RU98158U1

RU98158U1 - INTERMEDIATE BUCKET FOR CONTINUOUS METAL CASTING

Info

Publication number: RU98158U1
Application number: RU2010124465/02U
Authority: RU
Inventors: Павел Константинович Шаталов; Игорь Эдуардович Александров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМНОВАЦИЯ" (ООО "ПРОМНОВАЦИЯ")
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2010-10-10

Abstract

1. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, включающий футерованный кожух с приемной и разливочными камерами, разделенными перегородками, в каждой из которых выполнены верхний и нижний каналы, отличающийся тем, что расстояние между противолежащими поверхностями перегородок приемной камеры составляет 1,3-1,8 номинального уровня жидкого металла. ! 2. Промежуточный ковш по п.1, отличающийся тем, что соотношение площадей верхнего к нижнему каналу каждой разделительной перегородки составляет 1:0,94-0,98. ! 3. Промежуточный ковш по п.1, отличающийся тем, что нижние каналы выполнены с уклоном 25-45° в направлении приемной камеры. 1. An intermediate ladle for continuous casting of metal, including a lined casing with a receiving and casting chambers separated by partitions, each of which has upper and lower channels, characterized in that the distance between the opposite surfaces of the walls of the receiving chamber is 1.3-1.8 nominal level of liquid metal. ! 2. The intermediate bucket according to claim 1, characterized in that the ratio of the areas of the upper to the lower channel of each dividing wall is 1: 0.94-0.98. ! 3. The intermediate bucket according to claim 1, characterized in that the lower channels are made with a slope of 25-45 ° in the direction of the receiving chamber.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к черной металлургии, а именно, к сталеплавильному производству, в частности, к конструкции промежуточных ковшей и может быть использована при непрерывной разливки стали на УНРС.The proposed utility model relates to ferrous metallurgy, namely, to steelmaking, in particular, to the construction of intermediate ladles and can be used for continuous casting of steel at UNRS.

Известен промежуточный ковш для непрерывной разливки металла по патенту США №5169591, кл. B22D 41/02, 1992 г., включающий приемную и разливочную камеры, разделенные перегородкой, в которой выполнены верхний, средний и нижний ряды переливных каналов.Known intermediate ladle for continuous casting of metal according to US patent No. 5169591, class. B22D 41/02, 1992, including a receiving and casting chamber, separated by a partition, in which the upper, middle and lower rows of overflow channels are made.

Недостатком известного технического решения является низкая степень перемешивания объема металла в разливочной камере, которая засоряется неметаллическими включениями, проникающими через переливные каналы из приемной камеры, что снижает эффективность разливки.A disadvantage of the known technical solution is the low degree of mixing of the metal volume in the casting chamber, which is clogged with non-metallic inclusions penetrating through overflow channels from the receiving chamber, which reduces the casting efficiency.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом), по мнению авторов, является промежуточный ковш двухручьевой машины непрерывного литья заготовок по патенту РФ №1790468, кл. B22D 11/10, включающий футерованный кожух, приемную и разливочные секции с выпускными стаканами, при этом секции разделены между собой перегородками с выполненными в них верхними и нижними сквозными каналами.The closest to the proposed technical solution for the technical nature and the achieved result (prototype), according to the authors, is an intermediate bucket of a two-strand continuous casting machine according to RF patent No. 1790468, class. B22D 11/10, including a lined casing, a receiving and casting sections with outlet glasses, the sections being separated by partitions with upper and lower through channels made therein.

Недостатком известного технического решения является низкое качество металла и низкая стабильность процесса разливки металла, ввиду того, что каналы, выполненные в перегородках, служат только для подвода металла в разливочные секции и не способствуют организации направленного перемешивания металла для обеспечивающего ускоренное всплытие неметаллических включений и газов, содержащихся в расплаве (жидком металле) и последующей ассимиляции их защитным шлаком, и, следовательно, требуемую однородность металла по химическому составу и микроструктуре слябов.A disadvantage of the known technical solution is the low quality of the metal and the low stability of the metal casting process, due to the fact that the channels made in the partitions serve only for supplying the metal to the casting sections and do not contribute to the organization of directional mixing of the metal to ensure accelerated ascent of non-metallic inclusions and gases contained in the melt (liquid metal) and subsequent assimilation by their protective slag, and, therefore, the required uniformity of the metal in chemical composition and mi microstructure of slabs.

