RU2023528C1 - Method and apparatus to cast metal from top - Google Patents
Method and apparatus to cast metal from top Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023528C1 RU2023528C1 SU5000893A RU2023528C1 RU 2023528 C1 RU2023528 C1 RU 2023528C1 SU 5000893 A SU5000893 A SU 5000893A RU 2023528 C1 RU2023528 C1 RU 2023528C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- casting
- molds
- melt
- metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, преимущественно к сталеплавильному производству, и может быть использовано при разливке металла в изложницы сверху или при разливке на машинах непрерывного или полунепрерывного литья металла, в литейном производстве, цветной металлургии и в других отраслях народного хозяйства, где необходимо разливать расплав. The invention relates to ferrous metallurgy, mainly to steelmaking, and can be used when casting metal into molds from above or when casting on continuous or semi-continuous metal casting machines, in foundry, non-ferrous metallurgy and in other sectors of the economy where it is necessary to pour melt.
Известен (К.Г.Трубин и Г.Н.Ойкс. Металлургия стали. Мартеновский процесс. М. : Металлургия, 1970, с. 296-322, 473-490) способ разливки расплава сверху. Known (K. G. Trubin and G. N. Oyks. Metallurgy of steel. Open-hearth process. M.: Metallurgy, 1970, S. 296-322, 473-490) the method of casting the melt from above.
В настоящее время в мировой практике примерно 80% всей выплавленной стали в мире разливают сверху в изложницы. Суть известного способа сводится к тому, что посредством мостового крана из сталеразливочного стопорного или шиберного ковша сталь порционно сверху разливают в изложницы, заблаговременно для этого установленные на поддоны на разливочной тележке или в разливочной канаве. При этом после заполнения металлом одной изложницы мостовым краном перемещают разливочный ковш к очередной порожней изложнице и повторяют цикл заполнения последней металлом и так до полного слива металла из ковша. Currently, in world practice, approximately 80% of all steel smelted in the world is cast from above into molds. The essence of the known method boils down to the fact that by means of a bridge crane from a steel pouring lock or slide bucket, the steel is poured portionwise from above into the molds, which are installed on pallets in advance on a pouring trolley or in a pouring ditch. Moreover, after filling one mold with metal with a bridge crane, the casting ladle is moved to the next empty mold and the cycle of filling the last metal with the metal is repeated, and so on until the metal is completely drained from the ladle.
Известно устройство, состоящее из кристаллизаторов, например, изложниц для разливки металла (стали) сверху, в определенном порядке установленных на поддоне на разливочной тележке, на направляющих или в разливочной канаве. При разливке сверху через промежуточный ковш устройство снабжено 2-х или 4-х стопорным промежуточным ковшом и электрическим толкателем для периодического перемещения тележек с изложницами вдоль фронта разливки металла. Промежуточный ковш установлен на направляющих и снабжен приводом с возможностью периодического возвратно-поступательного перемещения ковша перпендикулярно к оси разливочного состава с изложницами. A device is known consisting of molds, for example, molds for casting metal (steel) from above, in a certain order, mounted on a pallet on a casting trolley, on rails or in a casting ditch. When casting from above through an intermediate ladle, the device is equipped with a 2 or 4 locking intermediate ladle and an electric pusher for periodically moving trolleys with molds along the front of the metal casting. An intermediate bucket is mounted on rails and is equipped with a drive with the possibility of periodic reciprocating movement of the bucket perpendicular to the axis of the casting composition with molds.
Устройство позволяет разливать металл сверху в кристаллизаторы или изложницы и получать слитки ограниченной длины, например, кратные раскрою слитка при последующей прокатке последнего. The device allows pouring metal from above into molds or molds and to obtain ingots of limited length, for example, multiples of cutting an ingot during subsequent rolling of the latter.
Однако известные способы и устройства обладают рядом нижеследующих существенных недостатков: образование на поверхности слитков большого числа плен и по этой причине низкое качество поверхности слитка; большие отходы металла головной (12-20% ) и хвостовой (8-10%) частей слитка, а также по причине пленкообразования (примерно 3-5%) по массе слитка; необходимость большого числа перекрытий стопора (шибера) и переездов с разливочным ковшом или перестановки тележек с изложницами (в зависимости от емкости сталеразливочного ковша и массы разливаемого слитка число перекрытий может достигать 100, а число переездов до 30-50); низкая стойкость изложниц, поддонов, стопорной пары, кристаллизаторов. However, the known methods and devices have a number of the following significant disadvantages: the formation on the surface of the ingots of a large number of captures and for this reason the low surface quality of the ingot; large wastes of metal from the head (12-20%) and tail (8-10%) parts of the ingot, as well as due to film formation (about 3-5%) by weight of the ingot; the need for a large number of overlappings of the stopper (gate) and crossings with a casting bucket or relocation of carts with molds (depending on the capacity of the casting ladle and the mass of the cast ingot, the number of overlappings can reach 100, and the number of crossings up to 30-50); low resistance of molds, pallets, retaining pairs, molds.
