes for cooling slabs in curvilinear type continuous casting machines. SUBSTANCE: method for dynamic control of cooling slab in secondary cooling zone of continuous casting machine comprises steps of determining water flow rate for cooling zones according to expression Gi(τ) = g(τ*(zi,τ))•li•Bi, where Gi - water flow rate in i-zone of cooling, cub. m/h; i = 1,2,τN - index corresponding to number of secondary cooling zone; li - length value of cooling zone, m; Bi - cooled width of slab in i-zone of cooling, m; zi - special coordinates of cooling zones, for example of its mean portion, measured from meniscus; τ* = τ*(z,τ) -current time moment measured from moment of casting process starting, s; τ - time period (second) during which in casting machine was slab element that in current time moment is in point z of technological axis of machine, said time period is determined according to integral equation
Figure 00000015
where ν(τ) - change of casting speed in time, m/s; g(τ*) - relation of specific water flow rate (cub. m/sq. m x h) and time τ*, depending upon cooling mode for given steel kind or empirically or according to standard solidification rate at stationary casting speed and at predetermined temperature change of slab surface t = (τ*). EFFECT: possibility for providing necessary change of temperature of slab surface at stable and unstable modes of casting process, enhanced quality of cast metal. 2 cl, 2 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам охлаждения слябов на машинах непрерывной разливки заготовок криволинейного типа. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to methods for cooling slabs on continuous casting machines of curvilinear type.

Известен способ охлаждения сляба в ЗВО [Патент RU №2173604, кл. В 22 D 11/043, 11/124, 1999], в котором расход воды в каждой i-й зоне охлаждения зависит линейным образом от скорости разливки. Зависимость расходов воды от скорости разливки является эмпирической и учитывает химический состав стали, ширину заготовки, температуру поверхности заготовки на выходе из последней зоны охлаждения, температуру металла в промковше.A known method of cooling a slab in the ZVO [Patent RU No. 2173604, class. In 22 D 11/043, 11/124, 1999], in which the water flow in each i-th cooling zone linearly depends on the casting speed. The dependence of water consumption on casting speed is empirical and takes into account the chemical composition of the steel, the width of the workpiece, the surface temperature of the workpiece at the outlet of the last cooling zone, and the temperature of the metal in the bucket.

Данный способ не позволяет управлять охлаждением сляба при переходных режимах разливки, так как при переходных режимах необходимо обеспечить плавное изменение расходов охладителя до значений, соответствующих новой стационарной скорости разливки. Применение существующего способа приводит к тому, что расходы охладителя изменяются скачкообразно и при уменьшении скорости разливки происходит значительный разогрев поверхности сляба, а при увеличении скорости разливки - переохлаждение. Это вызывает дополнительные термические напряжения, что отрицательно отражается на качестве сляба.This method does not allow to control the cooling of the slab during transient casting conditions, since in transient conditions it is necessary to ensure a smooth change in the flow rate of the cooler to values corresponding to the new stationary casting speed. The application of the existing method leads to the fact that the costs of the cooler change stepwise and with a decrease in the casting speed there is a significant heating of the surface of the slab, and with an increase in the speed of casting - supercooling. This causes additional thermal stresses, which negatively affects the quality of the slab.

Недостатком этого способа управления охлаждением сляба является то, что он применим только для стационарных режимов разливки, а в переходных режимах оказывается неэффективным.The disadvantage of this method of controlling the cooling of the slab is that it is applicable only for stationary casting modes, and in transition modes it turns out to be ineffective.

Также известен способ управления охлаждением сляба при стационарных и переходных режимах разливки [Парфенов Е.П., Смирнов А.А., Кошкин А.В. и др. Металлург. - 1999, №11, с.53 и 54]. Для различных стационарных режимов разливки для каждой зоны охлаждения рассчитывается необходимый средний коэффициент теплоотдачи, а затем строится зависимость коэффициента теплоотдачи в зонах от скорости разливки для диапазона возможных скоростей. При скачке скорости коэффициенты теплоотдачи по линейной функции от времени изменяются в течение переходного времени от одного стационарного значения до другого.Also known is a method for controlling slab cooling in stationary and transient casting conditions [Parfenov EP, Smirnov AA, Koshkin AV and others. Metallurgist. - 1999, No. 11, p. 53 and 54]. For various stationary casting modes for each cooling zone, the required average heat transfer coefficient is calculated, and then the dependence of the heat transfer coefficient in the zones on the casting speed is constructed for the range of possible speeds. When the speed jumps, the heat transfer coefficients in a linear function vary with time during the transition time from one stationary value to another.

