SU1212690A1

SU1212690A1 - Versions of method and apparatus for continuous casting of billets

Info

Publication number: SU1212690A1
Application number: SU833627262A
Authority: SU
Inventors: Евгений Юхимович Гельфенбейн; Виталий Максимович Нисковских
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Производственного Объединения "Уралмаш"
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1983-07-27
Publication date: 1986-02-23

Abstract

1. Способ непрерывного лить заготовок, включающий подачу металла из промежуточной емкости и инертного газа в герметично закрытый кристаллизатор , рафинирование металла путем отвода избытка газа и поддержание в кристаллизаторе заданного уровн металла, при этом инертный газ в кристаллизатор подают под давлением большим, чем давление столба жидкого металла на мениске в кристаллизаторе, отличаю щийс тем, что,. с целью улучшени качества поверхности отливаемых заготовок за счет стабилизации уровн металла в кристаллизаторе , избыток газа ввод т под зеркало жидкого металла к промежуточной емкости на уровне, лежащем в одной горизонтальной плоскости с заданным уровнем металла в кристаллизаторе . (Л 27 ьэ Од tco1. Method for continuous casting of workpieces, which includes supplying metal from an intermediate tank and inert gas to a hermetically sealed mold, refining metal by removing excess gas and maintaining a predetermined metal level in the mold, while the inert gas is supplied to the mold under pressure greater than the pressure of a liquid column metal on the meniscus in the mold, characterized in that ,. In order to improve the quality of the surface of the cast billets by stabilizing the level of the metal in the mold, the excess gas is introduced under the mirror of the liquid metal to the intermediate tank at a level lying in the same horizontal plane with the specified level of the metal in the mold. (L 27 u d od tco

Description

1212

2. Устройство дл непрерывного лить заготовок, содержащее промежуточную емкость с разливочным стаканом , герметично закрытый кристаллизатор и систему подачи инертного газа, о тл ич ающе е с тем, что, с целью улучшени качества поверхности отливаемых Заготовок за счет стабилизации уровн металла в кристаллизаторе, промежуточна емкость выполнена с при. мком, днище которого расположено ниже уровн выходного отверсти разливочного стакана, и снабжена трубой из огнеупорного материала, размещенной в пр мке и имеющей возможность вертикаль ного перемещени , при этом полость трубы соединена с герметичной полостью кристаллизатора с помощью трубопровода.2. A device for continuous casting of billets, containing an intermediate tank with a casting glass, a hermetically sealed mold and an inert gas supply system, which means that, in order to improve the surface quality of the molded Billets, by stabilizing the level of the metal in the crystallizer, capacity made with at. The shell, the bottom of which is located below the level of the outlet of the pouring nozzle, is equipped with a tube of refractory material placed in a strand and having the possibility of vertical movement, while the tube cavity is connected to the hermetic cavity of the mold with the help of a pipeline.

II

Изобретение относитс к металлургии , а именно к непрерывному литью заготовок.This invention relates to metallurgy, in particular to continuous casting.

Цель изобретени - улучшение качества поверхности отливаемых заготовок за счет стабилизации уровн металла в кристаллизаторе.The purpose of the invention is to improve the quality of the surface of the cast blanks by stabilizing the level of the metal in the mold.

На фиг. 1 схематично показано устройства дл осуществлени предлагаемого способа непрерывного лить металлов, первый вариант; на фиг.2 - то же, второй вариант.FIG. Figure 1 shows schematically devices for carrying out the proposed method for continuous casting of metals, the first option; figure 2 - the same, the second option.

Устройство дл осуществлени предлагаемого способа непрерывного лить заготовок (первый вариант) представл ет собой промежуточную емкость 1 со стопором 2 и разливочным стаканом 3, герметизирующее устройство 4, герметично закрьшающее. поло сть 5 кристаллизатора 6. Промежуточна емкость 1 снабжена при мком 7, дно 8 которого расположено ниже выходного отверсти 9 стакана 3. В при мке 7 промежуточной емкости помещена огнеупорна труба 10, снабженна приводом ее вертикального перемещени (не показан) по стрелке 11.A device for carrying out the proposed method of continuous casting of billets (the first option) is an intermediate tank 1 with a stopper 2 and a casting nozzle 3, a sealing device 4, hermetically sealing. cavity 5 of the mold 6. Intermediate tank 1 is equipped with a cup 7, the bottom 8 of which is located below the outlet 9 of the cup 3. In mark 7 of the intermediate tank, there is a refractory tube 10 fitted with a drive for its vertical movement (not shown) along arrow 11.

