SU1731412A1

SU1731412A1 - Method for moving mold during continuous casting of metal

Info

Publication number: SU1731412A1
Application number: SU904838970A
Authority: SU
Inventors: Игорь Фомич Гончаревич; Геннадий Николаевич Еланский; Александр Сергеевич Аверин; Анатолий Александрович Бекасов; Константин Константинович Глухарев
Original assignee: Московский вечерний металлургический институт
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно к непрерывной разливке металла. Цель изобретени - улучшение структуры металла за счет создани т гового усили в кристаллизаторе и устранени раст гивающих напр жений в слитке. Дл этого кристаллизатор 1 под действием вибраторов 5 и 7 совершает в совокупности поперечные и лродольные колебани с равной частотой и сдвигом по фазе между составл ющими колебаний , равным 90-270&deg;. 1 ил.This invention relates to metallurgy, namely to continuous casting of metal. The purpose of the invention is to improve the structure of the metal by creating a pulling force in the mold and eliminating tensile stresses in the ingot. For this, the mold 1, under the action of vibrators 5 and 7, makes combined transverse and longitudinal vibrations with equal frequency and phase shift between the oscillation components equal to 90-270 °. 1 il.

Description

Изобретение относитс к области металлургии , а именно к области непрерывной разливки металла.The invention relates to the field of metallurgy, namely to the field of continuous metal casting.

В металлургии известно устройство д возбуждени вибрации кристаллизатора машины непрерывного лить заготовок в котором кристаллизатор подвергаетс симметричной вибрации за счет ударников установленных по торцам рамы.In metallurgy, a device is known for initiating the vibration of a mold of a continuous casting machine in which the mold is subjected to a symmetric vibration due to impactors installed at the ends of the frame.

Недостатком такого устройства вл етс незначительное повышение качества литой заготовки за счет действи вибрации только в одном вертикальном направлении Задача создани т гового усили в кристаллизаторе и устранени раст гивающих напр жений в слитке вообще не ставитс при реализации данной конструкции. Кроме то го, устройство достаточно сложно конструктивно .The disadvantage of this device is a slight improvement in the quality of the cast billet due to the effect of vibration in only one vertical direction. The task of creating a pulling force in the mold and eliminating tensile stresses in the ingot is not put at all in the implementation of this design. In addition, the device is quite complex structurally.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобре тению вл етс способ перемещени кристаллизатора при непрерывной разливке включающий в себ возвратно-поступательное движение кристаллизатора с дополнительным наложением вибрации.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is the method of moving the crystallizer during continuous casting, including the reciprocating motion of the crystallizer with an additional vibration overlay.

Недостатком такого способа перемещени кристаллизатора вл етс ограничение цели изобретени улучшением только поверхности отливаемого слитка, причем осуществл етс это простым наложением дополнительных колебаний на возвратно- поступательное движение кристаллизатора. Колебани кристаллизатора осуществл ютс при этом только в одном вертикальном направлении, что не дает возможности создани т гового усили в самом кристаллизаторе и устранени раст гивающих напр жений в слитке. Улучшение качества поверхности в слитке незначительно и происходит , в основном за счет облегчени выхода слитка из кристаллизатора Даже создание бигармонических колебаний путем наложени вибрации, но только в одной плоскости, не может дать существенного эффекта в устранении раст гивающих наVIThe disadvantage of this method of moving the mold is limiting the purpose of the invention by improving only the surface of the cast ingot, and this is accomplished by simply imposing additional oscillations on the reciprocating movement of the mold. In this case, oscillations of the mold are carried out only in one vertical direction, which makes it impossible to create a pulling force in the crystallizer itself and to eliminate tensile stresses in the ingot. Improving the quality of the surface in the ingot is insignificant and occurs mainly due to the easing of the ingot out of the mold. Even the creation of biharmonic vibrations by imposing vibrations, but only in one plane, cannot give a significant effect in eliminating stretching on the VI.

|СО| WITH

ЈJ

|Ю| Yu

пр жений и тем более в улучшении структуры металла.stresses, and especially in improving the metal structure.

Целью изобретени вл етс улучшение структуры металла путем создани т гового усили в кристаллизаторе и устранени раст гивающих напр жений в слитке.The aim of the invention is to improve the structure of the metal by creating a pulling force in the crystallizer and eliminating tensile stresses in the ingot.

Поставленна цель достигаетс тем, что продольные и поперечные колебани кристаллизатору сообщают с равной частотой и сдвигом по фазе между составл ющими колебаний , равным 90-270°.The goal is achieved by the fact that the longitudinal and transverse oscillations of the crystallizer are communicated with equal frequency and phase shift between the oscillation components equal to 90-270 °.

Существенное отличие предлагаемого способа перемещени кристаллизатора состоит в том, что кристаллизатор подвергаетс воздействию вибрации как в продольном , так и поперечном направлени х с равной частотой. Однако, чтобы траектори колебаний была эллиптической, между составл ющими колебаний осуществлен сдвиг по фазе, равный 90-270°. Такой экспериментально подобранный сдвиг по фазе дает наиболее эффективный вид колебаний кристаллизатора по эллиптической траектории , что позвол ет облегчить услови выхода слитка из кристаллизатора и улучшить структуру металла в слитке. Движение кристаллизатора по эллиптической траектории воздействует на процесс кристаллизации металла в слитке, разрушает растущие де- ндриты, облегчает всплывание неметаллических включений и газов, т.е. способствует улучшению структуры металла.The essential difference of the proposed method of moving the crystallizer is that the crystallizer is subjected to vibration in both the longitudinal and transverse directions with equal frequency. However, in order for the oscillation trajectory to be elliptical, a phase shift equal to 90-270 ° is implemented between the oscillation components. Such an experimentally selected phase shift gives the most efficient form of oscillation of the mold along an elliptical path, which makes it easier to release the ingot from the mold and improve the metal structure in the ingot. The movement of the crystallizer along an elliptical path affects the process of metal crystallization in the ingot, destroys the growing dendrites, facilitates the emergence of non-metallic inclusions and gases, i.e. helps to improve the structure of the metal.