Недостатком этого способа является то, что система управления может обрабатывать лишь простые скачки скорости разливки и не может работать в режиме реального времени.The disadvantage of this method is that the control system can only process simple jumps in the casting speed and cannot work in real time.

Наиболее близким к заявляемому является способ динамического управления охлаждением сляба (DYNCOOL) в ЗВО МНЛЗ [см. Яухола М., Кивеля Э., Конттинен Ю. и др. Сталь. - 1995, №2, с.25-29]. Модель DYNCOOL работает в режиме реального времени, для каждого элемента сляба непрерывно решается задача затвердевания и подбирается расход охладителя таким образом, чтобы обеспечить заданное изменение температуры поверхности сляба вдоль технологической оси.Closest to the claimed is a method of dynamic control of cooling slab (DYNCOOL) in ZVO CCM [see Yauhola M., Kivelja E., Konttinen Yu. Et al. Steel. - 1995, No. 2, p.25-29]. The DYNCOOL model works in real time, for each element of the slab, the solidification problem is continuously solved and the flow rate of the cooler is selected in such a way as to ensure a given change in the surface temperature of the slab along the technological axis.

Недостатком данного способа является то, что его реализация в промышленных условиях выявила его неэффективность, связанную с тем, что математическая модель затвердевания сляба, заложенная в данный способ, неадекватно отражает теплофизические процессы, протекающие при формированиии сляба в МНЛЗ.The disadvantage of this method is that its implementation in an industrial environment revealed its inefficiency due to the fact that the mathematical model of solidification of the slab embedded in this method does not adequately reflect the thermophysical processes that occur during the formation of a slab in a continuous caster.

Техническим результатом предлагаемого способа управления режимом охлаждения слябов в ЗВО является повышение качества слябов путем уменьшения отрицательного влияния переходных режимов разливки.The technical result of the proposed method for controlling the mode of cooling slabs in the ZVO is to improve the quality of the slabs by reducing the negative impact of transient casting conditions.

В предлагаемом решении используется сравнительно простой в реализации и весьма эффективный способ управления охлаждением сляба в ЗВО криволинейной МНЛЗ при стационарных и переходных режимах разливки. Вычислительная программа работает в режиме реального времени, но ее быстродействие гораздо больше, чем в модели DYNCOOL, поскольку не требуется непрерывно решать задачу затвердевания.The proposed solution uses a relatively simple and very effective way to control the cooling of slabs in the ZVO of a curved continuous casting machine with stationary and transient casting conditions. The computer program works in real time, but its speed is much greater than in the DYNCOOL model, since it is not necessary to continuously solve the hardening problem.

Поставленная задача достигается тем, что в способе управления охлаждением сляба в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, включающем подачу стали в кристаллизатор из промежуточного ковша, вытягивание из него заготовки с переменной скоростью и охлаждение ее по зонам путем подачи охладителя (воды или водовоздушной смеси) на поверхность заготовки со стороны большого и малого радиусов, расход охладителя по зонам определяют из выраженияThe problem is achieved in that in a method for controlling slab cooling in the secondary cooling zone of a continuous casting machine, which includes supplying steel to the mold from an intermediate ladle, pulling the billet from it at a variable speed and cooling it in zones by supplying a cooler (water or water-air mixture) to the surface of the billet from the large and small radii, the flow rate of the cooler in the zones is determined from the expression

Gi(τ)=g(τ*(zi, τ))li·Bi,G i (τ) = g (τ * (z i , τ)) l i · B i ,

где Gi - расход воды в i-й зоне охлаждения, м3/ч;where G i - water flow in the i-th cooling zone, m 3 / h;

i=1,2,...,N - индекс, определяющий номер зоны вторичного охлаждения;i = 1,2, ..., N is the index defining the number of the secondary cooling zone;

