RU2034680C1

RU2034680C1 - Method to work metal in the process of continuous casting

Info

Publication number: RU2034680C1
Application number: RU93021168A
Authority: RU
Inventors: В.И. Уманец; В.И. Лебедев; Г.Н. Ролдугин; В.В. Капнин; В.В. Рябов; И.В. Сафонов; В.Н. Пестов; А.Ф. Копылов; С.М. Чиграй
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1995-05-10

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: liquid metal from casting ladle is fed into vacuum chamber in the process of continuous casting. Residual pressure is created in the vacuum chamber. The metal is fed into intermediate ladle through a separate pipe branch and then into crystallizers. Once metal level has risen in the intermediate ladle over loser ends of the pipe branches, and the vacuum chamber has sealed by liquid metal, circulating evacuation of the metal in intermediate ladle is carried out through inert gas feed in a pipe branch. Once preset residual pressure has been set in the vacuum chamber, metal working in the vacuum chamber is performed concurrently with circulating evacuation in the intermediate ladle. EFFECT: high productivity. 1 dwg

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 обработки металла в процессе непрерывной разливки, 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 патрубки непосредственно в кристаллизаторы под уровень металла. В этих условиях вакуум-камера служит герметически закрытым промежуточным ковшом, соединенным с вакуум-насосами [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 кристаллизаторов. В этих условиях прекращается процесс непрерывной разливки. Кроме того, при известном способе невозможна регулировка расхода металла в кристаллизаторы в зависимости от изменяющихся технологических параметров процесса разливки.A known method of processing metal in a continuous casting process, comprising supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, creating a vacuum in it to the required residual pressure technology, supplying metal from a vacuum chamber through nozzles directly to the molds below the metal level. Under these conditions, the vacuum chamber serves as a hermetically sealed intermediate bucket connected to vacuum pumps [1]
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, overflow of crystallizers occurs. Under these conditions, the continuous casting process is terminated. 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 является способ обработки металла в процессе непрерывной разливки, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разряжения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу метала 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 торцев патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом начинают производить уменьшение остаточного давления в камере [2]
Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество разливаемого металла. Это объясняется тем, что приблизительно 1/3 часть плавки разливается в условиях отсутствия вакуумирования вследствие необходимости создания необходимого остаточного давления в вакуум-камере. Эта операция производится во времени. Кроме того, весь объем металла, находящийся в начале разливки в промежуточном ковше, не подвергается вакуумированию. В результате этого в металле непрерывнолитых слитков не уменьшается содержание водорода, азота и неметаллических включений. Сказанное приводит к браку непрерывнолитых слитков. При этом снижается производительность получения непрерывнолитых слитков высокого качества.The closest in technical essence is a method of processing metal in a continuous casting process, 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 to 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 [2]
The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of the cast metal. This is due to the fact that approximately 1/3 of the heat is cast in the absence of vacuum due to the need to create the necessary residual pressure in the vacuum chamber. This operation is performed in time. In addition, the entire volume of metal at the beginning of casting in the tundish is not subjected to evacuation. As a result of this, the content of hydrogen, nitrogen and non-metallic inclusions in the metal of continuously cast ingots does not decrease. The foregoing leads to the marriage of continuously cast ingots. This reduces the productivity of continuously cast ingots of high quality.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности получения непрерывнолитых слитков высокого качества. The technical effect when using the invention is to increase the productivity of continuously cast ingots of high quality.

Указанный технический эффект достигают тем, что подают жидкий металл из разливочного ковша в вакуум-камеру, обрабатывают металл в вакуум-камере, подают металл в промежуточный ковш через патрубок и далее в кристаллизаторы. The indicated technical effect is achieved by supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, processing the metal in a vacuum chamber, supplying metal to an intermediate ladle through a branch pipe and then to crystallizers.

Металл подают из вакуум-камеры в промежуточный ковш с помощью дополнительного патрубка. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцев патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом осуществляют циркуляционное вакуумирование находящегося в промежуточном ковше металла посредством подачи инертного газа в один из патрубков. После создания в вакуум-камере заданного остаточного давления одновременно с циркуляционным вакуумированием в промежуточном ковше осуществляют обработку металла в вакуум-камере. Metal is fed from the vacuum chamber to the intermediate ladle using an additional nozzle. After raising the level of the metal in the intermediate ladle above the lower ends of the nozzles and sealing the vacuum chamber with liquid metal, the metal in the intermediate ladle is circulated vacuum by supplying an inert gas to one of the nozzles. After creating a predetermined residual pressure in the vacuum chamber, metal processing in the vacuum chamber is carried out simultaneously with circulating evacuation in the intermediate ladle.