В случае непрерывной или полунепрерывной разливки металла на машинах непрерывного или полунепрерывного литья металла вертикального или радиального, или горизонтального типа имеются специфичные недостатки: большая глубина и асимметричность лунки жидкого металла в головной части слитка, высокое ферростатическое давление в последней и несимметричность фронта кристаллизации, например, горизонтального слитка; нельзя увеличить скорость разливки, невозможно получать мерные заготовки, например, на машинах вертикального типа. In the case of continuous or semi-continuous metal casting on continuous or semi-continuous metal casting machines of vertical, radial, or horizontal type, there are specific disadvantages: large depth and asymmetry of the liquid metal hole in the head of the ingot, high ferrostatic pressure in the latter and asymmetry of the crystallization front, for example, horizontal ingot; it is impossible to increase the casting speed, it is impossible to obtain measured billets, for example, on vertical-type machines.
Кроме этого, известные способы непрерывного, полунепрерывного литья металла очень сложны и для их осуществления необходимы конструктивно сложные и крупногабаритные, дорогостоящие устройства. In addition, the known methods of continuous, semi-continuous casting of metal are very complex and their implementation requires structurally complex and large, expensive devices.
Необходим для охлаждения слитка большой удельный (на тонну металла) расход дефицитной пресной воды. A large specific (per ton of metal) consumption of scarce fresh water is required for cooling the ingot.
Указанные недостатки объясняются следующим. These disadvantages are explained as follows.
Из сталеразливочного, а также из известных промежуточных разливочных устройств металл сливают в изложницу (кристаллизатор) под высоким ферростатическим давлением, большим напором с высокой скоростью, вследствие чего струя металла с большой силой ударяется о дно глуходонной изложницы или о поддон под сквозной изложницей. В результате имеет место интенсивное брызгообразование. При этом многочисленные капли металла прилипают к стенкам изложницы, а часть брызг, окислившись, отскакивает от стенок изложницы и попадает в жидкий металл. From a steel casting, as well as from known intermediate casting devices, the metal is poured into a mold (crystallizer) under high ferrostatic pressure, high pressure at high speed, as a result of which the metal jet strikes with great force against the bottom of the deaf mold and on the pallet under the through mold. As a result, intense spray formation occurs. In this case, numerous drops of metal adhere to the walls of the mold, and part of the spray, having oxidized, bounces off the walls of the mold and enters the liquid metal.
Прилипшие к стенкам изложницы капли образуют толстую плену - "корзину", а отскочившие капли загрязняют жидкий металл. Образовавшаяся "корзина" способствует формированию подкорковых пузырей; в образуемый при охлаждении "корзины" зазор между последней и изложницей заливается жидкий металл, который образует плены. Droplets adhering to the walls of the mold form a thick captivity - a “basket”, and the bounced droplets contaminate the liquid metal. The resulting "basket" contributes to the formation of subcortical bladders; in the gap formed during cooling of the "basket" between the last and the mold, liquid metal is poured, which forms captives.
Отмеченные недостатки являются причиной большой продолжительности разливки, понижения качества и больших отходов металла слитка в обрезь, в брак по причине плены, трещин, загрязнения оксидами др. The noted shortcomings are the reason for the long duration of casting, lower quality and large waste of the metal of the ingot to be trimmed, to marriage due to captivity, cracks, pollution with oxides, etc.
Поэтому известные способ и устройство малоэффективны, технически несовершенны и без больших трудностей и высокой стоимости не могут быть использованы для разливки больших масс металла в слитки малой массы, например, из 200-тонного разливочного ковша в слитки массой 4 т и более, например, в условиях кислородно-конвертерного цеха с большегрузными (200-400 т) конвертерами и с разливкой в слитки указанной массы. Therefore, the known method and apparatus are ineffective, technically imperfect, and without great difficulties and high cost cannot be used for casting large masses of metal into small ingots, for example, from a 200-ton casting ladle into ingots weighing 4 tons or more, for example, under conditions oxygen-converter shop with heavy-duty (200-400 t) converters and casting ingots of the indicated mass.