τ - текущее время, отсчитываемое с момента начала разливки, с;τ is the current time counted from the moment of casting start, s;

g(τ*) - зависимость удельного расхода воды (м3/(м2·ч)) от времени τ*, которая определяется в зависимости от режима охлаждения для заданной марки стали либо эмпирическим путем, либо из решении задачи затвердевания при стационарной скорости разливки при заданном изменении температуры поверхности сляба t=t(τ*);g (τ *) is the dependence of the specific water consumption (m 3 / (m 2 · h)) on the time τ *, which is determined depending on the cooling mode for a given steel grade either empirically or from solving the solidification problem at a stationary casting speed for a given change in the surface temperature of the slab t = t (τ *);

τ*=τ*(z, τ) - время (с), проведенное в МНЛЗ элементом сляба, который в текущий момент времени τ находится в точке z технологической оси и определяется из интегрального уравненияτ * = τ * (z, τ) is the time (s) spent in the continuous caster by the slab element, which at the current moment of time τ is at point z of the technological axis and is determined from the integral equation

Figure 00000004
Figure 00000004

где ν(τ’) - изменение скорости разливки во времени, м/с;where ν (τ ’) is the change in casting speed over time, m / s;

zi - характерные координаты зон (например, середин зон), м, отсчитываемые от мениска;z i - the characteristic coordinates of the zones (for example, the middle of the zones), m, counted from the meniscus;

li - длины зон, м;l i - zone lengths, m;

Bi - охлаждаемая ширина сляба в i-й зоне, м.B i - the cooled width of the slab in the i-th zone, m

Кроме того, зависимость удельного расхода охладителя от времени g(τ*) определяют из выраженияIn addition, the dependence of the specific flow rate of the cooler on time g (τ *) is determined from the expression

g(τ*)=c·(τ*)-n,g (τ *) = c · (τ *) -n,

где константы с и n выбирают в зависимости от режима охлаждения и определяют либо эмпирическим путем, либо при решении задачи затвердевания при стационарной скорости разливки при оптимальном изменении температуры поверхности сляба.where the constants c and n are selected depending on the cooling mode and determined either empirically or when solving the problem of solidification at a stationary casting speed with an optimal change in the surface temperature of the slab.

Сказанное выше поясняется следующим образом.The foregoing is explained as follows.

На отечественных МНЛЗ широко применяется водовоздушное охлаждение, сложное в управлении, поскольку приходится изменять расходы воды и воздуха. Полагаем, что коэффициент теплоотдачи α (Вт/(м2·К)) является функцией только удельного расхода воды g (м32·ч), но для этого требуется согласованность изменения расходов воды и воздуха.At domestic CCMs, water-air cooling is widely used, which is difficult to manage, since it is necessary to change the flow of water and air. We believe that the heat transfer coefficient α (W / (m 2 · K)) is a function of only the specific water flow rate g (m 3 / m 2 · h), but this requires a consistent change in the flow of water and air.

При рациональном режиме охлаждения температура поверхности сляба в ЗВО должна лежать в интервале пластичности для данной марки стали. Для разных марок стали этот интервал составляет 900-1100°С. Потребуем также, чтобы температура поверхности данного элемента сляба являлась функцией только времени пребывания данного элемента сляба τ* в МНЛЗIn a rational cooling mode, the surface temperature of the slab in the ZVO should lie in the ductility interval for this steel grade. For different grades of steel, this interval is 900-1100 ° C. We also require that the surface temperature of a given slab element be a function of only the residence time of a given slab element τ * in a continuous caster

Figure 00000005
Figure 00000005

При стационарной скорости разливки ν время τ* связано с координатой z технологической оси таким образом:With a stationary casting speed ν, the time τ * is related to the coordinate z of the technological axis in this way:

Figure 00000006
Figure 00000006

При переменной скорости вытягивания ν(τ), где τ - текущее время, отсчитываемое с момента запуска МНЛЗ, время τ находится из интегрального уравненияWith a variable pulling speed ν (τ), where τ is the current time counted from the moment the CCM is launched, the time τ is found from the integral equation

Figure 00000007
Figure 00000007

Очевидно, чтобы обеспечить условие (1), требуется, чтобы плотность теплового потока от поверхности сляба q и коэффициент теплоотдачи на поверхности сляба α также являлись только функцией τ*Obviously, to ensure condition (1), it is required that the heat flux density from the slab surface q and the heat transfer coefficient on the slab surface α also be only a function of τ *

q=q(τ*);q = q (τ *);

α=α(τ*).α = α (τ *).