Задача, на решение которой направлено техническое решение - улучшение качества разливаемого металла за счет снижения количества неметаллических включений и неоднородности металла. При этом достигается получение такого технического результата, как снижение отбраковки слябов по неметаллическим включениям, повышение эксплуатационного ресурса промежуточного ковша, снижение брака горячекатаного травленого и холоднокатаного проката по дефекту «плена» и как следствие - получение дополнительной прибыли.The problem the technical solution is aimed at improving the quality of cast metal by reducing the number of non-metallic inclusions and the heterogeneity of the metal. In this case, obtaining such a technical result is achieved, such as reducing the rejection of slabs by non-metallic inclusions, increasing the service life of the intermediate ladle, reducing the defect of hot-rolled pickled and cold-rolled products due to the “captivity” defect and, as a result, obtaining additional profit.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в промежуточном ковше для непрерывной разливки металла, включающем футерованный кожух с приемной и разливочными камерами, разделенными перегородками, в каждой из которых выполнены верхний и нижний каналы, расстояние между противолежащими поверхностями перегородок приемной камеры составляет 1,3-1,8 номинального уровня жидкого металла, а соотношение площадей верхнего к нижнему каналу каждой разделительной перегородки составляет 1: 0,94-0,98; нижние каналы выполнены с уклоном 25-45° в направлении приемной камеры.The above disadvantages are eliminated by the fact that in the intermediate ladle for continuous casting of metal, including a lined casing with a receiving chamber and casting chambers, separated by partitions, each of which has upper and lower channels, the distance between the opposite surfaces of the walls of the receiving chamber is 1.3-1, 8 nominal level of liquid metal, and the ratio of the areas of the upper to the lower channel of each dividing wall is 1: 0.94-0.98; the lower channels are made with a slope of 25-45 ° in the direction of the receiving chamber.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного своим конструктивным выполнением, а именно, соотношением расстояния между противолежащими поверхностями перегородок приемной камеры и номинального уровня жидкого металла. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию полезной модели «Новизна».A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed technical solution differs from the known one for its structural design, namely, the ratio of the distance between the opposite surfaces of the walls of the receiving chamber and the nominal level of liquid metal. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of the utility model "Novelty."

Так как предлагаемая полезная модель может быть использована в промышленности, а проведение испытаний опытного образца уже показали положительные результаты, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию полезной модели «Промышленная применимость».Since the proposed utility model can be used in industry, and testing the prototype has already shown positive results, therefore, this technical solution meets the criterion of the utility model "Industrial applicability".

Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволил выявить существенные признаки, присущие заявленному решению. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий позволяет обеспечить получение вышеуказанного технического результата.A comparative analysis of the proposed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions did not allow us to identify the essential features inherent in the claimed solution. It follows that the claimed combination of significant differences allows to obtain the above technical result.

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей:The proposed technical solution will be clear from the following description and the drawings attached to it:

На фиг.1 - схематически изображен предлагаемый промежуточный ковш;Figure 1 - schematically shows the proposed intermediate bucket;

На фиг.2 - изображен разрез А-А фиг.1.Figure 2 - shows a section aa of figure 1.

Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла включает футерованный кожух 1, с приемной 2 и разливочными 3, 4 камерами, которые разделены перегородками 5 и 6, в которых выполнены верхний 7 и нижний 8 сквозные каналы. Расстояние -L- между противолежащими поверхностями -Р- и -О- перегородок 5, 6 приемной камеры 2 составляет 1,3-1,8 номинального уровня -Н- жидкого металла. А соотношение площадей верхнего 7 к нижнему 8 каналу каждой разделительной перегородки 5, 6 составляет 1: 0,94-0,98. Нижние каналы 8 выполнены с уклоном -α-, равным 25-45° в направлении приемной камеры 2. В приемной камере на днище ковша расположен струйный приемник-гаситель 9 (турбостоп), выполненный из высокостойкого огнеупорного материала.An intermediate ladle for continuous casting of metal includes a lined casing 1, with a receiving 2 and casting 3, 4 chambers, which are separated by partitions 5 and 6, in which the upper 7 and lower 8 through channels are made. The distance -L- between the opposite surfaces of -P- and -O- of the partitions 5, 6 of the receiving chamber 2 is 1.3-1.8 of the nominal level of -H- liquid metal. And the ratio of the areas of the upper 7 to the lower 8 channel of each dividing partition 5, 6 is 1: 0.94-0.98. The lower channels 8 are made with a slope of -α- equal to 25-45 ° in the direction of the receiving chamber 2. In the receiving chamber on the bottom of the bucket there is a jet receiver-damper 9 (turbostop) made of highly resistant refractory material.

Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла работает следующим образом.An intermediate ladle for continuous casting of metal works as follows.

Струя металла из сталеразливочного ковша (на рисунках не показан) поступает в струйный приемник-гаситель 9 (турбостоп), при этом обеспечивается гашение кинетической энергии струи, что исключает «размывание» футеровки днища, стен и перегородок в приемной камере 2 промежуточного ковша в процессе разливки металла. Затем жидкий металл через сквозные верхние 7 и нижние 8 каналы перегородок 5, 6 поступает в разливочные камеры 3 и 4 промежуточного ковша. Далее жидкий металл через выпускные стаканы 10, 11 разливочных камер подается в кристаллизаторы (под уровень металла). Из кристаллизаторов вытягиваются непрерывнолитые слитки. Расход металла из промежуточного ковша регулируется при помощи стопоров 12 или шиберных затворов (на рисунках не показано).The metal stream from the steel pouring ladle (not shown in the figures) enters the jet receiver-damper 9 (turbostop), this ensures the quenching of the kinetic energy of the jet, which eliminates the "erosion" of the lining of the bottom, walls and partitions in the receiving chamber 2 of the intermediate ladle during casting metal. Then, the liquid metal through the through upper 7 and lower 8 channels of the partitions 5, 6 enters the casting chambers 3 and 4 of the intermediate ladle. Next, the liquid metal through the exhaust glasses 10, 11 of the casting chambers is fed into the molds (under the metal level). Continuous cast ingots are drawn from crystallizers. The consumption of metal from the tundish is regulated using stoppers 12 or slide gates (not shown in the figures).

