RU2030960C1

RU2030960C1 - Method for metal continuous degassing in continuous casting

Info

Publication number: RU2030960C1
Application number: RU93038356A
Authority: RU
Inventors: В.И. Уманец; В.И. Лебедев; В.В. Рябов; Е.И. Ермолаева; А.Ф. Копылов; И.В. Сафонов; Р.А. Уразаев
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method for metal continuous degassing in continuous casting consists in supply of metal from pouring ladle to vacuum chamber, creating residual pressure in vacuum chamber to subject metal to vacuum treatment, supplying metal to intermediate ladle through separate branch pipe, and further on to molds from which ingots are withdrawn. At the end of emptying of pouring ladle, level of metal in intermediate ladle is lowered through value equalling 0.6-0.9 of depth of branch pipe immersion to under metal level in intermediate ladle. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов. The invention relates to metallurgy, and more particularly to continuous casting of metals.

Известен способ поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разряжения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла из вакуум-камеры через отдельный патрубок непосредственно в кристаллизатор под уровень металла. В этих условиях вакуум-камера служит герметически закрытым промежуточным ковшом, соединенным с вакуум-проводом [1]. There is a method of continuous metal evacuation of metal during continuous casting, including the supply of liquid metal from the casting ladle to the vacuum chamber, creating a vacuum in it to the residual pressure required by the technology, supplying metal from the vacuum chamber through a separate pipe directly to the mold below the metal level. Under these conditions, the vacuum chamber serves as a hermetically sealed intermediate bucket connected to the vacuum wire [1].

Недостатком известного способа является недостаточная производительность и стабильность процесса непрерывной разливки металлов. Это объясняется тем, что в случае нарушения герметичности вакуум-камеры происходит переполнение кристаллизатора. В этих условиях прекращается процесс непрерывной разливки. The disadvantage of this method is the lack of performance and stability of the process of continuous casting of metals. This is due to the fact that in case of a violation of the tightness of the vacuum chamber, the mold overflows. Under these conditions, the continuous casting process is terminated.

Кроме того, при известном способе невозможна регулировка расхода металла в кристаллизаторы в зависимости от изменяющихся технологических параметров процесса разливки. In addition, with the known method, it is impossible to adjust the flow of metal into the molds depending on the changing technological parameters of the casting process.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разряжения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла в промежуточный ковш через отдельный патрубок и далее - в кристаллизаторы. Расход металла из промежуточного ковша регулируют при помощи стопоров. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцов патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом начинают производить уменьшение остаточного давления в камере. Металл в промежуточном ковше подвергают раскислению и легированию. Уровень металла в промежуточном ковше поддерживают постоянным [2]. The closest in technical essence to the invention is a method of continuous metal evacuation of a metal during continuous casting, including supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, creating a vacuum in it to the residual pressure required by the technology, supplying metal to the intermediate ladle through a separate nozzle and then into crystallizers. The consumption of metal from the tundish is regulated by means of stoppers. After raising the metal level in the intermediate ladle above the lower ends of the nozzles and sealing the vacuum chamber with liquid metal, they begin to reduce the residual pressure in the chamber. The metal in the tundish is deoxidized and alloyed. The metal level in the tundish is kept constant [2].

Недостатком известного способа является неудовлетворительная производительность и стабильность процесса непрерывной разливки металлов. Это объясняется тем, что в конце опорожнения разливочного ковша при толщине слоя металла в нем в пределах 100-200 мм под действием атмосферного давления воздух просачивается в вакуум-камеру, что приводит к ее мгновенной разгерметизации. В этих условиях весь металл, находящийся в вакуум-камере и патрубке, мгновенно выливается через патрубок в промежуточный ковш, что приводит к переполнению промежуточного ковша, к его переливу и, как следствие, к прекращению процесса непрерывной разливки, а также к потерям металла и выходу оборудования из работы. The disadvantage of this method is the unsatisfactory performance and stability of the process of continuous casting of metals. This is due to the fact that at the end of the emptying of the casting ladle with a metal layer thickness in the range of 100-200 mm under the influence of atmospheric pressure, air seeps into the vacuum chamber, which leads to its immediate depressurization. Under these conditions, all the metal in the vacuum chamber and nozzle is instantly poured through the nozzle into the intermediate ladle, which leads to overfilling of the intermediate ladle, to its overflow and, as a result, to the termination of the continuous casting process, as well as to metal loss and exit equipment from work.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности процесса и стабильности поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке. The technical effect when using the invention is to increase the productivity of the process and the stability of the flow evacuation of the metal during continuous casting.