Учитывая однозначную зависимость α(g), получаемGiven the unique dependence of α (g), we obtain

Figure 00000008
Figure 00000008

т.е. удельный расход воды на поверхность сляба также является только функцией времени пребывания данного элемента сляба в МНЛЗ. Очевидно, что и толщина твердой фазы ξ также будет зависеть только от τ*those. the specific water consumption on the surface of the slab is also only a function of the residence time of this slab element in the continuous caster. Obviously, the thickness of the solid phase ξ will also depend only on τ *

ξ=ξ(τ*).ξ = ξ (τ *).

Из численного решения уравнения (3) получаем, что время τ* зависит от координаты z и в общем случае от значений скорости в предыдущие (относительно текущего) моменты времени τ’≤τ*. Эту зависимость обозначим какFrom the numerical solution of equation (3), we find that the time τ * depends on the z coordinate and, in the general case, on the velocity values at the previous (relative to the current) time instants τ’≤τ *. We denote this dependence as

Figure 00000009
Figure 00000009

Теоретически изменение удельного расхода воды от времени τ* можно описать степенной зависимостью видаTheoretically, the change in the specific water flow rate with time τ * can be described by a power-law dependence of the form

g(τ*)=c·(τ*)-n,g (τ *) = c · (τ *) -n,

где константы с и n выбирают в зависимости от режима охлаждения и определяют либо эмпирическим путем, либо при решении задачи затвердевания при стационарной скорости разливки при оптимальном изменении температуры поверхности сляба.where the constants c and n are selected depending on the cooling mode and determined either empirically or when solving the problem of solidification at a stationary casting speed with an optimal change in the surface temperature of the slab.

Удельный расход воды в любой точке z в текущий момент времени τ при произвольном изменении скорости разливки определяется какThe specific flow rate of water at any point z at the current point in time τ with an arbitrary change in the casting speed is determined as

g(z,τ)=g(τ*(z,τ)),g (z, τ) = g (τ * (z, τ)),

где τ* (z, τ) находится из решения уравнения (3).where τ * (z, τ) is found from the solution of equation (3).

Температура поверхности сляба и толщина твердой фазы определяются по аналогичным зависимостямThe surface temperature of the slab and the thickness of the solid phase are determined by similar dependencies

t(z,τ)=t(τ*(z,τ));t (z, τ) = t (τ * (z, τ));

ξ(z,τ)=ξ(τ*(z,τ)),ξ (z, τ) = ξ (τ * (z, τ)),

где функции t(τ*) и ξ(τ*) определяются при решении задачи затвердевания для стационарного режима разливки.where the functions t (τ *) and ξ (τ *) are determined when solving the solidification problem for the stationary casting mode.

Обычно интерес представляют не все точки z, а только некоторые, например zi(i=1,2,...,N) - координаты середин зон. Тогда расход воды в i-й зоне при переменной скорости разливки в текущий момент времени определяют какUsually, not all z points are of interest, but only some, for example, z i (i = 1,2, ..., N), are the coordinates of the midpoints of the zones. Then the water flow in the i-th zone at a variable casting speed at the current time is determined as

Gi(τ)=g(τ*(zi, τ))li·Bi,G i (τ) = g (τ * (z i , τ)) l i · B i ,

где li - длины зон; В - ширина сляба.where l i are the lengths of the zones; B is the width of the slab.

На основании рассмотренного выше теоретического обоснования способа управления охлаждением сляба в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ разработаны алгоритм управления и программа регулирования расходов охладителя в зонах охлаждения при стационарных и переходных режимах разливки.Based on the above theoretical justification of the method for controlling slab cooling in the secondary cooling zone of the continuous casting machine, a control algorithm and a program for controlling the flow rate of the cooler in the cooling zones under stationary and transient casting conditions have been developed.