Полость трубы 10 соединена с герметизированной полостью 5 кристаллизатора 6 трубопроводом 12. Дл пода690The cavity of the pipe 10 is connected to the sealed cavity 5 of the mold 6 with a pipe 12. For supplying

3. Устройство дл непрерывного лить заготовок,содержащее промежуточную емкость с разливочным стаканом , герметично закрытьй кристаллизатор и систему подачи инертного газа, отличающеес тем, что, с целью улучшени качества поверхности отливаемых заготовок за счет стабилизации уровн металла в кристаллизаторе, промежуточна емкость выполнена с при мком, днище которого расположено вьше выходного отверсти разливочного стакана на величину не менее О,1-1,О диаметра отверсти стакана, а в днище при мка выполнен сквозной канал , в ко-/ тором рамещена пориста встав-, ка , соединенна трубопроводом с герметической полостью кристал- лизатора.3. A device for continuous casting of billets containing an intermediate tank with a casting glass, hermetically closing the mold and an inert gas supply system, characterized in that, in order to improve the quality of the surface of the cast billets by stabilizing the metal level in the crystallizer, the intermediate tank is made , the bottom of which is located above the outlet of the pouring nozzle by an amount not less than O, 1-1, O of the diameter of the nozzle of the glass, and in the bottom of the cup is a through channel, in which The porous insert was placed, connected by a pipeline with the hermetic cavity of the crystallizer.

чи газа в герметизирующее устройство 4 служит трубопровод 13.Chi gas in the sealing device 4 serves as a pipeline 13.

Во втором варианте устройства дноIn the second embodiment, the device bottom

8при мка 7 промежуточной емкости 1 выполнено вьше выходного отверсти 8, the mouth of the intermediate tank 1 is made above the outlet

9разливочного стакана 3. Величина превьшени дна 8 над выходным отверстием 9 стакана 3 вьшолнена не менее, чем 0,1 диаметра d отверсти .9 razlivochnogo glasses 3. The size of the bottom 8 above the outlet 9 of the glass 3 is made not less than 0.1 diameter d of the hole.

в дне 8 при мка 7 вьтолнен сквозной канал 14с пористой огнеупорной вставкой 15. Канал 14 соединен с герметичной полостью 5 кристаллизатора 6 трубопроводом 16.at the bottom 8 with the microcable 7, the through channel 14c is filled with a porous refractory insert 15. The channel 14 is connected to the sealed cavity 5 of the mold 6 with the pipeline 16.

Способ непрерывного лить заготовок осуществл етс следующим образом .The continuous casting method is as follows.

Открывают стопор 2 и жидкий металл 17 из промежуточной емкости 1Open the stopper 2 and the liquid metal 17 from the intermediate tank 1

подают в кристаллизатор 6 через разливочный стакан 3. Одновременно через трубопровод 13 от системы подачи газа не показана подают в гермети- . зированную полость 5 кристаллизатораserved in the mold 6 through the nozzle 3. At the same time through the pipeline 13 from the gas supply system is not shown serves in hermetic. zirovannuyu cavity 5 of the mold

6 нейтральный по отношению к разливаемому металлу газ.6 neutral with respect to the metal to be cast.

Избыток газа из герметизированной полости 5 отвод т по трубопроводу 12 и через огнеупорную трубу 10 ввоД т под зеркало 18 в жидкий металлExcess gas from the sealed cavity 5 is discharged through the pipeline 12 and through the refractory pipe 10 into the liquid metal under the mirror 18

17 на глубину Н, соответствугадую уровню, лежащему в одной горизонтальной плоскости с заданным положением мениска 19 т.е. заданному уровню металла в кристаллизаторе 6. При этом глубину Н устанавливают не ниже выходного отверсти 9 разливочного стакана 3. Газ подают под давлением Р Н f , где у - удельный вес жидкого металла.17 to the depth H, corresponding to a level lying in the same horizontal plane with a predetermined position of the meniscus 19, i.e. given the level of the metal in the mold 6. The depth H is set not lower than the outlet 9 of the pouring glass 3. The gas is fed under the pressure P H f, where y is the specific gravity of the liquid metal.

После того, как уровень металла в кристаллизаторе достигает Т15ебуемого положени , т.е. уровн , определ емого нижним торцом 20 трубы 10, поступление металла в кристаллизатор превращаетс , давление газа в полости 5 кристаллизатора устанавливаетс равным давлению столба металла высотой Н, а избыток газа поступает из трубы 10 в жидкий металл в промежуточной емкости 1, рафиниру его.After the level of the metal in the crystallizer reaches the T15, the position, i.e. the level determined by the bottom end 20 of the pipe 10, the flow of metal into the mold turns, the gas pressure in the cavity 5 of the mold is set to the pressure of the metal column height H, and the excess gas flows from the pipe 10 to the liquid metal in the intermediate tank 1, refining it.