Для уменьшения вредного влияния вышеуказанных факторов на выход годного и качество слитка стремятся уменьшить ферростатическое давление столба металла и уменьшить скорость течения и силу удара струи металла о поддон, изложницу при сливе металла из разливочного ковша в изложницу (кристаллизатор). In order to reduce the harmful effect of the above factors on the yield and quality of the ingot, they seek to reduce the ferrostatic pressure of the metal column and reduce the flow velocity and impact force of the metal jet on the pallet, mold when draining metal from the casting ladle into the mold (mold).
Известен способ разливки металла сверху и устройство для его осуществления, согласно которым ковш с расплавом устанавливают над изложницами, расплав подают в изложницы, а заполнение изложниц и формирование слитков конечной длины осуществляют путем последовательного перелива расплава из изложницы в изложницу и последующую кристаллизацию расплава. Устройство содержит ковш с отверстием для подачи расплава, поддоны с установленными на них группами изложниц, имеющих одинаковую длину, соединительные желоба, установленные в промежутках между изложницами так, что один конец желоба опирается или выполнен заодно с изложницей, а другой конец сопряжен с объемом соседней изложницы [1]. There is a known method of casting metal from above and a device for its implementation, according to which a ladle with a melt is installed above the molds, the melt is fed into the molds, and the molds are filled and the ingots of finite length are formed by successive overflow of the melt from the mold into the mold and subsequent crystallization of the melt. The device comprises a bucket with a hole for feeding the melt, pallets with groups of molds installed on them having the same length, connecting grooves installed in the gaps between the molds so that one end of the gutter rests or is integral with the mold, and the other end is paired with the volume of the adjacent mold [1].
Данное изобретение является наиболее близким известным техническим решением и позволяет частично сократить усадочные и поверхностные дефекты, сократить продолжительность разливки, уменьшить энергетические затраты, связанные с потерями времени и энергии при переездах ковша от одной группы изложниц к другой. Каскадное расположение желобов, т.е. у каждой последующей изложницы желоб ниже предыдущей, в силу конструктивных особенностей не позволяет еще более уменьшить высоту падения струи металла, и как следствие, возможности повышения качества металла по таким дефектам, как плены, являются исчерпанными. This invention is the closest known technical solution and allows you to partially reduce shrinkage and surface defects, reduce the duration of casting, reduce energy costs associated with loss of time and energy when moving the ladle from one group of molds to another. Cascading gutters, i.e. for each subsequent mold, the trough is lower than the previous one, due to design features it does not allow to further reduce the height of the fall of the metal stream, and as a result, the possibilities of improving the quality of the metal due to defects such as foams are exhausted.
Кроме того, лабораторными испытаниями установлено, что если свежий расплав поступает в объем слитка, где образуется усадочная раковина и пористость, непрерывно без удара, изменения направления и завихрений и при этом постоянно обновляется, то усадочная раковина сокращается до 20%. In addition, laboratory tests have established that if a fresh melt enters the volume of the ingot, where a shrink shell and porosity are formed, continuously without impact, change of direction and turbulence and is constantly updated, then the shrink shell is reduced to 20%.
Известный способ не позволяет исключить удар расплава о поверхность и изменение направления движения, что также препятствует дальнейшему уменьшению потерь металла из-за невозможности уменьшения усадочных дефектов. Известное устройство требует изготовления поддонов сложной конструкции, что связано с большими энергетическими затратами на их изготовление и большой материалоемкостью. Необходимость строго последовательного размещения поддонов вызывает трудности в организации скоростной работы по формированию состава, что отражается на производительности разливки в целом. The known method does not allow to exclude the impact of the melt on the surface and a change in the direction of movement, which also prevents a further decrease in metal losses due to the impossibility of reducing shrinkage defects. The known device requires the manufacture of pallets of complex design, which is associated with high energy costs for their manufacture and high material consumption. The need for strictly sequential placement of pallets causes difficulties in organizing high-speed work on the formation of the composition, which affects the productivity of the casting as a whole.
Целью изобретения является повышение качества металла за счет уменьшения усадочных и поверхностных дефектов, сокращение продолжительности разливки и уменьшение энергозатрат. The aim of the invention is to improve the quality of the metal by reducing shrinkage and surface defects, reducing the duration of casting and reducing energy consumption.
Цель достигается тем, что в известном способе разливки металла сверху, включающем установку ковша с расплавом над изложницами, подачу расплава из ковша и формирование слитков конечной длины, перелив расплава производят из изложницы в изложницу последовательно на одной высоте, равной уровню расплава в наполняемой первыми изложнице или нескольких изложницах. Скорость подачи расплава из ковша уменьшают по ходу разливки от 20 до 1 т/мин пропорционально количеству заполненных изложниц от наполняемой первой. Первой может наполняться по крайней мере одна изложница, находящаяся внутри состава. The goal is achieved in that in the known method of casting metal from above, including installing a ladle with a melt above the molds, supplying the melt from the ladle and forming ingots of finite length, the melt is poured from the mold into the mold sequentially at the same height equal to the level of the melt in the first mold filled or several molds. The melt feed rate from the ladle is reduced during the casting from 20 to 1 t / min in proportion to the number of filled molds from the first filled. The first can be filled with at least one mold inside the composition.
