SU904879A1 - Кристаллизатор дл установок непрерывной разливки стали - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при непрерывной разливке стали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  кристаллизатор, который включает высокотеплопроводные плиты с каналами дл  охлаждени , расположенными дискретно , и пластины из материала с теплопроводностью ниже, чем материал плит, наружна  поверхность которых имеет профиль внутренней поверхности плит и контактирует с ней, медные, плоские стенки (плиты) кристаллизатора на участке контакта с жидким металлом по всему периметру сочленены с плоскими пластинами из таких сплавов , как Cu-Cz, Cu-CO-Be или Cu-Mo, характеризующихс  более низкой теплопроводностью в сравнении с медью (в предельном случае возможно наличие пластин по всей высоте кристал-лизатора ). Пластины выполнены в виде полосы и установлены в заранее изготовленной канавке плиты методом гор чей прокатки или взрывом f1.

Недостатком известного кристаллизатора  вл етс  то, что он не позвол ет получить равномерные тепловые потоки во всех точках по периметру кристаллизатора. Вследствие этого оболочка слитка имеет сравнительно равномерный теплоотвод и фронт затвердевани  по высоте кристаллизатора и неравномерный по его периметру (максимальный - против каналов охлаждени , минимальный - на середине рассто ни  между ними).

Целью изобретени   вл етс  повышение качества поверхности слитка путем выравнивани  интенсивности теплообмена по периметру кристаллизатора,

