RU2043833C1 - Method of the metal continuous casting - Google Patents
Method of the metal continuous casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043833C1 RU2043833C1 RU93003989A RU93003989A RU2043833C1 RU 2043833 C1 RU2043833 C1 RU 2043833C1 RU 93003989 A RU93003989 A RU 93003989A RU 93003989 A RU93003989 A RU 93003989A RU 2043833 C1 RU2043833 C1 RU 2043833C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ingot
- cooler
- secondary cooling
- along
- cooling zone
- Prior art date
Links
Abstract
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 [1] непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помощи роликов, охлаждение поверхности слитков охладителем, распыливаемым форсунками, сгруппированными в секции, а также изменение расходов охладителя по форсуночным секциям в зависимости от скорости вытягивания слитка. Изменение расходов охладителя в каждой форсуночной секции производят за время прохождения каждым элементом поверхности слитка расстояния от мениска металла в кристаллизаторе до середины каждой секции по линейному закону с конечным установившимся значением расхода охладителя, соответствующим изменившейся скорости вытягивания. The known method [1] of continuous casting of metals, including feeding metal into the mold, pulling an ingot from it at a variable speed, maintaining and guiding the ingot in the secondary cooling zone using rollers, cooling the surface of the ingots with a cooler sprayed by nozzles grouped in sections, as well as changing cooler costs for nozzle sections depending on the speed of drawing the ingot. The change in the flow rate of the cooler in each nozzle section is carried out during the passage by each element of the surface of the ingot of the distance from the meniscus of the metal in the mold to the middle of each section according to a linear law with a finite steady-state value of the flow rate of the cooler corresponding to the changed drawing speed.
Недостаток известного способа неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков. Это объясняется тем, что перед началом процесса разливки не производится контроль за работоспособностью форсунок и расходом охладителя из них. Отступление фактического расхода от необходимого по технологии может происходить вследствие засорения форсунок, неисправной работы измерительной и регулирующей аппаратуры. В результате неисправной работы форсунок нарушается закономерность охлаждения поверхности по длине и ширине слитка, что вызывает увеличение температурных градиентов и термических напряжений сверх допустимых значений. Последнее вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам. The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of continuously cast ingots. This is because before the start of the casting process, there is no control over the operability of the nozzles and the flow rate of the cooler from them. The deviation of the actual flow from the required technology may occur due to clogging of nozzles, malfunctioning measuring and control equipment. As a result of the malfunctioning of the nozzles, the pattern of surface cooling along the length and width of the ingot is violated, which causes an increase in temperature gradients and thermal stresses above acceptable values. The latter causes the marriage of ingots along internal and external cracks.
Наиболее близким по технической сущности является способ [2] непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помощи роликов, охлаждение поверхности слитка охладителем, распыливаемым форсунками, сгруппированными в секции, изменение расходов охладителя по форсуночным секциям от максимального значения под кристаллизатором, до минимального значения в конце зоны охлаждения, а также отслеживание перемещения элементов слитка по длине зоны вторичного охлаждения. В процессе непрерывной разливки контролируют расход охладителя по каждой форсуночной секции и при самопроизвольном его изменении в одной из секций соответственно изменяют в обратно пропорциональной зависимости расходы охладителя в каждой из нижележащих секций на величину Δqк, определяемую по зависимости:
Δqк= [ΔQn/(N-n)]˙(0,5-1,5), где N число форсуночных секций в зоне вторичного охлаждения;
n порядковый номер форсуночной секции начиная от кристаллизатора, в которой произошло самопроизвольное изменение расхода охладителя;
К порядковый номер форсуночных секций, в которых производят изменение расхода охладителя, К≅N n;
ΔQn величина самопроизвольного изменения расхода охладителя в N-ой секции;
(0,5-1,5) эмпирический коэффициент, учитывающий толщину оболочки слитка в районе данной форсуночной секции, значение которого устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от значения К.The closest in technical essence is the method [2] of continuous casting of metals, including feeding metal into the mold, drawing an ingot from it at a variable speed, maintaining and directing the ingot in the secondary cooling zone using rollers, cooling the surface of the ingot with a cooler sprayed by nozzles grouped in sections, changing the flow rate of the cooler in the nozzle sections from the maximum value under the mold to the minimum value at the end of the cooling zone, as well as tracking the movement of the elements of the ingot along the length of the secondary cooling zone. In the process of continuous casting, the flow rate of the cooler is controlled for each nozzle section and, if it is changed spontaneously in one of the sections, the flow rates of the cooler in each of the underlying sections are accordingly inversely proportional to the value Δq k , determined by the dependence:
Δq k = [ΔQ n / (Nn)] ˙ (0.5-1.5), where N is the number of nozzle sections in the secondary cooling zone;
n serial number of the nozzle section starting from the mold, in which a spontaneous change in the flow rate of the cooler occurred;
K is the serial number of the nozzle sections in which the flow rate of the cooler is changed, K≅N n;
ΔQ n the value of the spontaneous change in the flow rate of the cooler in the N-th section;
(0.5-1.5) empirical coefficient taking into account the thickness of the shell of the ingot in the region of this nozzle section, the value of which is set in direct proportion to the value of K.