Повышение производительности получения непрерывнолитых слитков высокого качества будет происходить вследствие повышения эффективности процесса вакуумирования в условиях одновременного совмещения двух видов вакуумирования: циркуляционного и дегазации струи и слоя металла в проточной вакуум-камере. An increase in the productivity of producing continuously cast high-quality ingots will occur due to an increase in the efficiency of the evacuation process under conditions of simultaneous combination of two types of evacuation: circulating and degassing of the jet and metal layer in a flowing vacuum chamber.

При этом процессу вакуумирования будет подвергаться весь разливаемый металл, начиная с его первых порций, наполняемых промежуточный ковш в начале непрерывной разливки, за счет циркуляционного вакуумирования. In this case, the entire metal to be poured will be subjected to the evacuation process, starting with its first portions filled with the intermediate ladle at the beginning of continuous casting, due to circulation evacuation.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.

На чертеже показана схема установки для обработки металла в процессе непрерывной разливки. The drawing shows a diagram of a plant for processing metal in a continuous casting process.

Установка для осуществления способа обработки металла в процессе непрерывной разливки состоит из разливочного ковша 1, вакуум-камеры 2, патрубков 3, промежуточного ковша 4, разливочных стаканов 5, кристаллизаторов 6, вакуум-провода 7, трубопровода 8. Позицией 9 обозначен жидкий металл, 10 уровень металла в промежуточном ковше, 11 непрерывнолитой слиток. Installation for implementing the method of processing metal in the continuous casting process consists of a casting ladle 1, a vacuum chamber 2, nozzles 3, an intermediate ladle 4, casting nozzles 5, molds 6, a vacuum wire 7, pipeline 8. Position 9 denotes liquid metal, 10 metal level in the tundish, 11 continuously cast ingot.

Способ обработки металла в процессе непрерывной разливки осуществляют следующим образом. The metal processing method in the continuous casting process is as follows.

П р и м е р. В начале процесса непрерывной разливки подают жидкую сталь 9 марки 3 сп из разливочного ковша 1 емкостью 350 т в вакуум-камеру 2 и создают в ней разряжение до необходимого по технологии остаточного давления в пределах 0,6-6,5 кПа в зависимости от раскисленности стали. Разряжение создают посредством вакуум-провода 7, соединенного с вакуум-насосом. Металл 9 подают из вакуум-камеры 2 в промежуточный ковш 4 емкостью 50 т двумя струями через два огнеупорных патрубка 3, заглубленных в полость промковша. Далее металл 9 из промежуточного ковша 4 подают через удлиненные огнеупорные стаканы 5 в кристаллизаторе 6 под уровень металла. Из кристаллизаторов 6 вытягивают непрерывнолитые слитки 11 сечением 250 х 1600 мм с переменной скоростью в пределах 0,6 1,2 м/мин. Расход металла из промежуточного ковша 4 регулируют при помощи стопорных механизмов (не показаны). PRI me R. At the beginning of the continuous casting process, liquid steel 9 grade 3 cn is supplied from a casting ladle 1 with a capacity of 350 t to the vacuum chamber 2 and is created in it to the residual pressure required by the technology in the range of 0.6-6.5 kPa depending on the deoxidation of the steel . The vacuum is created by means of a vacuum wire 7 connected to a vacuum pump. The metal 9 is fed from the vacuum chamber 2 into the intermediate ladle 4 with a capacity of 50 tons by two jets through two refractory nozzles 3 buried in the cavity of the bucket. Next, the metal 9 from the intermediate ladle 4 is fed through elongated refractory glasses 5 in the mold 6 under the metal level. Continuous cast ingots 11 with a cross section of 250 x 1600 mm are pulled from crystallizers 6 with a variable speed in the range of 0.6 1.2 m / min. The flow rate of the metal from the tundish 4 is controlled by locking mechanisms (not shown).