Для достижения поставленных целей в известном устройстве для разливки металла, содержащем заливочный ковш с по крайней мере одним отверстием для подачи расплава, поддоны с установленными на них группами изложниц одинаковой длины и соединительные желоба, установленные в промежутках между изложницами, один конец каждого из желобов опирается на край изложницы, а другой, сопряженный с объемом соседней изложницы, опирается на ее край, при этом площадь проходного сечения желоба в промежутке равна 1,4-1,8 площади отверстия в ковше. Желоба установлены горизонтально на одном уровне в верхней части изложниц так, что подина желоба расположена от среза изложницы на расстоянии, равном 3-5 максимальным размерам отверстия в ковше. Желоба в промежутке могут быть выполнены в виде лотка или трубы, футерованной огнеупорным кирпичом, и иметь круглое или прямоугольное, или сегментное сечение. Желоба также могут быть выполнены с переменным сечением по длине при отношении площади проходного сечения на входе к площади сечения на выходе, равном 1,1-1,3, а отверстие в ковше может быть выполнено круглого или лепесткового, или прямоугольного сечения, переменного по длине футеровки ковша. To achieve the goals in the known device for casting metal, containing a pouring ladle with at least one hole for feeding the melt, pallets with groups of molds of the same length mounted on them and connecting grooves installed in the gaps between the molds, one end of each of the gutters rests on the edge of the mold, and the other, coupled with the volume of the adjacent mold, rests on its edge, while the area of the through section of the trough in the gap is 1.4-1.8 of the area of the hole in the bucket. The gutters are installed horizontally at the same level in the upper part of the molds so that the bottom of the gutter is located from the cut of the mold at a distance of 3-5 maximum hole sizes in the bucket. The gutters in the gap can be made in the form of a tray or pipe, lined with refractory bricks, and have a round or rectangular, or segmented section. The gutters can also be made with a variable cross-section along the length when the ratio of the area of the inlet section at the entrance to the cross-sectional area at the exit is 1.1-1.3, and the hole in the bucket can be made round or petal, or rectangular, variable in length bucket linings.
Разливка расплава предлагаемым способом перелива жидкости из изложницы в изложницу позволяет разливать расплав при минимальном ферростатическом давлении жидкости потоком со свободной поверхностью с малыми скоростями слива расплава непосредственно в изложницы. При этом обеспечивается непрерывный долив жидким расплавом головной части слитка, долив осуществляют в течение слива всего или части расплава из разливочной емкости, например, в течение времени, необходимого для заполнения разливаемым расплавом четырех (и более) изложниц. Таким образом заполняемая расплавом напорная наполняемая первой изложница одновременно является и промежуточной разливочной емкостью, из которой расплав переливают в примыкающую к ней изложницу, которая в свою очередь служит промежуточной емкостью при наполнении последующей изложницы и т.д. Массовую скорость подачи расплава из ковша в напорную изложницу пропорционально уменьшают в пределах от 20 до 1 т/мин при переливе расплава в каждую последующую изложницу по длине состава. Причем в начале разливки или при заполнении первой изложницы массовая скорость подачи расплава из ковша должна составлять 16-20 т/мин, а при наполнении последних слитков 1-5 т/мин. Практически скорость подачи расплава при наполнении первой и последней изложниц выбирается в зависимости от типа и развеса слитков, температуры расплава, размеров разливочного отверстия и емкости ковша и других технологических факторов. От этих же факторов выбирается коэффициент пропорционального замедления скорости подачи расплава, величина которого может быть как равномерной, так и неравномерной. The casting of the melt by the proposed method of overflowing the liquid from the mold into the mold allows pouring the melt with a minimum ferrostatic pressure of the fluid by a flow with a free surface with low rates of melt discharge directly into the mold. This ensures continuous topping of the head part of the ingot with liquid melt, topping up is carried out during the discharge of all or part of the melt from the casting tank, for example, during the time required to fill four (or more) molds with the melt being cast. Thus, the pressure-filled first mold filled with the melt is at the same time an intermediate casting tank, from which the melt is poured into a mold adjacent to it, which in turn serves as an intermediate tank when filling the subsequent mold, etc. The mass flow rate of the melt from the ladle to the pressure mold is proportionally reduced in the range from 20 to 1 t / min when the melt is poured into each subsequent mold along the length of the composition. Moreover, at the beginning of casting or when filling the first mold, the mass flow rate of the melt from the ladle should be 16-20 t / min, and when filling the last ingots 1-5 t / min. In practice, the feed rate of the melt when filling the first and last molds is selected depending on the type and weight of the ingots, the temperature of the melt, the size of the casting hole and the capacity of the bucket and other technological factors. From these same factors, a coefficient of proportional deceleration of the melt feed rate is selected, the value of which can be either uniform or non-uniform.