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что поверхность контактов плит и пластины выполн ютс  волнообразной, а впадины волн на плите расположены против каналов дл  охлаждени . Кроме того, отношение высоты волны к толщине плиты до оси, расположенных в ней каналов, составл ет О,1 0,3. Соотношение минимальной и максимальной толщин пластины на уровне мениска металла составл ет 0,3-0,6, Кристаллизатор, по предложенному варианту с наличием поверхности контакта плит и пластин, выполненной волнообразной (поверхность пластины, обращенна  к формирующейс  заготовке при этом остаетс  плоской)имеет Преимущества перед кристаллизатором с пластинами, имеющими плоскую поверхность контакта с плитами по всему периметру. На чертеже схематически изображены широка  и узка  плиты предлагаемо го кристаллизатора, общий вид. Кристаллизатор состоит из сочлене ных между собой высокотеплопроводных например медных, плит 1 с каналами 2 дл  прохождени  охлаждающей воды и пластин 3 из материала с теплопроводностью ниже, чем материал плит, наружна  поверхность которых имеет профиль внутренней поверхности плит и контактирует с. ней. Пластины 3 жес x.i соединены с плитами 1 и имеют пло кую позерхкость контакта k с формирующейс  заготовкой. Высота пластины пои этом составл ет примерно половину высоты плиты и сужаетс  и направлении движени  елитка. Поверхность контакта пластины с платами выполнена волнообразной в виде волны симметричной формы таким /йзом, что впадины 5 волн на плит росполо)нены против каналов охлаждени  ,, а гребни 6 на середине расст между каналами. Отношение высот полны к толу.ине плиты до оси расположенных В ней каналов составл ет О 0,3. Соотношение минимальной и максимальной толщин пластины на уровне мениска металла составл ет 0,3-0,6. Получаемое при таком исполнении утолщение пластины против каналов охлаждени , где тепловой поток наибольший и утоньшение - на середине рассто ни  между каналами, т.е. на участке минимального теплового пото ка, способствуют выравниванию интен сивности отвода тепла по всей ширин плиты, сглаживанию неравномерности фронта затвердени  по периметру кристаллизующейс  оболочки и улучшению качества поверхности заготовки. При смещении расположени  впадины волны на плите относительно оси каналов охлаждени  выравниванием теплоотвода по ширине пластины не происходит. Выбор формы волны в виде симметричной кривой например(синусоидальной) ° позвол ет при дисретном расположении каналов охлаждени  сглаживать и тем самым выравнивать интенсивности тепловых потоков в каждой точке периметра кристаллизатора. Проведенные исследовани  показывают , что дл  выполнени  поставленной цели с учетом технологичности процесса, получени  малотеплопроводного сло  оптимад;1ьной толщины дл  изготовлени  пластины необходимо использовать материалы с коэффициентом теплопроводности (А,) в пределах 0,1б0 ,+0 кал/см-м С. При использовании материалов с меньшим коэффициентом теплопроводности (,16 кал/смс С ) в процессе разливки происходит существенный разогрев поверхности пластины (t. 600 С),в результате чего при остывании по вл ютс  трещины разгара. Использование материалов с более высоким коэффициентом теплопроводности ( Хо ,0 кал/см ) не целесообразно, поскольку Д. пластины приближаютс  к Л. меди ( 0,9 кал/см ), т.е. дл  выравнивани , а также снижени  общего теплового потока потребуетс  наличие малотеплопроводного сло  болыВой толщины (20 мм). При использовании плиты из меди в качестве материала пластины могут быть использованы бронзы, X которых лежат в указанных пределах,- например типа алюминиевой берилиевой, хромистой, либо металлы никель, хром, молибден и др. При расчете высоты волны дл  разных материалов пластины исход т из того, что толщина сло  в 1 мм с ,16 кал/см-с С, согласно проведеннным экспериментам, обеспечивает понижение теплового потока на 7%, а пр)и ,0 кал/смС°С - на k%. Поэтому при использовании материала пластины с коэффициентом теплопроводности пор дка О, 16-Q,,20 кал/6м«с°С (например бронза марки -Бр.АМЦ - 9-2, никель, хром и др.), отношение высоты волны к толщине плиты, измен ющей5 с  дл  таких кристаллизаторов от 2у до kO мм, следует выбрать ближе к нижнему пределу, т.е. равным 0,10 ,15- В случае применени  материала пластины с ХО 30-0,0 кал/см-с С { например хромиста  бронза типа Бр. X 0,5) высота волны, естественно, повышаетс  и указанное отношение должно быть ограничено верхним пределом (О, 30) . При установлении рациональных па раметров толщин пластины предложенного кристаллизатора, помимо выравнивани  интенсивности теплоотвода по периметру, учитывают также и воз можность общего понижени  теплового потока по ширине плиты,. В св зи с этим, выбранные соотношени  минимал НОИ и максимальной толщин пластины (о, ,6) определ ютс  необходимостью общего понижени  теплового потока на 25-50 по всему периметру на уро не мениска металла в кристаллизатор Нижний предел по соотношению толщин пластины, расположенных над гребнем плиты.с впадиной, способствует общему понижению теплового потока в кристаллизаторе (после выравнивани  его по периметру) на 25. В этом случае указанное соотношение должно быть минимальным (0,3). Максимальное соотношение толщин пластины (0,6) оп редел етс  из услови  понижени  тепл отвода в указанной зоне на 50%. Выбранное соотношение минимальных и мак- 35 симальных толщин при этом не зависит от вида материала пластины. Использование предлагаемого кристаллизатора имеет следующие преимущества по сравнению с известными: заметное уменьшение на поверхности непрерывнолитой заготовки количества продольных и паукообразных трещин, а также трещин по складке от качани  кристаллизатора; возможность увеличени  скорости разливки на 0,2-0,3 м/ми за счет получени  равномерной толщины оболочки слитка по всему периметру на выходе из кристаллизатора и отсутстви  трещин на поверхности. Наличие поверхнсоти контакта пластины с плитой в форме волны симметричной формы, с утолщением сло  против каналов охлаждени  и утоньшением на середине рассто ни  между ними, обеспечивает выравнивание интенсивнести теплоотвода по периметру стаS нок кристаллизатора, в результате чего толщина корочки слитка на выходе из кристаллизатора, практически одинакова , и поверхность заготовки получаетс  без дефектов, а глубина скла-, док от качани  кристаллизатора не превышает 0,5 мм. В результате, образовани  равномерной толщины корочки на выходе из кристаллизатора и отсутстви  дефектов поверхности (главным образом, продольных и поперечных трещин), прочность оболочки слитка возрастает и все это позвол ет увеличить скорости разливки углеродистых , спокойных; и низколегированных марок стали при сечении 250 х X 1650 мм с 0,6-0,8 м/мин до 0,91 ,0 м/мин, что дает возможность существенно подн ть производительность установки. Кроме того, отсутствие дефектов на поверхности заготовок резко снижает трудозатраты, св занные с зачисткой сл бов и прокатанных листов. Формула изобретени  1. Кристаллизатор дл  установок непрерывной разливки стали пр моугольного сечени , содержащий высокотеплопроводные плиты с дискретными каналами дл  охлаждени  и пластины в верхней половине плит из материала с более низкой теплопроводностью, сочлененные с плитами по волнообразной поверхности, отличающийс   тем, что, с целью повышени  каче ,ства поверхности слитка путем выравнивани  интенсивности теплообмена , впадины волн на плите выполнены против каналов дл  охлаждени .
2. 2. Кристаллизатор по п, 1, отличающийс  тем, что отношение высоты волны i толщине плиты ДО оси расположенных в ней каналов составл ет 0,1-0,33 . Кристаллизатор по п. 1, отличающийс  тем, что соотношение минимальной и максимальной толщин пластины на уровне мениска металла составл ет 0,3-0,6. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Акцентованна  за вка Великобритании № 1330319. кп. В 22 D 11/02,