При достижении ΔQn значения 0,2-0,5 от рабочего значения расхода охладителя в n-ой секции изменяют скорость вытягивания слитка на величину, равную 0,2-0,4 от рабочего значения.When ΔQ n reaches a value of 0.2-0.5 from the working value of the flow rate of the cooler in the n-th section, the ingot pulling speed is changed by an amount equal to 0.2-0.4 from the working value.
Недостаток известного способа неудовлетворительное качество непрерывнолитых слябов. Это объясняется тем, что перед началом процесса непрерывной разливки не проводится проверка работоспособности форсунок и не определяется фактический расход охладителя из них. Отступление фактического расхода от необходимого по технологии может происходить вследствие засорения форсунок, неисправной работы измерительной и регулирующей аппаратуры. В результате неисправной работы форсунок нарушается необходимая закономерность охлаждения поверхности по длине и ширине слитка, что вызывает увеличение температурных градиентов и термических напряжений сверх допустимых значений. Все это вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам. The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of continuously cast slabs. This is because before the start of the continuous casting process, the nozzles are not tested for operability and the actual cooler consumption is not determined from them. The deviation of the actual flow from the required technology may occur due to clogging of nozzles, malfunctioning measuring and control equipment. As a result of the malfunctioning of the nozzles, the necessary regularity of surface cooling along the length and width of the ingot is violated, which causes an increase in temperature gradients and thermal stresses in excess of permissible values. All this causes the marriage of ingots on internal and external cracks.
В известном способе при самопроизвольном изменении расхода охладителя в одной из форсуночной секции изменяют расходы воды в далее лежащих секциях. Однако при этом нарушается закономерность кристаллизации слитка, что также приводит к увеличению температурных градиентов и термических напряжений сверх допустимых значений. Последнее вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам. In the known method, with a spontaneous change in the flow rate of the cooler in one of the nozzle sections, the water flow rates in the further lying sections are changed. However, the pattern of crystallization of the ingot is violated, which also leads to an increase in temperature gradients and thermal stresses above acceptable values. The latter causes the marriage of ingots along internal and external cracks.
Цель изобретения улучшение качества непрерывнолитых слитков за счет повышения точности настройки режимов вторичного охлаждения. The purpose of the invention is to improve the quality of continuously cast ingots by increasing the accuracy of setting secondary cooling modes.