При скорости подачи расплава свыше 20 т/мин при наполнении первой изложницы скорость потока расплава и энергия струи столь велики, что при ударе о дно изложницы образуется значительное число плен, что понижает качество поверхности слитка. При понижении скорости подачи расплава менее 1 т/мин при наполнении последней изложницы скорость подпитки расплавом головной части слитков становится недостаточной, что приводит к увеличению усадочных дефектов слитков. Подача расплава из изложницы в изложницу на одном уровне, равном уровню заполнения первой изложницы, позволяет максимально снизить скорость струи расплава при разливке сверху, что, как следствие, позволяет снизить до минимума поверхностные дефекты. When the feed rate of the melt is more than 20 t / min during filling of the first mold, the melt flow rate and the jet energy are so high that upon impact on the mold bottom a significant number of captures are formed, which reduces the surface quality of the ingot. When the melt feed rate is reduced to less than 1 t / min when the last mold is filled, the melt feed rate of the head of the ingots becomes insufficient, which leads to an increase in shrinkage defects of the ingots. The flow of the melt from the mold into the mold at the same level equal to the filling level of the first mold allows to minimize the speed of the melt jet during casting from above, which, as a result, allows to minimize surface defects.
При заполнении первой одной или двух изложниц, одновременно находящихся внутри состава, скорость подачи расплава из ковша уменьшают в два раза больше, поскольку расплав заполняет одновременно две ветви состава. When filling the first one or two molds that are simultaneously inside the composition, the feed rate of the melt from the ladle is reduced two times more, since the melt simultaneously fills two branches of the composition.
Для осуществления предлагаемого способа необходимо устройство, в котором в отличие от известного устройства соединительные желоба установлены на одной высоте так, что их подина расположена от среза изложницы на глубине, равной 3-5 максимальных размеров отверстия в ковше. Установка желобов глубже 5 максимальных размеров ковша приведет к значительным потерям металла при изготовлении изложниц, а при установке подины на глубине менее 3 размеров отверстия ковша возможно возникновение переливов расплава через стенки изложницы, особенно в случае разливки горячего недораскисленного металла при скорости разливки 20 т/мин. Площадь проходного сечения соединительных желобов должна быть равна 1,4-1,8 площадей отверстия в ковше. При площади сечения желоба меньшей 1,4 площади отверстия ковша по ходу разливки вследствие кристаллизации расплава у стенок возможно переполнение напорной изложницы и перелив расплава через ее стенки, а при площади сечения желоба большей 1,8 возможно нарушение сплошности струи, что увеличивает такие дефекты слитка, как плена. To implement the proposed method, you need a device in which, in contrast to the known device, the connecting chutes are installed at the same height so that their bottom is located from the cut of the mold at a depth equal to 3-5 maximum hole sizes in the bucket. Installing gutters deeper than 5 maximum sizes of the bucket will lead to significant metal losses during the manufacture of molds, and when installing a hearth at a depth of less than 3 sizes of the bucket hole, melt overflows through the mold walls can occur, especially in the case of casting of hot under-deoxidized metal at a casting speed of 20 t / min. The cross-sectional area of the connecting grooves should be equal to 1.4-1.8 square holes in the bucket. If the cross-sectional area of the trench is less than 1.4 the area of the opening of the ladle during casting due to crystallization of the melt at the walls, overflow of the pressure mold and overflow of the melt through its walls is possible, and if the cross-sectional area of the trough is greater than 1.8, the continuity of the stream is possible, which increases such defects of the ingot like captivity.
Соединительные желоба выполняются (отливаются) из чугуна и имеют круглое или прямоугольное, или сегментное сечение. Желоба могут футероваться огнеупорным кирпичом. В этом случае значительно сокращаются потери тепла при разливке, что приводит к повышению скорости разливки и снижению энергетических затрат. Connecting gutters are made (cast) of cast iron and have a round or rectangular, or segmented section. The gutters can be lined with refractory bricks. In this case, heat losses during casting are significantly reduced, which leads to an increase in casting speed and lower energy costs.