Динамика изменения расходов охладителя в зонах вторичного охлаждения при переходных режимах разливки при управлении по предлагаемому способу показана на графиках а), б).The dynamics of changes in the costs of the cooler in the secondary cooling zones during transient casting conditions during control by the proposed method is shown in graphs a), b).

Пример. Разливают в сляб размерами 1800×250 мм сталь марки 45 со следующими параметрами: теплопроводность стали λ=29 Вт/(м·К); теплоемкость жидкой стали С=832 Дж/(кг·К); теплоемкость твердой стали С=739 Дж/(кг·К); удельная теплота кристаллизации qкр = 273 кДж/кт; плотность стали ρ=7200 кг/м3; начальная температура стали τo=1520°С; температура ликвидуса tл=1485°С; температура солидуса tc=1403°С.Example. Steel of grade 45 is poured into a slab with dimensions of 1800 × 250 mm with the following parameters: thermal conductivity of steel λ = 29 W / (m · K); the heat capacity of liquid steel C = 832 J / (kg · K); heat capacity of solid steel C = 739 J / (kg · K); specific heat of crystallization q cr = 273 kJ / ct; steel density ρ = 7200 kg / m 3 ; the initial temperature of the steel τ o = 1520 ° C; liquidus temperature t l = 1485 ° C; solidus temperature t c = 1403 ° C.

Потребуем, чтобы температура поверхности сляба в ЗВО убывала монотонно и лежала в интервале пластичности стали (выше 950°С), и опишем, например, характер изменения температуры следующей эмпирической зависимостью: t(τ*)=1100·(τ*)-0,02 (°C), где время τ* выражается в секундах.We require that the surface temperature of the slab in the SCZ decrease monotonously and lie in the range of steel ductility (above 950 ° C), and describe, for example, the nature of the temperature change by the following empirical dependence: t (τ *) = 1100 · (τ *) -0, 02 (° C), where time τ * is expressed in seconds.

Зависимость коэффициента теплоотдачи от удельного расхода воды описывается формулой, которая используется для расчетов затвердевания сляба в криволинейной МНЛЗ: α(g)=140+50·g (Вт/(м2·K)).The dependence of the heat transfer coefficient on the specific flow rate of water is described by the formula that is used to calculate the solidification of the slab in a curved caster: α (g) = 140 + 50 · g (W / (m 2 · K)).

Размеры зон охлаждения и координаты середин зон даны в таблице.The sizes of the cooling zones and the coordinates of the midpoints of the zones are given in the table.

Нулевая зона охлаждения включает в себя кристаллизатор и подбой.Zero cooling zone includes mold and lining.

Figure 00000010
Figure 00000010

Аппроксимирующая зависимость для удельного расхода воды в функции от времени пребывания элемента сляба в МНЛЗ в результате решения обратной задачи затвердевания сляба получена в виде g(τ*)=3995·(τ*)-1,4913/(м2·ч)), где время τ* выражается в секундах. Данная зависимость далее используется при управлении охлаждением сляба в ЗВО при стационарных и переходных режимах.The approximating dependence for the specific water flow rate as a function of the residence time of the slab element in the continuous casting machine as a result of solving the inverse slab solidification problem was obtained in the form g (τ *) = 3995 · (τ *) -1.491 (m 3 / (m 2 · h)) where time τ * is expressed in seconds. This dependence is further used to control the cooling of the slab in the ZVO under stationary and transient conditions.

На графике изображено изменение расходов воды в пяти зонах охлаждения (зоны 1-5) в переходном режиме, когда скорость разливки скачком уменьшается от стационарного значения ν0=1,2 до ν1=0,2 м/мин и в течение примерно двух минут разливка ведется при этой скорости, затем резко увеличивается до прежнего значения 1,2 м/мин. Когда разливка велась при скорости 0,2 м/мин, ни в одной из зон не успел завершиться переходный процесс, так как для первой зоны переходное время составляло 9 мин, а для других зон еще больше (переходное время для каждой зоны рассчитывается по формуле