Включают механизмы дл выт гивани слитка 21 из кристаллизатора, пр этом уровень металла в последнем продолжает поддерживатьс по нижнему торцу 20 трубы 10 вне зависимости от скорости выт гивани слитка.Mechanisms are included to pull the ingot 21 out of the mold; in addition, the metal level in the latter continues to be maintained at the lower end 20 of the pipe 10, regardless of the speed at which the ingot is drawn.

Расход газа в процессе разливки регулируют в зависимости от требований рафинировани металла.The gas flow rate in the casting process is controlled depending on the requirements of the metal refining.

В случае необходимости уровень металла в кристаллизаторе регулируют вертикальным перемещением трубы 10, измен глубину Н ввода газа в жидкий металл, т.е. измен уровень ввода газа в жидкий металл по отно- щению к кристаллизатору.If necessary, the level of the metal in the mold is adjusted by vertical movement of the pipe 10, changing the depth H of the gas input into the liquid metal, i.e. changing the level of gas input into the liquid metal relative to the crystallizer.

При втором варианте устройства (фиг. 2) избыток газа из полости 5In the second embodiment of the device (Fig. 2), the excess gas from the cavity 5

отвод т по трубопроводу 16 и ВВОДЯТ discharged through pipeline 16 and INLET

в жидкий металл 17 через канал 14, вьтолненный в дне 8 при мка 7 промежуточной емкости 1 и закрытый порис- тьй огнеупорной вставкой 15. Глубина введени Н газа в жидкий металл 17 определ етс уровнем дна 8 при мка. Регулировку уровн металла в кристаллизаторе производ т вертикальным перемещением промежуточной емкости 1 по отношению к кристаллизатору по стрелке 22.into the liquid metal 17 through the channel 14, filled at the bottom 8 at 7 of the intermediate tank 1 and closed with a porous refractory insert 15. The depth of introduction of H gas into the liquid metal 17 is determined by the level of the bottom 8 at the bottom. The adjustment of the level of the metal in the mold is made by vertically moving the intermediate tank 1 with respect to the mold in arrow 22.

Привьшение а дна 8 по отношению к выходному отверстию 9 разливочного стакана 3 не менее О,1 диаметра d его отверсти исключает возможность прорыва газа из полости 5 через разливочный стакан. При d О,Id возможны прорывы газа через разливочныйAttaching a bottom 8 with respect to the outlet 9 of the pouring cup 3 is not less than 0, 1 the diameter d of its hole excludes the possibility of gas breakthrough from the cavity 5 through the pouring cup. When d Oh, Id possible gas breakthroughs through the bottling

212690212690

стакан. При d О, Id прорьта газа не наблюдаетс , что подтверждаетс экспе .римента о.glass. At d o, the gas breakthrough Id is not observed, as confirmed by experiment o.

При непрерывной разливке стальныхDuring continuous casting of steel

5 слитков по предлагаемому способу глубину Н ввода газа под зеркало 18 жидкого металла 17 в промежуточной емкости 1 устанавливают равным 1-1,2 м, причем уровень ввода газа,5 ingots of the proposed method, the depth H of the gas input under the mirror 18 of the liquid metal 17 in the intermediate tank 1 is set equal to 1-1.2 m, and the level of the input gas,

10 т.е. нижний торец 20 трубы 10 при первом варианте устройства., или дно 8 при втором варианте устройства, располагают по высоте в соответствии с заданным положением мениска 19 ме15 талла в кристаллизаторе 6, Нейтральный газ подают под давлением 0,2 МПа (2 кг/см), т.е. большим, чем 1,2-7200 «0,09 МПа, где у 7200 н/м удельный вес жидкой стали.10 i.e. The lower end 20 of the pipe 10 in the first version of the device., or the bottom 8 in the second version of the device, is arranged in height in accordance with a predetermined position of the 19th15th meniscus in the mold 6. Neutral gas is supplied under a pressure of 0.2 MPa (2 kg / cm) i.e. greater than 1.2-7200 "0.09 MPa, where 7200 n / m has a specific weight of liquid steel.