Сечение соединительных желобов по длине может быть выполнено переменным, при этом отношение сечений на входе и выходе желоба равняется 1,1-1,3. Желоба переменного сечения позволяют гасить вихревые потоки в напорных изложницах, что уменьшает усадочные дефекты слитков. При отношении площади сечения на входе и площади сечения желоба на выходе более 1,3 наблюдается значительное торможение расплава в желобах, что удлиняет продолжительность разливки, а при отношении менее 1,1 гашение вихревых потоков в напорной изложнице становится незначительным, что не дает дополнительного уменьшения величины усадочной раковины по сравнению с прямыми желобами. The cross section of the connecting grooves along the length can be made variable, while the ratio of the sections at the inlet and outlet of the groove is 1.1-1.3. Gutters of variable cross-section allow damping vortex flows in pressure molds, which reduces shrinkage defects of ingots. When the ratio of the cross-sectional area at the inlet and the cross-sectional area of the trough at the exit is more than 1.3, a significant deceleration of the melt in the troughs is observed, which lengthens the casting time, and at a ratio of less than 1.1, the quenching of the vortex flows in the pressure mold becomes insignificant, which does not give an additional reduction shrinking shells compared to straight grooves.
Дополнительное уменьшение скорости расплава струи металла может быть достигнуто путем изменений конфигурации отверстия для выпуска металла из ковша. Наиболее целесообразным является выполнение отверстия круглым или лепестковым, или прямоугольным при переменном сечении по длине футеровки ковша. An additional decrease in the speed of the molten metal jet can be achieved by changing the configuration of the hole for the release of metal from the bucket. The most appropriate is to make the hole round or petal, or rectangular with a variable cross-section along the length of the lining of the bucket.
Проведенный поиск по патентной и технической литературе не выявил способов горизонтальной разливки, полностью совпадающих по приемам и решаемой задаче, а также устройств для горизонтальной разливки, совпадающих с предложенным по элементам конструкций, что позволяет считать предложение соответствующим критерию изобретения "Новизна". The search in the patent and technical literature did not reveal horizontal casting methods that completely coincided in the methods and the problem being solved, as well as horizontal casting devices that coincided with those proposed for structural elements, which allows us to consider the proposal as meeting the criteria of the “Novelty” invention.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема соединения желоба; на фиг. 4 - конфигурация желоба. In FIG. 1 presents the proposed device; in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 is a diagram of the connection of the gutter; in FIG. 4 - configuration of the gutter.
Устройство для горизонтальной разливки стали (фиг. 1, 2) содержит группы изложниц 1 одинаковой длины с прибыльными надставками 2, расположенных на поддонах 3 и соединенных желобами 4. Соединительные желоба 4 установлены горизонтально на одном уровне, а концы желобов в промежутках сопряжены с краями соседних прибыльных надставок. Подина 5 соединительных желобов (фиг. 3) расположена на расстоянии h = 3-5 максимальных размеров отверстия L в ковше от среза прибыльной надставки. Желоба футерованы огнеупорным кирпичом и имеют круглое или прямоугольное, или сегментное сечение, площадь которого равна 1,4-1,8 площади отверстия 6 в ковше 7 для транспортировки расплава. A device for horizontal casting of steel (Fig. 1, 2) contains groups of
Соединительные желоба 4 могут быть выполнены переменного сечения (фиг. 4) по длине, причем отношение площади сечения желоба на входе 8 или со стороны подачи металла к его сечению на выходе 9 равно 1,1-1,3. Поддоны с расположенными на них группами изложниц с прибыльными надставками и желобами установлены на железнодорожных тележках 10 и могут по железнодорожным путям убираться из разливочных отделений сталеплавильных цехов. The connecting
Способ горизонтальной разливки стали реализуют следующим образом. The method of horizontal casting of steel is implemented as follows.