Это достигается тем, что металл подают из разливочного ковша в вакуум-камеру, создают в ней остаточное давление, обрабатывают металл в вакуум-камере, подают металл в промежуточный ковш через отдельный патрубок и далее - в кристаллизаторы, вытягивают из кристаллизаторов слитки. This is achieved by the fact that the metal is fed from the casting ladle into the vacuum chamber, the residual pressure is created in it, the metal is processed in the vacuum chamber, the metal is fed into the intermediate ladle through a separate pipe and then into the molds, the ingots are pulled from the molds.

В конце опорожнения разливочного ковша уменьшают уровень металла в промежуточном ковше на величину, равную 0,6-0,9 глубины погружения патрубка под уровень металла в промежуточном ковше. At the end of the emptying of the casting ladle, the metal level in the intermediate ladle is reduced by an amount equal to 0.6-0.9 of the pipe immersion depth under the metal level in the intermediate ladle.

Повышение производительности и стабильности процесса непрерывной разливки с использованием поточного вакуумирования будет происходить вследствие устранения переполнения металлом промежуточного ковша при опорожнении разливочного ковша и разгерметизации вакуумной камеры из-за понижения уровня металла в промежуточном ковше и, следовательно, уровня слоя металла в вакуум-камере. При этом величина столба металла, определяемого барометрическим давлением, остается постоянной. В этих условиях при разгерметизации вакуум-камеры в конце разливки разливочного ковша выльется в промежуточный ковш уменьшенный объем металла. The increase in productivity and stability of the continuous casting process using in-line evacuation will occur due to the elimination of overfilling by the metal of the intermediate ladle during emptying of the casting ladle and depressurization of the vacuum chamber due to a decrease in the level of metal in the intermediate ladle and, consequently, the level of the metal layer in the vacuum chamber. In this case, the column of metal, determined by barometric pressure, remains constant. Under these conditions, during depressurization of the vacuum chamber at the end of the casting ladle, a reduced volume of metal will pour into the intermediate ladle.

Диапазон уменьшения уровня металла в промежуточном ковше в пределах 0,6-0,9 глубины погружения патрубка под уровень металла объясняется величиной запасного свободного объема рабочей полости промежуточного ковша, находящегося над уровнем металла в нем. При больших значениях возможна самопроизвольная разгерметизация патрубка вместе с вакуум-камерой вследствие непредвиденных колебаний уровня металла в промежуточном ковше. При меньших значениях в промежуточный ковш выльется большой объем металла, что вызовет его переполнение. Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от величины погружения патрубка под уровень металла в промежуточном ковше. The range of reduction of the metal level in the intermediate ladle within 0.6-0.9 of the immersion depth of the nozzle under the metal level is explained by the value of the spare free volume of the working cavity of the intermediate ladle located above the metal level in it. At high values, spontaneous depressurization of the nozzle together with a vacuum chamber is possible due to unforeseen fluctuations in the level of the metal in the tundish. At lower values, a large volume of metal will pour into the tundish, which will cause it to overflow. The specified range is set in direct proportion to the value of the immersion of the pipe under the metal level in the intermediate ladle.

Способ поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке осуществляют следующим образом. The method of continuous metal evacuation during continuous casting is as follows.

П р и м е р. В начале процессе непрерывной разливки подают жидкую нераскисленную сталь марки ст.3 из разливочного ковша емкостью 350 т в вакуум-камеру и создают в ней разряжение до необходимого по технологии остаточного давления в пределах 0,2-0,3 кПа в зависимости от раскисленности стали. Разряжения создают посредством вакуум-провода, соединенного с вакуум-насосом. Металл подают из вакуум-камеры в промежуточный ковш емкостью 50 т под уровень через огнеупорный патрубок. Далее металл из промежуточного ковша подают через удлиненные огнеупорные стаканы в два кристаллизатора под уровень металла, из которых вытягивают непрерывно-литые слитки сечением 250х1600 мм с переменной скоростью в пределах 0,6-1,2 м/мин. Расход металла из промежуточного ковша регулируют при помощи стопоров. PRI me R. At the beginning of the continuous casting process, liquid unrefined steel of grade 3 is supplied from a casting ladle with a capacity of 350 tons to a vacuum chamber and create a vacuum in it to the residual pressure required by the technology within 0.2-0.3 kPa depending on the deoxidation of the steel. Discharges are created by means of a vacuum wire connected to a vacuum pump. The metal is fed from a vacuum chamber into an intermediate ladle with a capacity of 50 tons under the level through a refractory pipe. Next, the metal from the intermediate ladle is fed through elongated refractory glasses into two molds below the metal level, from which continuously cast ingots with a cross section of 250x1600 mm are pulled with a variable speed in the range of 0.6-1.2 m / min. The consumption of metal from the tundish is regulated by means of stoppers.