20 Благодар тому, что избыток газа из герметизированной полости 5 кристаллизатора 6 ввод т под зеркало 18 металла в промежуточной емкости 1, давление газа в герметизироданной по20 Due to the fact that the excess gas from the sealed cavity 5 of the mold 6 is introduced under the metal mirror 18 in the intermediate tank 1, the gas pressure in the pressurized gas

25 лости 5 посто нно равно давлению столба жидкого металла высотой Н вне зависимости от давлени , под ко- торым газ подаетс , и скорости выт гивани слитка, и уровень мениска 19 металла в кристаллизаторе 6 точно соответствует глубине Н ввода газа в промежуточную емкость.The volume of the pipe 5 is constantly equal to the pressure of the liquid metal column H in height regardless of the pressure under which the gas is supplied and the speed of the ingot extrusion, and the meniscus level 19 of the metal in the mold 6 corresponds exactly to the depth H of the gas inlet into the intermediate tank.

Преимущества предлагаемых способа и устройства дл непрерывного лить заготовки по сравнению с известными заключаютс вThe advantages of the proposed method and device for continuous casting billets compared to the known ones are:

обеспечении равномерности подачи металла в кристаллизатор; стабилизации уровн металла в кристаллизаторе и обеспечении автоматического поддержани этого уровн , в возможности регулировани уровн металла в кристаппизаторе, отсутст- ВИИ ограничени в расходе газа, подаваемого в полость кристаллизатора, что дает возможность оптимизации условий рафи.нировани жидкого метал ла и упрощени системы подачи газа.ensuring the uniformity of metal supply to the mold; stabilization of the metal level in the crystallizer and ensuring automatic maintenance of this level, in the possibility of controlling the level of the metal in the cristaphiser, and without limiting the flow rate of gas fed into the cavity of the crystallizer, which makes it possible to optimize the refining conditions of the liquid metal and simplify the gas supply system.

Кроме того, достигаетс равномерность подачи металла и стабилизит;In addition, a uniform metal supply and stabilization is achieved;

50 руетс его уровень в кристаллизаторе т.е. при разливке исключаютс колебани уровн металла, значительно уменьшаетс складчатость поверхности непрерывного слитка, засорение50 Route its level in the mold i. during casting, metal level fluctuations are eliminated, the folding of the surface of the continuous ingot is significantly reduced, clogging

55 поверхности неметаллическими включени ми , и, следовательно, улучшаетс качество поверхности отливаемых заготовок и увеличиваетс за счет сни3055 surface non-metallic inclusions, and, therefore, improves the surface quality of the cast billets and increases by reducing

3535

4040

4545

жени объемов зачистки выход годного на 0,2-0,5%.the amount of stripping the yield of 0.2-0.5%.

Экономический эффект от внедрени предлагаемого способа и устройстваThe economic effect from the introduction of the proposed method and device

дл его осуществлени дл одной маши ны непрерывного лить производительностью 1 млн.т в год составит 5 25000 руб.for its implementation for one continuous casting machine with a capacity of 1 million tons per year will be 5 25000 rubles.

16sixteen

Редактор Е. ПаппEditor E. Papp

Составитель Л. Московска Compiled by L. Moskovska

Техред 3.Палий Корректор Л. ПилипенкоTehred 3.Paliy Proofreader L. Pilipenko

697/18Тираж 757Подписное697/18 Circulation 757 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch ShSh Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

Фиг.2.2.

Claims

1. A method of continuous casting of billets, comprising supplying metal from an intermediate tank and inert gas to a hermetically sealed crystallizer, refining the metal by removing excess gas, and maintaining a predetermined metal level in the mold, while the inert gas is supplied to the mold under a pressure greater than pressure a liquid metal column on the meniscus in the mold, characterized in that, in order to improve the surface quality of the cast billets by stabilizing the metal level in the mold, an excess of gas injected under the mirror of liquid metal to an intermediate tank at a level lying in the same horizontal plane with a given level of metal in the mold.

2. A device for continuous casting of billets, containing an intermediate container with a pouring cup, a hermetically sealed mold and an inert gas supply system, characterized in that, in order to improve the surface quality of the cast billets by stabilizing the metal level in the mold, the intermediate reservoir is made with a pit, the bottom of which is located below the level of the outlet of the pouring nozzle, and is equipped with a pipe of refractory material placed in a pit and having the possibility of a vertical; movement, while the cavity of the pipe is connected to the sealed cavity of the mold using a pipeline.

3. A device for continuous casting of billets, containing an intermediate container with a pouring cup, a hermetically sealed mold and an inert gas supply system, characterized in that, in order to improve the surface quality of the cast billets by stabilizing the ugly metal in the mold, the intermediate container is made with a pit, the bottom of which is located above the outlet of the pouring nozzle by at least 0.1-1.0 times the diameter of the nozzle opening, and a through channel is made in the bottom of the pit, in which the frame ene porous insert, a conduit connected with the hermetic cavity mold.