В действующем плавильном цехе (например, мартеновский, кислородно-конвертерный, электросталеплавильный) расплавленную сталь из плавильного агрегата сливают в сталеразливочный ковш 7, например, с двумя разливочными механизмами (стопор, шибер). Затем электрическим мостовым краном ковш с продуктами плавки транспортируют к разливочной площадке. Разливочные стаканы ковша центрируют с осью изложниц, расположенных на разливочной тележке разливочного состава, например, из четырех тележек (фиг. 1, 2), заблаговременно поставленного под разливку на разливочную площадку. После этого по действующей в цехе технологии для разливаемой марки стали сверху в изложницы открывают разливочный стакан (стопор, шибер) сталеразливочного ковша и из последнего заполняют металлом объем для жидкости изложницы 1 не ниже его выхода из надставки 2 для расплава и, продолжая сливать металл из ковша в заполненную сталью напорную изложницу 1, через выход надставки 2 из последнего самотеком сверху переливают жидкую сталь в идентичную соседнюю изложницу. При этом слив металла из ковша и перелив стали осуществляют с прежней интенсивностью слива (т/мин) металла из сталеразливочного ковша, что и в напорную
изложницу. Расплав продолжают разливать до заполнения металлом всех изложниц в составе. После этого или с некоторым опережением закрывают сталеразливочный стакан (стопор, шибер) в сталеразливочном ковше. Дальнейшие операции по сливу шлака из сталеразливочного ковша, а также по замене сталеразливочного состава на очередной для разливки разливочный состав с порожними изложницами осуществляют по действующей в цехе технологии при разливке стали сверху в изложницы.In the existing smelting shop (for example, open-hearth furnace, oxygen converter, electric steelmaking), molten steel from the smelting unit is poured into a
mold. The melt continues to be poured until all molds in the composition are filled with metal. After that, or with some advance, close the steel pouring glass (stopper, gate) in the steel pouring ladle. Further operations to drain slag from the steel pouring ladle, as well as to replace the steel casting composition with another for casting, the casting composition with empty molds is carried out according to the technology in the workshop when casting steel from above into the molds.
П р и м е р. Способ горизонтальной разливки стали реализован при разливке низколегированной стали 09Г2. Сталь разливалась из сталеразливочного ковша емкостью 320 т в слитки весом 17,8 т. Разливка производилась через шиберный затвор с круглым отверстием диаметром 80 мм. Прибыльные надставки были соединены прямоугольными футерованными желобами с площадью сечения в промежутке между изложницами 8,04˙10-3 м2 или 1,6 площади разливочного стакана. Желоба устанавливались таким образом, что их подина располагалась на глубине от среза изложницы, равной 0,32 м или 4 диаметра разливочного стакана. Конструкция прибыли и желобов позволяла заменять и устанавливать желоба с сечением от 1,3 до 1,9 площадей отверстия (6,5˙10-3 - 9,55˙10-3) м2, а также устанавливать желоба переменного сечения с отношением площадей на входе и выходе, равным 1,0-1,4.PRI me R. The method of horizontal casting of steel is implemented when casting low-alloy steel 09G2. Steel was poured from a 320 t steel pouring ladle into 17.8 t ingots. Casting was carried out through a slide gate with a round hole with a diameter of 80 mm. Profitable extensions were connected by rectangular lined gutters with a cross-sectional area between the molds of 8.04 810 -3 m 2 or 1.6 of the area of the pouring can. The gutters were installed in such a way that their bottom was located at a depth from the cut of the mold, equal to 0.32 m or 4 diameters of the pouring glass. The design of profit and gutters made it possible to replace and install gutters with a cross section from 1.3 to 1.9 hole areas (6.5 610 -3 - 9.55˙10 -3 ) m 2 , as well as install gutters of variable cross-section with an area ratio at the inlet and outlet, equal to 1.0-1.4.
Массовая скорость поступления расплава из ковша фиксировалась индукционным методом. Готовую раскисленную сталь с температурой Т-1550оС разливали в первую напорную изложницу со скоростью 16 т/мин и заполняли ее в течение 1,1 мин. После чего при переливе расплава в соседнюю изложницу путем открывания или закрывания шибера уменьшали скорость подачи расплава из ковша в первую изложницу пропорционально коэффициенту затухания. Абсолютную величину уменьшения скорости определяли следующим образом. Согласно технологических инструкций для низколегированных сталей марки 09Г2С скорость заполнения последнего слитка не должна быть меньше 4,45 т/мин. При длине состава в 17 слитков уменьшение скорости подачи при переливе в каждую последующую изложницу равняется (16-4,45): 17 = =0,68 т/мин. Продолжительность наполнения 17 слитка составила 3,48 мин. Полное заполнение состава, состоящего из 17 слитков, произведено за 32,16 мин. Качество поверхности готовых слитков оценивалось по потерям металла на огневой зачистке, а усадочные дефекты и потери материала на усадочную раковину оценивались по величине головной обрези на обжимном стане. Для сравнения разливалась сталь по известному способу с каскадным расположением изложниц. Результаты, полученные при разливке низколегированной стали 09Г2 по предлагаемому способу с применением предлагаемого устройства и известному способу с применением известного устройства, приведены в таблице. Сравнительный анализ приведенных результатов показывает, что головная обрезь слитков в предлагаемом способе по сравнению с известным в среднем уменьшается на 20%, а потери металла при поверхностной зачистке в 2 и более раза. Наилучшие результаты наблюдаются при использовании желобов переменной конфигурации с соотношением проходных сечений на входе и выходе, равным 