Цель достигается тем, что в кристаллизатор подают металл, вытягивают из него слиток с переменной скоростью, поддерживают и направляют слиток при помощи роликов, охлаждают поверхность слитка охладителем, распыливаемым форсунками, сгруппированными в секции, измеряют и регулируют расходы охладителя через форсунки вдоль зоны вторичного охлаждения, а также отслеживают перемещение элементов слитка вдоль зоны вторичного охлаждения. Перед началом процесса непрерывной разливки вдоль зоны вторичного охлаждения под факелами распыливаемого охладителя перемещают двухслойный плоский элемент. Слой, обращенный в сторону охладителя, подвергают регулируемому нагреву. Измеряют температуру каждого из слоев, определяют разницу в значениях этих температур и поддерживают эту разницу температур постоянной посредством соответствующего изменения расхода охладителя на каждом уровне расположения форсунок по длине зоны вторичного охлаждения. The goal is achieved by the fact that metal is fed into the mold, the ingot is pulled out at a variable speed, the ingot is supported and guided by means of rollers, the surface of the ingot is cooled by a cooler sprayed by nozzles grouped in sections, the flow rate of the cooler through nozzles is measured and regulated along the secondary cooling zone, and also track the movement of the ingot elements along the secondary cooling zone. Before the continuous casting process begins, a two-layer flat element is moved along the secondary cooling zone under the torches of the sprayed cooler. The layer facing the cooler is subjected to controlled heating. The temperature of each layer is measured, the difference in the values of these temperatures is determined, and this temperature difference is kept constant by a corresponding change in the flow rate of the cooler at each level of the nozzle arrangement along the length of the secondary cooling zone.
Улучшение качества непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие точной настройки режимов вторичного охлаждения посредством проверки перед началом разливки соответствия фактических расходов охладителя необходимым значениям по технологии. Принудительный нагрев одного из слоев двухслойного плоского элемента объясняется необходимостью фиксирования фактического расхода охладителя на данной форсунке или форсуночной секции по величине отклонения разницы температур указанных слоев от необходимого постоянного значения этой разницы на данном уровне зоны вторичного охлаждения. Improving the quality of continuously cast ingots will occur as a result of fine tuning of the secondary cooling modes by checking before the start of casting that actual cooler costs correspond to the required technology values. The forced heating of one of the layers of a two-layer flat element is explained by the need to record the actual flow rate of the cooler on a given nozzle or nozzle section by the deviation of the temperature difference of these layers from the required constant value of this difference at a given level of the secondary cooling zone.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом. The method of continuous casting of metals is as follows.
П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки 3сп и вытягивают из него слиток сечением 250х1600 мм с переменной скоростью в пределах 1,0-1,2 м/мин. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи холостых и приводных роликов. Поверхность слитка охлаждают водой, распыливаемой форсунками, установленными между роликами. Форсунки объединены в отдельные форсуночные секции. Расходы воды по форсуночным секциям регулируют и изменяют при помощи специальных приборов. Перед началом процесса непрерывной разливки вдоль зоны вторичного охлаждения под факелами распыливаемой воды перемещают двухслойный плоский элемент, встроенный, например, в обе противоположные поверхности затравки. Плоский элемент представляет собой две металлические пластины, выполненные, например, из платины. Размеры пластин составляют 100х100 мм толщиной 0,5 мм. Пластины разделены между собой огнеупорной перегородкой. Пластины вместе с перегородкой по периметру и с нижней грани изолированы от тела затравки при помощи асбестовых прокладок. В общем случае затравка может быть в виде отдельных звеньев, соединенных шарнирами в цепь или цельной. К металлическим пластинам приварены медь-константановые термопары. Верхняя пластина со стороны факела воды снабжена электронагревательным элементом в виде спирали. PRI me R. In the process of continuous casting, 3sp steel is fed into the mold and the ingot with a cross section of 250x1600 mm is pulled from it with a variable speed in the range of 1.0-1.2 m / min. In the secondary cooling zone, the ingot is supported and guided by means of idle and drive rollers. The surface of the ingot is cooled by water sprayed by nozzles mounted between the rollers. Nozzles are combined into separate nozzle sections. The flow rates of the nozzle sections are regulated and changed using special devices. Before the continuous casting process begins, a two-layer flat element is inserted along the secondary cooling zone under the spray water torches, for example, embedded in both opposite surfaces of the seed. The flat element is two metal plates made, for example, of platinum. The dimensions of the plates are 100x100 mm, 0.5 mm thick. The plates are separated by a refractory partition. The plates, together with the perimeter partition and the lower edge, are isolated from the seed body using asbestos gaskets. In the General case, the seed can be in the form of individual links connected by hinges in a chain or solid. Copper-constantan thermocouples are welded to the metal plates. The upper plate on the side of the water plume is equipped with an electric heating element in the form of a spiral.