Figure 00000011
, где zi - координата середины зоны, ν - новая скорость разливки). Таким образом, когда текущее время изменяется от 1 до 3 мин, расходы воды в зонах уменьшаются, причем, чем дальше зона, тем медленнее происходит изменение расходов воды.The graph shows the change in water flow in five cooling zones (zones 1-5) in transition mode, when the casting speed jumps from the stationary value ν 0 = 1.2 to ν 1 = 0.2 m / min and over about two minutes casting is carried out at this speed, then it increases sharply to the previous value of 1.2 m / min. When casting was carried out at a speed of 0.2 m / min, the transition process did not finish in any of the zones, since the transition time for the first zone was 9 minutes, and for the other zones even longer (the transition time for each zone is calculated by the formula
Figure 00000011
, where z i is the coordinate of the middle of the zone, ν is the new casting speed). Thus, when the current time varies from 1 to 3 minutes, the water flow in the zones decreases, and the farther the zone, the slower the change in water flow.

В момент времени 3 мин скорость скачком увеличилась до 1,2 м/мин. Так как первый переходный процесс не успел закончиться, то расходы воды в зонах после второго скачка скорости в течение некоторого времени Δτнеизм сохраняются неизменными, а затем за время Δτизм принимают значения, соответствующие скорости разливки 1,2 м/мин. Время Δτизм одинаково для всех зон и в данном случае равно

Figure 00000012
, где Δτ ≅ 2,1 - время, в течение которого разливка велась при скорости 0,2 м/мин. Время Δτнеизм - разное для зон, и чем дальше зона, тем оно больше; это время рассчитывается по формуле
Figure 00000013
. В 1-й зоне после второго скачка скорости расход воды сохраняется неизменным в течение 1,15 мин (текущее время изменяется от 3 до 4,15 мин), а затем в течение 0,35 мин принимает прежнее значение. Сумма времен Δτнеизм и Δτизм равна переходному времени после последнего скачка, которое для первой зоны равно 1,8/1,2=1,5 мин. Для зоны №5 после последнего скачка скорости расход не изменяется в течение 6,8 мин, а переходное время в целом составляет 7,15 мин.At a time of 3 minutes, the speed jumped up to 1.2 m / min. Since the first transition process did not have time to end, the water flow in the zones after the second speed jump for some time Δτ unchanged remains unchanged, and then for the time Δτ ism take values corresponding to the casting speed of 1.2 m / min. The time Δτ ism is the same for all zones and in this case is
Figure 00000012
where Δτ ≅ 2.1 is the time during which the casting was carried out at a speed of 0.2 m / min. The time Δτ is constant - different for the zones, and the further the zone, the longer it is; this time is calculated by the formula
Figure 00000013
. In the 1st zone, after the second jump in speed, the water flow rate remains unchanged for 1.15 minutes (the current time varies from 3 to 4.15 minutes), and then takes the same value for 0.35 minutes. The sum of the times Δτ is unchanged and Δτ ism is equal to the transition time after the last jump, which for the first zone is 1.8 / 1.2 = 1.5 min. For zone No. 5, after the last jump in speed, the flow rate does not change for 6.8 minutes, and the transition time as a whole is 7.15 minutes.

Расходы воды в зонах после того, как скорость разливки приняла прежнее значение, какое-то время не изменяются, что является важной особенностью данной системы управления охлаждением сляба в ЗВО. Например, после смены промковша сляб оказывается "захоложенным в кристаллизаторе, и если начать его вытягивать с прежней скоростью и сразу подать новые расходы воды, то это отрицательно отразится на качестве металла.The water flow rates in the zones after the casting speed has assumed the previous value do not change for some time, which is an important feature of this slab cooling control system in the ZVO. For example, after changing the bucket, the slab is “chilled in the mold, and if you start to pull it out at the same speed and immediately apply new water consumption, then this will negatively affect the quality of the metal.