1,1-1,3. Продолжительность разливки по известному и предлагаемому способам не превышала 33 мин, что на 15% меньше по сравнению с продолжительностью разливки по базовому варианту разливки без использования соединительных желобов.The mass flow rate of the melt from the ladle was recorded by the induction method. The finished steel deoxidation with temperature T-1550 C. dispensed the pressure in the first mold at a speed of 16 m / min, and filled into it for 1.1 minutes. Then, when the melt overflows into the adjacent mold by opening or closing the gate, the melt feed rate from the ladle to the first mold was reduced in proportion to the attenuation coefficient. The absolute value of the decrease in speed was determined as follows. According to the technological instructions for low alloy steels 09G2S, the filling speed of the last ingot should not be less than 4.45 t / min. With the length of the composition of 17 ingots, a decrease in the feed rate during overflow into each subsequent mold is equal to (16-4.45): 17 = 0.68 t / min. The filling time of the 17 ingot was 3.48 minutes. The full composition of the 17 ingots was completed in 32.16 minutes. The surface quality of the finished ingots was estimated by the loss of metal on the fire cleaning, and shrinkage defects and material loss on the shrinkage shell were estimated by the value of the head trim on the crimping mill. For comparison, steel was cast according to a known method with a cascade arrangement of molds. The results obtained when casting low-alloy steel 09G2 according to the proposed method using the proposed device and the known method using the known device are shown in the table. A comparative analysis of the above results shows that the head trim of the ingots in the proposed method, compared with the known one, decreases on average by 20%, and the metal loss during surface cleaning by 2 or more times. The best results are observed when using gutters of variable configuration with a ratio of flow sections at the input and output equal to 1.1-1.3. The duration of the casting according to the known and proposed methods did not exceed 33 minutes, which is 15% less than the duration of the casting according to the basic version of casting without the use of connecting grooves.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5000893 RU2023528C1 (en) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | Method and apparatus to cast metal from top |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5000893 RU2023528C1 (en) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | Method and apparatus to cast metal from top |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023528C1 true RU2023528C1 (en) | 1994-11-30 |
Family
ID=21584977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5000893 RU2023528C1 (en) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | Method and apparatus to cast metal from top |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2023528C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2741044C1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-01-22 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of small-section casting bars and device for implementation thereof |
-
1991
- 1991-08-01 RU SU5000893 patent/RU2023528C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент Германии N 154887, кл. B 22D 25/00, 1904. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2741044C1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-01-22 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of small-section casting bars and device for implementation thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4549600A (en) | Plant for the production of castings in a stepwise advanced casting mould consisting of identical, flaskless mould parts | |
| CA1064670A (en) | Chill casting method and apparatus | |
| CN107326257B (en) | A kind of hi-strength nodular iron profile and preparation method thereof | |
| RU2023528C1 (en) | Method and apparatus to cast metal from top | |
| US4436142A (en) | Method and apparatus for making ductile iron castings | |
| US2741814A (en) | Apparatus for pouring ingots | |
| GB1311166A (en) | Method for purifying steel in a continuous casting plant | |
| Kang et al. | Development of cast steel back-up roll | |
| CN107326258B (en) | A kind of following minor diameter Ductile iron bar of diameter 25mm and preparation method thereof | |
| US4323108A (en) | Tundish and process for casting from charge to charge in continuous steel foundry | |
| RU209252U1 (en) | DOUBLE FUNNEL FOR POURING METALS | |
| US3382913A (en) | Apparatus for uninterrupted continuous casting | |
| SU1209362A1 (en) | Intermediate ladle of continuous billet-casting machine | |
| Dutta et al. | Continuous casting (concast) | |
| US20230234123A1 (en) | Plant to produce steel, and corresponding method | |
| SU1538987A1 (en) | Method of bottom casting of steel | |
| SU759211A1 (en) | Apparatus for casting ferrochrome ingots | |
| SU1447543A1 (en) | Method of top casting of steel | |
| RU1790468C (en) | Intermediate ladle of two-strand continuous casting machine | |
| JP3470537B2 (en) | Inclusion removal method in tundish for continuous casting | |
| Dzhandieri | Ways of improving the efficiency of the production of cast iron and ferroalloys in blast furnaces and electric furnaces | |
| RU2127651C1 (en) | Method of producing intermediate product for metallurgical conversion | |
| WO2016061423A1 (en) | Method of continuous casting | |
| JPH08267199A (en) | Method for continuous casting of high cleanliness steel using tundish provided with openable/closable weir | |
| RU2227083C2 (en) | Method for refining steel in intermediate ladle of steel continuous casting plant and apparatus for performing the same |