В начале процесса разливки подают воду в форсунки. Затем подают жидкую сталь в кристаллизатор и начинают вытягивать слиток приводными роликами при помощи затравки. Расходы воды по форсункам устанавливают в соответствии с технологическими требованиями в пределах 6,5-2,0 м3/м2 ч. Однако вследствие частичного засорения форсунок или неправильного срабатывания регулирующей аппаратуры происходит отклонение фактических расходов воды от технологически необходимых. В этих условиях необходимо корректировать расходы воды по отдельным форсункам или по форсуночным секциям.At the beginning of the casting process, water is supplied to the nozzles. Then, liquid steel is fed into the mold and the ingot is started to be pulled by drive rollers by seed. The water flow rates for the nozzles are set in accordance with technological requirements within the range of 6.5-2.0 m 3 / m 2 h. However, due to the partial clogging of the nozzles or improper operation of the control equipment, the actual water flow rates deviate from the technologically necessary ones. Under these conditions, it is necessary to adjust the water flow rate for individual nozzles or for nozzle sections.
Указанную корректировку производят следующим образом. Перед началом вытягивания затравки на электронагревательный элемент подают напряжение 36 В. При этом между термопарами, зачеканенными в металлические пластины, устанавливается разница температур Δt 5-20оС. При движении плоского двухслойного элемента под очередными факелами воды происходит нарушение постоянства разницы температур Δt между термопарами в зависимости от текущего расхода воды на данном уровне зоны вторичного охлаждения. Для каждой форсунки по длине зоны вторичного охлаждения предыдущими опытами установлена постоянная оптимальная величина Δtопт. При отклонении этого значения Δt от оптимального постоянного значения производят соответствующее увеличение или уменьшение расхода воды в каждой форсунке или форсуночной секции до приведения разницы Δt к оптимальному постоянному значению Δtопт.The specified adjustment is as follows. Before starting to draw the seed electric heating element supplied voltage of 36 V. In this case, between the thermocouples in the staking metallic plate set temperature difference Δt 5-20 C. When driving the flat two-layered element under successive torches water is violated constant temperature difference Δt between the thermocouples in depending on the current water flow at a given level of the secondary cooling zone. For each nozzle along the length of the secondary cooling zone, previous experiments established a constant optimal value Δt opt . If this Δt value deviates from the optimal constant value, a corresponding increase or decrease in the water flow rate in each nozzle or nozzle section is made until the difference Δt is brought to the optimal constant value Δt opt .
Сигнал от термопар направляют на блок измерения температуры, где происходит сравнение результатов измерения. Полученный сигнал поступает на блок соответствующего регулирования силы тока в электронагревательном элементе в пределах 10-200 А. Соответствующая величина силы тока поступает на электронагревательный элемент и на блок измерения, откуда сигнал направляют на блок обработки и отображения информации. Управление измерением, регулированием силы тока на электронагревательном элементе и расходами воды по форсункам, а также отслеживание перемещения плоского двухслойного элемента под факелами воды производят при помощи ЭВМ. The signal from the thermocouples is sent to the temperature measuring unit, where the measurement results are compared. The received signal is supplied to the unit for the corresponding regulation of the current in the electric heating element within 10-200 A. The corresponding value of the current flows to the electric heating element and to the measurement unit, from where the signal is sent to the information processing and display unit. Measurement, regulation of the current strength on the electric heating element and water flow through the nozzles, as well as tracking the movement of a flat two-layer element under the water flare, are controlled by a computer.
Применение предлагаемого способа позволяет проверять фактические расходы воды по форсункам и приводить их в соответствие с технологически необходимыми значениями посредством соответствующего изменения силы тока в электронагревательном элементе и выдерживания постоянным значения разницы температур между пластинами, установленных в поверхность затравки. The application of the proposed method allows you to check the actual water flow through the nozzles and bring them into line with the technologically necessary values by means of a corresponding change in the current in the electric heating element and keeping the temperature difference between the plates installed in the seed surface constant.
Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет имитировать поверхность нагретого слитка в процессе непрерывной разливки посредством соответствующего нагрева верхней пластины до температуры 1250-600оС, характерных для поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения. В этом случае возможно определение коэффициентов теплоотдачи с поверхности слитка, что позволяет устанавливать теоретически необходимое распределение охладителя по длине и ширине слитка в зоне вторичного охлаждения.Furthermore, the use of the proposed method allows to simulate the heated surface of the ingot during continuous casting through appropriate heating of the upper plate to a temperature of 1250-600 ° C, characteristic of the surface of the ingot in the secondary cooling zone. In this case, it is possible to determine the heat transfer coefficients from the surface of the ingot, which allows you to set the theoretically necessary distribution of the cooler along the length and width of the ingot in the secondary cooling zone.
Вследствие проверки работоспособности форсунок и настройки необходимых расходов охладителя по форсункам обеспечивается необходимая закономерность теплоотвода от слитка по длине и ширине слитка в зоне вторичного охлаждения. В результате снижается брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 1,4% By checking the health of the nozzles and setting the necessary cooler costs for the nozzles, the necessary regularity of heat removal from the ingot along the length and width of the ingot in the secondary cooling zone is ensured. As a result, the rejects of ingots on internal and external cracks are reduced by 1.4%
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93003989A RU2043833C1 (en) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Method of the metal continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93003989A RU2043833C1 (en) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Method of the metal continuous casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2043833C1 true RU2043833C1 (en) | 1995-09-20 |
| RU93003989A RU93003989A (en) | 1996-05-10 |
Family
ID=20136275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93003989A RU2043833C1 (en) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Method of the metal continuous casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2043833C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172756U1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-07-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | SHUTTER NODE OF THE DEVICE FOR CONTINUOUS METAL Pouring |
-
1993
- 1993-01-28 RU RU93003989A patent/RU2043833C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 555981, кл. B 22D 11/16, 1977. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1540931, кл. B 22D 11/00, 1988. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172756U1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-07-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | SHUTTER NODE OF THE DEVICE FOR CONTINUOUS METAL Pouring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4304290A (en) | Method of adjusting the setting speed of the narrow sides of plate molds | |
| CA1263214A (en) | Method of and apparatus for continuous casting of metal strip | |
| RU2043833C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| US5040773A (en) | Method and apparatus for temperature-controlled skull melting | |
| US4660619A (en) | Mold cooling apparatus and method for continuous casting machines | |
| CN109689247B (en) | Method for continuously casting steel | |
| JPH02258151A (en) | Continuous casting method | |
| RU2185927C2 (en) | Method for dynamic regulation of ingot cooling process in continuous metal casting apparatus | |
| US5299627A (en) | Continuous casting method | |
| RU2043832C1 (en) | Method of continuous casting of metal | |
| RU93003989A (en) | METHOD OF CONTINUOUS METAL CASTING | |
| JPS5835050A (en) | Tundish for continuous casting having heating function for molten metal | |
| JPH01143742A (en) | Mold for continuous casting | |
| US7040379B2 (en) | Method and apparatus for the regulation of strip temperature in a continuous metallic strip casting plant | |
| SU1020182A1 (en) | Apparatus for continuous casting by freezing-on | |
| SU959335A1 (en) | Method of continuous casting | |
| SU1103937A1 (en) | Method of cooling continuously cast ingot | |
| SU952419A1 (en) | Method of cooling continuously cast ingots | |
| SU976556A1 (en) | Method for continuous casting of stainless steel | |
| RU2043834C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| RU2021868C1 (en) | Method of uninterrupted metal pouring | |
| RU2048959C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| RU2021869C1 (en) | Method of uninterrupted metal pouring | |
| RU2015806C1 (en) | Method of continuous metals casting | |
| RU2043835C1 (en) | Method of the metal continuous casting |