Claims (2)

Способ управления охлаждением сляба в зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок криволинейного типа, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша, вытягивание из него заготовки с переменной скоростью и охлаждение ее по зонам путем подачи охладителя воды или водовоздушной смеси на поверхность заготовки со стороны большого и малого радиусов и определение расходов охладителя, отличающийся тем, что расход охладителя по зонам определяют из выраженияA method for controlling the cooling of a slab in the secondary cooling zone of a continuous casting machine of a curvilinear type, comprising supplying metal to the mold from an intermediate ladle, pulling the workpiece from it at a variable speed and cooling it in zones by supplying a water cooler or air-air mixture to the surface of the workpiece from the side of a large and small radii and the determination of the flow rate of the cooler, characterized in that the flow rate of the cooler in the zones is determined from the expression Gi(τ)=g(τ*(zi, τ))·li·Bi, G i (τ) = g ( τ * (z i, τ)) · l i · B i, где Gi - расход воды в i-й зоне охлаждения, м3/ч;where G i - water flow in the i-th cooling zone, m 3 / h; i=1,2,...,N - индекс, определяющий номер зоны вторичного охлаждения;i = 1,2, ..., N is the index defining the number of the secondary cooling zone; τ - текущее время, отсчитываемое с момента начала разливки, с;τ is the current time counted from the moment of casting start, s; g(τ*) - зависимость удельного расхода воды (м32·ч) от времени τ*, которая определяется в зависимости от режима охлаждения для заданной марки стали или эмпирическим путем, или из решения задачи затвердевания при стационарной скорости разливки при заданном изменении температуры поверхности сляба t=t(τ*);g (τ *) is the dependence of the specific water flow rate (m 3 / m 2 · h) on the time τ *, which is determined depending on the cooling mode for a given steel grade either empirically or from solving the solidification problem at a stationary casting speed for a given a change in the surface temperature of the slab t = t (τ *); τ*=τ*(z, τ) - время (с), проведенное в МНЛЗ элементом сляба, который в текущий момент времени τ находится в точке z технологической оси и определяется из интегрального уравненияτ * = τ * (z, τ) is the time (s) spent in the continuous caster by the slab element, which at the current moment of time τ is at point z of the technological axis and is determined from the integral equation
Figure 00000014
Figure 00000014
где ν(τ’) - изменение скорости разливки во времени, м/с;where ν (τ ’) is the change in casting speed over time, m / s; zi - характерные координаты зон, например середин зон, отсчитываемые от мениска, м;z i - the characteristic coordinates of the zones, for example the midpoints of the zones, counted from the meniscus, m; li - длины зон, м;l i - zone lengths, m; Вi - охлаждаемая ширина сляба в i-й зоне, м.In i - the cooled width of the slab in the i-th zone, m
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что зависимость удельного расхода воды от времени g(τ*) определяют из выражения2. The method according to claim 1, characterized in that the dependence of the specific flow rate of water on time g (τ *) is determined from the expression g(τ*)=c·(τ*)-n,g (τ *) = c · (τ *) -n, где с и n - коэффициенты, которые определяют в зависимости от режима охлаждения для заданной марки стали или эмпирическим путем, или из решения задачи затвердевания при стационарной скорости разливки при заданном изменении температуры поверхности сляба t=t(τ*).where c and n are coefficients that are determined depending on the cooling mode for a given steel grade either empirically, or from solving the solidification problem at a stationary casting speed for a given change in the surface temperature of the slab t = t (τ *).
RU2002130853/02A 2002-11-18 2002-11-18 Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine RU2229958C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130853/02A RU2229958C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130853/02A RU2229958C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002130853A RU2002130853A (en) 2004-05-20
RU2229958C1 true RU2229958C1 (en) 2004-06-10