В начале наполнения промежуточного ковша 4 металлом 9 выше нижних торцов патрубков 3 и герметизации вакуум-камеры 2 уровнем 10 жидкого металла производят циркуляционное вакуумирование металла, находящегося в промежуточном ковше, посредством подачи инертного газа, например, аргона по трубопроводу 8 в один из патрубков 3 с расходом в пределах 400-600 л/мин. В этих условиях, когда из вакуум-камеры 2 начинают откачивать воздух, под действием атмосферного давления металл поднимается в вакуумную камеру 2 на барометрическую величину, равную примерно 1,4 м и покрывает подину камеры. Одновременно в нижнюю часть одного из патрубков 3 подводится аргон как транспортирующий газ. Газ, увеличиваясь в объеме, поднимается по патрубку, приводит в движение находящийся здесь металл и приподнимает на некоторую величину уровень зеркала металла 9 в камере 2. Дегазированный металл 9 стекает по другому патрубку 3 обратно в промежуточный ковш 4. При этом выделившийся газ удаляется из камеры 2 по вакуум-проводу 7. At the beginning of filling the intermediate ladle 4 with metal 9 above the lower ends of the nozzles 3 and sealing the vacuum chamber 2 with a liquid metal level 10, the metal located in the intermediate ladle is circulated by supplying an inert gas, for example, argon, through pipeline 8 to one of the nozzles 3 s flow rate in the range of 400-600 l / min. Under these conditions, when air begins to be pumped out of the vacuum chamber 2, under the influence of atmospheric pressure, the metal rises into the vacuum chamber 2 by a barometric value of about 1.4 m and covers the bottom of the chamber. At the same time, argon is introduced into the lower part of one of the nozzles 3 as a transporting gas. Gas, increasing in volume, rises along the nozzle, sets in motion the metal located here and raises the level of the mirror of metal 9 in the chamber 2 by a certain amount. Degassed metal 9 flows down the other nozzle 3 back into the intermediate ladle 4. In this case, the released gas is removed from the chamber 2 through the vacuum wire 7.

После герметизации патрубков 3 жидким металлом начинается понижение давления в вакуум-камере до необходимого значения. Объем металла, находящегося в промежуточном ковше и вновь поступающий в вакуум-камеру, подвергается только циркуляционному вакуумированию. В дальнейшем после создания в вакуум-камере необходимого остаточного давления разливку ведут в условиях совместного вакуумирования металла: посредством его пропускания через вакуум-камеру и циркуляции металла через патрубки. After sealing the nozzles 3 with liquid metal, a decrease in pressure in the vacuum chamber to the required value begins. The volume of metal located in the intermediate ladle and again entering the vacuum chamber is subjected only to circulating evacuation. Subsequently, after the necessary residual pressure is created in the vacuum chamber, the casting is carried out under conditions of joint evacuation of the metal: by passing it through the vacuum chamber and circulating the metal through the nozzles.

В этих условиях повышается эффективность процесса вакуумирования металла в зависимости от раскисленности металла и его весового расхода. При этом сокращаются объемы невакуумированного металла и повышается производительность получения непрерывнолитых слитков высокого качества, снижается брак слитков по неметаллическим включениям и наличия в металле вредных газовых включений. Under these conditions, the efficiency of the metal evacuation process increases, depending on the deoxidation of the metal and its mass flow rate. At the same time, the volumes of non-evacuated metal are reduced and the productivity of producing continuously cast ingots of high quality is increased, the marriage of ingots by non-metallic inclusions and the presence of harmful gas inclusions in the metal is reduced.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить выход непрерывнолитых слитков высокого качества на 5-10% The application of the proposed method allows to increase the output of continuously cast ingots of high quality by 5-10%

Claims

METHOD OF METAL PROCESSING IN THE CONTINUOUS CASTING PROCESS including supplying liquid metal from a casting ladle through a vacuum chamber with a nozzle to an intermediate ladle, processing metal in a vacuum chamber and supplying metal from an intermediate ladle to crystallizers, while the vacuum chamber is installed with the nozzle deepened into the cavity intermediate ladle, characterized in that the supply of metal from the vacuum chamber to the intermediate ladle is carried out using an additional nozzle, while after raising the metal level in the intermediate ladle yshe lower ends of the pipes and sealing the vacuum chamber is carried out with liquid metal circulating vacuum present in the tundish metal by supplying an inert gas to one of the pipes, and then simultaneously with a circulating pump-in the tundish the metal is performed in a vacuum processing chamber.