Выполнение расстояния -L- между противолежащими поверхностями -Р- и -О- перегородок 5, 6 приемной камеры 2 менее 1, 3 номинального уровня -Н- жидкого металла приводит к размыву и разрушению перегородок из-за воздействия на последние интенсивных потоков горячего расплава в приемной камере 2. При разливке расплава поток жидкого металла в придонной области приобретает более высокую скорость и ни с чем не вступая во взаимодействие, проходя через каналы 7, 8, направляется в стакан-дозатор унося с собой продукты раскисления жидкого металла, что негативно сказывается на качестве готовой продукции.The implementation of the distance -L- between the opposite surfaces of -P- and -O- partitions 5, 6 of the receiving chamber 2 is less than 1, 3 of the nominal level of -H- liquid metal leads to erosion and destruction of the partitions due to the effect of intense hot melt flows in the latter receiving chamber 2. When casting the melt, the flow of liquid metal in the bottom region acquires a higher speed and without interacting with anything, passing through channels 7, 8, is sent to the dispenser glass, taking with it the products of deoxidation of the liquid metal, which is negative but affects the quality of the finished product.

Выполнение расстояния -L- между противолежащими поверхностями -Р- и -О- перегородок 5, 6 приемной камеры 2 более 1,8 номинального уровня -Н- жидкого металла приводит к уменьшению размеров разливочных камер, следствием чего является увеличение пути всплытия неметаллических включений и уменьшение времени, необходимого для их выделения (флотацию), что также нежелательно.The implementation of the distance -L- between the opposite surfaces of -P- and -O- of the partitions 5, 6 of the receiving chamber 2 is more than 1.8 of the nominal level of -H-liquid metal leads to a decrease in the size of the casting chambers, which leads to an increase in the ascent path of non-metallic inclusions and a decrease the time required for their allocation (flotation), which is also undesirable.

Соотношение площадей верхнего 7 к нижнему 8 каналу каждой разделительной перегородки 5, 6 как 1: 0,94-0,98, а выполнение нижних каналов 8 с уклоном -α-, равным 25-45° в направлении приемной камеры 2 промежуточного ковша определены опытным путем в результате проведения исследовательских работ.The ratio of the areas of the upper 7 to the lower 8 channel of each dividing partition 5, 6 as 1: 0.94-0.98, and the implementation of the lower channels 8 with a slope of -α- equal to 25-45 ° in the direction of the receiving chamber 2 of the intermediate bucket was determined by an experienced by as a result of research work.

Отсюда следует, что при использовании предлагаемого технического решения во время разливки жидкого металла, поток расплава проходя из приемной камеры через верхние и нижние каналы разделительных перегородок в разливочные камеры, приобретает ламинарный характер, в результате чего содержащиеся в жидкой стали включения коагулируют и размеры их растут, что создает благоприятные условия для их выделения. Одновременно эти частицы движутся к границе раздела сталь-шлак и поглощаются слоем шлака, следствием чего является повышение качества разливаемой стали. Промышленные испытания, проведенные на одном из участков разливки жидкого металла показали, что эксплуатационный ресурс промежуточного ковша увеличился в среднем на 12,5%, а при производстве холоднокатаного проката опытной плавки выход несоответствующей продукции по дефекту «плена» снизился на 2%.It follows that when using the proposed technical solution during the casting of liquid metal, the melt flow passing from the receiving chamber through the upper and lower channels of the separation walls into the casting chambers acquires a laminar character, as a result of which the inclusions contained in the liquid steel coagulate and their sizes increase, which creates favorable conditions for their selection. At the same time, these particles move to the steel-slag interface and are absorbed by the slag layer, resulting in an increase in the quality of the cast steel. Industrial tests carried out at one of the casting sites for liquid metal showed that the service life of the tundish increased by an average of 12.5%, and in the production of cold-rolled rolled trial alloys, the yield of non-conforming products due to a “defect” defect decreased by 2%.

Отсюда можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено техническое решение - выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного технического результата.From this we can conclude that the task whose solution the technical solution is aimed at is fulfilled, while achieving the above technical result is achieved.

Claims

1. An intermediate ladle for continuous casting of metal, including a lined casing with a receiving and casting chambers separated by partitions, each of which has upper and lower channels, characterized in that the distance between the opposite surfaces of the walls of the receiving chamber is 1.3-1.8 nominal level of liquid metal.

2. The intermediate bucket according to claim 1, characterized in that the ratio of the areas of the upper to the lower channel of each dividing wall is 1: 0.94-0.98.

3. The intermediate bucket according to claim 1, characterized in that the lower channels are made with a slope of 25-45 ° in the direction of the receiving chamber.