Family

ID=32846397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002130853/02A RU2229958C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2229958C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476290C1 (en) * 2008-11-20 2013-02-27 Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Гмбх Method and device for continuous casting of thick slabs
RU2535836C2 (en) * 2013-01-09 2014-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) Control method of secondary cooling using continuous-casting machine under change of ingot drawing speed
US10406597B2 (en) 2015-01-30 2019-09-10 Jfe Steel Corporation Continuous casting method of steel
CN116786775A (en) * 2023-06-28 2023-09-22 首钢长治钢铁有限公司 A temperature equalizer device for continuous casting and direct rolling billet before shearing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU445510A1 (en) * 1973-05-17 1974-10-05 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Method of cooling ingot in a continuous metal casting plant
US4476914A (en) * 1979-09-28 1984-10-16 Sack Gmbh Method and apparatus for cooling metal strands, more particularly slab and billet strands
RU2027540C1 (en) * 1992-11-11 1995-01-27 Производственное объединение "Южуралмаш" Method for continuous casting of metals by a machine of curvilinear type
RU2147262C1 (en) * 1995-11-03 2000-04-10 Маннесманн Аг Method for guiding continuous billets in continuous casting plant and apparatus for its embodiment
RU2173604C2 (en) * 1999-10-04 2001-09-20 ЗАО "Техномаг" Method for continuous casting of billets in curvilinear type casting machines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU445510A1 (en) * 1973-05-17 1974-10-05 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Method of cooling ingot in a continuous metal casting plant
US4476914A (en) * 1979-09-28 1984-10-16 Sack Gmbh Method and apparatus for cooling metal strands, more particularly slab and billet strands
RU2027540C1 (en) * 1992-11-11 1995-01-27 Производственное объединение "Южуралмаш" Method for continuous casting of metals by a machine of curvilinear type
RU2147262C1 (en) * 1995-11-03 2000-04-10 Маннесманн Аг Method for guiding continuous billets in continuous casting plant and apparatus for its embodiment
RU2173604C2 (en) * 1999-10-04 2001-09-20 ЗАО "Техномаг" Method for continuous casting of billets in curvilinear type casting machines

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЯУХОЛА М. и др. Способ динамического управления охлаждением сляба (DYNCOOL) в ЗВО МНЛЗ. - Сталь, №2, 1995, с.25-29. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476290C1 (en) * 2008-11-20 2013-02-27 Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Гмбх Method and device for continuous casting of thick slabs
RU2535836C2 (en) * 2013-01-09 2014-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) Control method of secondary cooling using continuous-casting machine under change of ingot drawing speed
US10406597B2 (en) 2015-01-30 2019-09-10 Jfe Steel Corporation Continuous casting method of steel
RU2713666C2 (en) * 2015-01-30 2020-02-06 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Continuous steel casting method
CN116786775A (en) * 2023-06-28 2023-09-22 首钢长治钢铁有限公司 A temperature equalizer device for continuous casting and direct rolling billet before shearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cho et al. Assessment of CaO–Al2O3 based mold flux system for high aluminum TRIP casting
RU2229958C1 (en) Method for cooling slab in secondary cooling zone of curvilinear type cont inuous casting machine
WO2007125871A1 (en) Method of continuous casting of high-aluminum steel and mold powder
Chow et al. High speed continuous casting of steel billets: Part 1: General overview
KR101400046B1 (en) Manufacture method for high strength casting of ultra low carbon steel
RU2232666C1 (en) Method for dynamic control of slab cooling in machine for continuous casting of billets
RU2173604C2 (en) Method for continuous casting of billets in curvilinear type casting machines
KR100524628B1 (en) Method for predicting the characteristics of solidfied hook in the continuous casting, using the maximum acceleration of mold and cooling index
KR20120032924A (en) Method for estimating steel component during mixed grade continuous casting
RU2286863C2 (en) Method to control secondary cooling of slab in continuous-casting machines at stationary and transient casting conditions
Luo et al. Characteristics of solute segregation in continuous casting bloom with dynamic soft reduction and determination of soft reduction zone
RU2002130853A (en) METHOD FOR MANAGING SLAB COOLING IN A SECONDARY COOLING AREA OF A CURVE LINE Caster
CN116900267A (en) Metallurgical length measuring method and device for arc continuous casting machine
Jeong et al. In-depth study of mold heat transfer for the high speed continuous casting process
KR101246193B1 (en) Method for estimating steel component during mixed grade continuous casting
KR101299092B1 (en) Predicting method of flux quantity for obtaining clean steel
JP4501236B2 (en) Continuous casting method
Yoo et al. Numerical simulation and experimental results of in situ heat treated austempered ductile iron
JP2006175468A (en) Light reduction control system and method for continuous cast slab
SenGupta et al. Dendrite growth direction measurements: Understanding the solute advancement in continuous casting of steel
RU2422242C2 (en) Method of cooling billets at continuous casting machines
JP2964888B2 (en) Continuous casting method
KR102796277B1 (en) Apparatus and method for controlling slab macro tissue of electrical steel sheet
JPH06246404A (en) Tundish for continuous casting
RU2184009C1 (en) Steel continuous casting method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161119