В начале разливки после наполнения промежуточного ковша металлом выше нижнего торца патрубка и герметизации вакуум-камеры уровнем жидкого металла начинают понижать давление в вакуум-камере и производят струйной вакуумирование металла, а также слоя металла, находящегося на ее днище. Вес оставшегося металла в разливочном ковше определяют, например с помощью мессдоз. At the beginning of casting, after the ladle is filled with metal above the lower end of the nozzle and the vacuum chamber is sealed with a liquid metal level, they begin to lower the pressure in the vacuum chamber and evacuate the metal and also the metal layer located on its bottom. The weight of the remaining metal in the casting ladle is determined, for example, using mass doses.

В конце опорожнения разливочного ковша уменьшают уровень металла в промежуточном ковше на величину, равную 0,6-0,9 глубины погружения патрубка под уровень металла в промежуточном ковше. Понижение уровня металла в промежуточном ковше производят за счет увеличения весового расхода из него в кристаллизаторы при одновременном увеличении скорости вытягивания слитков или уменьшении расхода металла из разливочного ковша. At the end of the emptying of the casting ladle, the metal level in the intermediate ladle is reduced by an amount equal to 0.6-0.9 of the pipe immersion depth under the metal level in the intermediate ladle. Reducing the level of metal in the tundish is done by increasing the weight flow from it to the molds while increasing the speed of drawing the ingots or reducing the consumption of metal from the casting ladle.

В процессе понижения уровня металла в промежуточном ковше выдерживается постоянной величина столба металла от уровня металла в промежуточном ковше до уровня слоя металла, находящегося в вакуум-камере. Величина этого столба металла составляет 1,5 м при остаточном давлении в вакуум-камере, равном 0,2 кПа. In the process of lowering the metal level in the intermediate ladle, the value of the metal column is kept constant from the metal level in the intermediate ladle to the level of the metal layer in the vacuum chamber. The value of this metal column is 1.5 m with a residual pressure in the vacuum chamber of 0.2 kPa.

В таблице приведены примеры осуществления способа поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке с различными технологическими параметрами. В этих примерах уровень металла понижается ниже уровня днища вакуум-камеры. The table shows examples of the method of continuous metal evacuation during continuous casting with various technological parameters. In these examples, the metal level drops below the bottom of the vacuum chamber.

В первом примере вследствие малой величины понижения уровня металла в промежуточном ковше возможно его переполнение при разгерметизации вакуум-камеры в конце разливки разливочного ковша. In the first example, due to the small decrease in the level of the metal in the tundish, it is possible to overfill during depressurization of the vacuum chamber at the end of the casting ladle.

В пятом примере вследствие большой величины понижения уровня металла в промежуточном ковше возможна самопроизвольная разгерметизация патрубка вместе с вакуум-камерой из-за неизбежных колебаний уровня металла в промежуточном ковше до окончания разливки разливочного ковша. В шестом примере (прототипе) вследствие отсутствия понижения уровня металла в промежуточном ковше происходит переполнение промежуточного ковша в конце опорожнения разливочного ковша и разгерметизации вакуум-камеры. In the fifth example, due to the large decrease in the level of the metal in the intermediate ladle, spontaneous depressurization of the nozzle together with the vacuum chamber is possible due to inevitable fluctuations in the level of metal in the intermediate ladle until the casting ladle is finished casting. In the sixth example (prototype) due to the lack of lowering the metal level in the intermediate ladle, the intermediate ladle overflows at the end of the emptying of the casting ladle and depressurization of the vacuum chamber.

В примерах 2-4 вследствие понижения уровня металла в промежуточном ковше в оптимальных пределах относительно патрубка не происходит переполнение промежуточного ковша, выход оборудования из работы и потери металла при окончании разливки разливочного ковша и разгерметизации вакуум-камеры. In examples 2-4, due to the lowering of the metal level in the intermediate ladle to the optimum limits relative to the nozzle, the overhead ladle does not overfill, the equipment goes out of work and metal is lost at the end of the casting ladle casting and vacuum chamber depressurization.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить производительность процесса поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке на 8%. Application of the proposed method allows to increase the productivity of the process of continuous metal evacuation during continuous casting by 8%.

Claims

METHOD OF FLOW VACUUMING OF METAL DURING CONTINUOUS CASTING, including supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, creating residual pressure in it, treating the metal in a vacuum chamber, supplying metal to an intermediate ladle through a branch pipe under a level and then to crystallizers, characterized in that that at the end of the emptying of the casting ladle, the metal level in the intermediate ladle is reduced by an amount equal to 0.6 - 0.9 of the immersion depth of the nozzle under the metal level.