CS245696B1

CS245696B1 - Crystalline Cooler Cooling Channels for Continuous Casting

Info

Publication number: CS245696B1
Application number: CS8410634A
Authority: CS
Inventors: Josef Koritta; Petr Romaniak; Vaclav Soukup
Original assignee: Josef Koritta; Petr Romaniak; Vaclav Soukup
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS1063484A1

Abstract

Předmětem řeěení je chladič krystalizátoru pro plynulá liti přadvýrobků obdélníkového průřezu z kovů. Pro odstranění teplotních deformací a zjednodušení konstrukce chladiče krystalizátoru byla navržena úprava chladicích kanálků pro rozvod chladicího médie. Vetupnl i výstupní sekce chladicího kanálu jeou stále vedeny souběžné celým prostorem chladiče a na konci jaou obě aekce chladicího kanálku spojeny. Vzniká tak bifilární uložení chladicích kanálků. Výhodou je sousedící vyústění vstupu i výstupu chladicího médie srovnoměrnění odvodu tepla v činné ploěe ghladiče krystalizátoru. To příznivě ovlivňuje konstrukci celého-krystalizátoru, napěťového pole v grafitové kokile, kvalitu odlitku, životnost grafitové kokily a licí výkon krystalizátoru.The subject of the solution is a crystallizer cooler for continuous casting of rectangular cross-section metal preforms. To eliminate temperature deformations and simplify the design of the crystallizer cooler, a modification of the cooling channels for the distribution of the cooling medium was designed. The inlet and outlet sections of the cooling channel are still parallel through the entire space of the cooler and at the end both sections of the cooling channel are connected. This creates a bifilar arrangement of the cooling channels. The advantage is the adjacent outlet of the inlet and outlet of the cooling medium and the uniformity of heat dissipation in the active area of the crystallizer cooler. This has a positive effect on the design of the entire crystallizer, the stress field in the graphite mold, the quality of the casting, the service life of the graphite mold and the casting performance of the crystallizer.

Description

Vynález se týká chladiče krystallzátoru pro plynulá lití předvýrobků obdélníkového průřezu z kovů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a crystallizer cooler for continuously casting rectangular metal preforms.

Doposud používaná chladiče krystallzátoru jenu řešeny jako plochá desky· maai klerými je upevněna grafitová kokila, ve které dochází k tuhnutí odlévaného materiálu. Chladicí médium protéká uvnitř chladiče krystallzátoru různě řečenými systémy chladicích kanálů, ale vždy tak, že přívod a odvod chladicího média je na opačných stranách chladiče krystalizátoru.The yen crystallizer coolers used so far have been designed as flat plates and have a graphite mold in which the cast material is solidified. The coolant flows inside the crystallizer cooler through various cooling channel systems, but always so that the coolant inlet and outlet are on opposite sides of the crystallizer cooler.

Nevýhodou tohoto uspořádání je, že přívod a odvod chladícího'média musí být pouze na jedné straně krysthlizétoru, a to na straně opačné ke vstupu taveniny do krystallzátoru, nebot zde je krystalizátor zabudován do vyzdívky licí pece, případně je ponořen v ochranném kelímku pod hladinu taveniny při systému lití vzhůru· To přináší nutnost konstrukce zpětného kanálu v chladiči krystallzátoru, což uspořádání krystallzátoru komplikuje, zvětšuje jeho rozměry, porušuje tepelnou symetrii a umožňuje vznik tzv. parních pytlů v chladicím systému. Rozdílné teplota na vstupu a výstupu chladicího média způsobuje teplotní gradienty v chladicí zóně, což vede k teplotním deformacím chladiče krystallzátoru a k nepříznivým napětím v grafitové kokile. Tyto vlivy zhoršuji kvalitu odlitků a zkracují dobu životnosti grafitových kokil.The disadvantage of this arrangement is that the inlet and outlet of the cooling medium must be on only one side of the crystallizer, on the side opposite to the inlet of the melt into the crystallizer, since the crystallizer is incorporated into the lining of the casting furnace or submerged in the protective crucible below in an upside casting system · This necessitates the construction of a return channel in the crystallizer cooler, which complicates the crystallizer arrangement, increases its dimensions, violates thermal symmetry and allows the formation of so-called steam bags in the cooling system. The different temperatures at the inlet and outlet of the coolant cause temperature gradients in the cooling zone, resulting in temperature distortions of the crystallizer cooler and unfavorable stresses in the graphite mold. These effects worsen the quality of the castings and shorten the service life of the graphite ingot molds.

Uvedené nedostatky odstraňuje chladič krystallzátoru pro plynulé liti předvýrobků obdélníkového průřezu z kovů s bifilárním tokem chladicího média pedle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstupní i výstupní sekce chladícího kanálku jsou stále vědomy souběžná celým prostorem chladiče a na konci jsou obě sekce chladicího kanálku spojeny. Vzniká tak bifilérní uložení chladicích kanálků. Výhodou tohoto uspořádání je sousedící vyústění vstupu a výstupu chladicího média, což zjednodušuje konstruční řešení krystal!— zétoru a zmenšuje jeho rozměry.These drawbacks are overcome by the crystallizer cooler for the continuous casting of rectangular metal blank products having a bifilar coolant flow in accordance with the invention, wherein the inlet and outlet sections of the coolant duct are still conscious of the entire coolant compartment and are connected at the end . This results in a bifilar arrangement of the cooling channels. The advantage of this arrangement is the adjacent orifice of the coolant inlet and outlet, which simplifies the construction of the crystal-zer and reduces its dimensions.