На чертеже представлена схема реализации способа перемещени кристаллизатора при непрерывной разливке.The drawing shows a diagram of the implementation of the method of moving the mold during continuous casting.

Кристаллизатор 1 содержит раму 2, котора через кривошип 3 св зана с приводом 4. Рама 2 снабжена вибратором 5, а шатун 6 снабжен вибратором 7.The mold 1 contains a frame 2, which through crank 3 is connected with the drive 4. The frame 2 is equipped with a vibrator 5, and the connecting rod 6 is equipped with a vibrator 7.

Способ перемещени кристаллизатора реализуетс следующим образом.The method of moving the mold is as follows.

Кристаллизатор 1 подвергаетс воздействию поперечных колебаний под действием вибратора 5 через раму 2 и воздействию продольных колебаний от вибратора 7 через шатун 6, который через кривошип 3 св зан с приводом 4. При одновременном возбуждении продольных и поперечных колебаний кристаллизатора с равной частотой и сдвигом по фазе между составл ющими колебаний, равным 90-270°, кристаллизатор перемещаетс по эллиптической траектории . Такое движение кристаллизатора сопровождаетс с одной стороны совместным движением кристаллизатора и слитка в направлении его транспортировки, а с другой стороны проскальзыванием кристаллизатора по отношению к слитку, которое осуществл етс при возвратном движении кристаллизатора. Это приводит к устранению автоколебаний слитка, обусловленных действием силы трени между поверхност ми кристаллизатора и слитка при его выт гивании с посто нной скоростью прот жки . Кроме того, такое движение приводит к устранению раст гивающих напр жений в слитке. Эллиптическое перемещение кристаллизатора воздействует на слои жидкого металла, что приводит к его очищению от примесей и к измельчениюThe mold 1 is subjected to transverse oscillations under the action of the vibrator 5 through the frame 2 and to the effects of longitudinal vibrations from the vibrator 7 through the connecting rod 6, which through crank 3 is connected to the actuator 4. While simultaneously initiating the longitudinal and transverse oscillations of the crystallizer with equal frequency and phase shift between oscillation components equal to 90-270 °, the mold moves along an elliptical path. Such a movement of the mold is accompanied on the one hand by the joint movement of the mold and the ingot in the direction of its transport, and on the other hand by the slippage of the mold with respect to the ingot, which occurs during the return movement of the mold. This leads to the elimination of auto-oscillations of the ingot, caused by the action of friction force between the surfaces of the mold and the ingot when it is pulled at a constant speed of drawing. In addition, this movement leads to the elimination of tensile stresses in the ingot. Elliptical movement of the mold affects the layers of liquid metal, which leads to its purification from impurities and to grinding

структуры металла слитка.metal ingot structure.

Пример. Лабораторна модель устройства по реализации способа опробована в работе в сравнении с известным устройством , прин тым в качестве базового объекта.Example. The laboratory model of the device for implementing the method was tested in operation in comparison with the known device accepted as the base object.

Кристаллизатор в лабораторном устройстве совершает эллиптические колебани под действием двух инерционных вибраторов, установленных в продольном и поперечном направлени х. Исследованы различные углы сдвига фаз между составл ющими колебаний вибраторов. Углы сдвига фаз менее 90° и более 270° оказались неэффективными , так как при таких углах сдвига фаз не удаетс достигнуть рко выраженной эллиптической формы колебаний кристаллизатора .The mold in the laboratory device performs elliptical oscillations under the action of two inertial vibrators installed in the longitudinal and transverse directions. Different phase angles between the vibration components of the vibrators have been investigated. Phase shift angles less than 90 ° and more than 270 ° have proved to be ineffective, since at such phase angles it is not possible to achieve a pronounced elliptical shape of the crystallizer oscillation.

Полученные слитки (при лабораторных испытани х эго были алюминиевые сплавы) при перемещении кристаллизатора внеThe resulting ingots (during laboratory tests of the ego were aluminum alloys) while moving the crystallizer outside

предложенного интервала сдвига фаз (90- 270°) имеют дефекты поверхности и практически одинаковую с исходной структуру. Слитки, полученные по предложенному способу, практически не имеют дефектовThe proposed phase shift interval (90–270 °) has surface defects and is almost identical with the original structure. The ingots obtained by the proposed method have practically no defects.

и обладают существенно улучшенной структурой , что позвол ет сделать вывод об эффективности предложенного способа.and have a significantly improved structure, which allows to conclude about the effectiveness of the proposed method.

Claims

Claim method A method for moving a crystallizer during continuous casting of a metal, comprising sending longitudinal and transverse vibrations to the crystallizer, characterized in that, in order to improve the metal structure by creating a pulling force in the crystallizer and eliminating tensile stresses in the ingot, the longitudinal and transverse oscillations of the crystallizer are reported with equal frequency and phase shift between the oscillation components equal to 90-270 °.