Stálé souběžné vedení vstupní a výstupní sekce chladícího kanálků odstraňuje nesymetričnosti a nestejnoměrnosti v odvodu tepla v činné ploše chladiče krystalisátoru, jelikož v každé oblasti činné plochy je vždy stejný gradient odvodu tepla. Je to dáno protitoěmostí toku chladicího média v navzájem sousedících kanálcích a skutečnosti, že průměrná teplota chladícího média v navzájem sousedících kanálcích je vždy stejná, at již měřeno na začátku bifilárniho uložení chladících kanálků, kde je nejchladnějěi médium na vstupu a nejteplajší na výstupu, žl kdekoliv jinde na trase sousedících kanálků. Teto příznivě ovlivňuje konstrukci celého krystallzátoru, aapětové pele v grafitová kokile, kvalitu odlitku a živetnoatigrafitové kokily.Continuous parallel guidance of the inlet and outlet sections of the cooling ducts eliminates asymmetries and unevenness in the heat dissipation in the active surface of the crystallizer cooler, since there is always the same heat dissipation gradient in each active surface area. This is due to the counter-flow of the coolant flow in adjacent ducts and the fact that the average temperature of the coolant in adjacent ducts is always the same, whether measured at the beginning of the bifilar coolant receptacle where the coldest medium is inlet and warmest at outlet, wherever elsewhere on the route of adjacent channels. This positively influences the design of the whole crystallizer, the avalanche pellet in the graphite ingot mold, the casting quality and the veneer-graphite ingot molds.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad konstrukce chladiče krystallzátoru pro plynulé lití předvýrobků obdélníkového průřezu, na obr. 1 je řez rovinou A-A z obr. 2 a na obr. 2 je řez rovinou B-B z obr. 1.The attached drawing shows an example of the construction of a cooler of the crystallizer for the continuous casting of rectangular cross-sections, FIG. 1 is a section along line A-A in FIG. 2 and FIG. 2 is a section along line B-B in FIG.

Chladič krystallzátoru pro plynulé liti předvýrobků z kovů se skládá ze základní ocelové desky £, v které jsou vyfrézovény chladicí kanálky 2, které jsou rozmístěny tak, že vstupní sekce chladících kanálků 2, která navazuje na přívod £ chladicího média, je vedena souběžně a výstupní sekcí chladicích kanálků 2t které úatí do odvodu £ chladícího média. Tamto systém chladicích kanálků 2 j· *^a chladicí ploěe uzavřen neplátovanou měděnou deskou £.The cooler for the continuous casting of the metal preforms consists of a base steel plate 6 in which the cooling channels 2 are milled, arranged so that the inlet section of the cooling channels 2, which is connected to the cooling medium inlet 4, is run in parallel and the outlet section cooling channels 2t which engage the coolant outlet. This cooling channel system 20 ^{and the} cooling surface are closed by a non-plated copper plate 6.

PříkladExample

Pro systém plynulého lití pasů směrem vzhůru byly zhotoveny chladiče plochého krystalizátoru dle výkresu šíře 130 mm, délky 245 mm a v tlouštce 30 mm. Plochý krystalizátor smontovaný z těchto chladičů mé o 25 % menši tlouětku než plochý krystalizátor smontovaný s tradičních chladičů, a to umožnilo zmenšit rozměry používaných ochranných kelímků. Plochý krystalizátor byl s úspěchem použit při odlévámi slitin na zařízení pro plynulé liti vzhůru. V důsledku vyššího chladicího účinku bylo dosaženo o 50 % vyšších výkonů nešli u tradičních plochých krystalizátorů. Menší prostor nutný pro ponoření ochranného kelímku s chladiSem krystalizátoru podle vynálezu přispěl k vyěěí provozní spolehlivosti procesu odlévání. Dále doělo k úspoře grafitu vlivem zaeněsní kokily.The flat crystallizer coolers according to the drawing were made for a system of continuous casting of the belts upwards, according to the drawing, width 130 mm, length 245 mm and in thickness 30 mm. The flat crystallizer assembled from these coolers has a 25% less thickness than the flat crystallizer assembled from traditional coolers, and this has made it possible to reduce the dimensions of the protective crucibles used. The flat crystallizer has been successfully used in casting alloys on a continuous casting machine. Due to the higher cooling effect, 50% higher performance was achieved than traditional flat crystallizers. The smaller space required to immerse the crucible with the crystallizer coolant of the present invention has contributed to greater operational reliability of the casting process. Furthermore, graphite was saved due to the ingot mold.

Vynález lze dále použít u chladičů krystalizátoru pro plynulé odlévání předvýrobků obdélníkového průřezu u horizontálního' plynulého odlévání nebo u vertikálního plynulého odlévání směrem dolů.The invention can further be applied to crystallizer coolers for the continuous casting of rectangular section preforms for horizontal continuous casting or vertical continuous downward casting.

Claims

Cooling crystallizer cooling channels of a continuous casting made in a base steel plate covered with a non-plated copper plate, characterized in that they are positioned such that the inlet section of the cooling channels (2) extends parallel to the outlet section of the cooling channels (2).