RU2043843C1

RU2043843C1 - Method of cooling the continuously cast ingots

Info

Publication number: RU2043843C1
Authority: RU
Inventors: Г.А. Кац; М.И. Коган; Ю.П. Бойко; В.С. Луковников; В.И. Лебедев; Ю.И. Жаворонков; И.Ф. Градецкий; Б.Н. Николаев
Original assignee: Производственное объединение "Южуралмаш"
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: proposed method of cooling the continuously cast ingots includes the metal feed to the mould and the ingot extraction from it with variable velocity. The ingot surface is cooled by the water-air mixture sprayed by sprayers. When the speed of the ingot extraction is increased or decreased, the sprayer sections are switched off along the length of the secondary cooling zone. If the extraction speed is decreased, the water supply to switched off sprayer sections is stopped. The air flow rate is increased by the factor of 0.8.1.6 of the operating value. EFFECT: enhanced quality of the continuously cast ingots. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к охлаждению непрерывнолитых слитков водовоздушной смесью в процессе разливки. The invention relates to metallurgy, and more particularly, to cooling continuously cast ingots with a water-air mixture during casting.

Известен способ охлаждения при непрерывной разливке металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, охлаждение поверхности слитка водовозждушной смесью, распыливаемой форсунками, сгруппироваными в форсуночные секции, включение и отключение форсуночных секций по длине зоны вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания слитка [1]
Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков, а также низкая стабильность и производительность процесса непрерывной разливки слитков. Это объясняется тем, что при изменении скорости вытягивания слитка в случае изменения длины зоны вторичного охлаждения слитка в отдельные форсунки не подается водовоздушная смесь, а также отдельно или вода или воздух. В этих условиях форсунки засоряются вследствие накопления в них отложений солей. В результате при повторном включении форсунок в процессе разливки не происходит охлаждение поверхности слитка с необходимой интенсивностью по его длине и ширине, что приводит к браку слитков по внутренним и наружным трещинам, а также к снижению выхода годных слитков.A known method of cooling during continuous casting of metals, including feeding metal into the mold, pulling an ingot from it at a variable speed, cooling the surface of the ingot with a water-air mixture sprayed by nozzles grouped into nozzle sections, turning on and off the nozzle sections along the length of the secondary cooling zone depending on speed pulling the ingot [1]
The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of continuously cast ingots, as well as the low stability and performance of the process of continuous casting of ingots. This is due to the fact that when changing the speed of drawing the ingot in the event of a change in the length of the secondary cooling zone of the ingot, the air-water mixture is not supplied to the individual nozzles, or separately, either water or air. Under these conditions, nozzles become clogged due to accumulation of salt deposits in them. As a result, when the nozzles are turned back on during the casting process, the ingot surface does not cool with the necessary intensity along its length and width, which leads to the rejection of ingots along internal and external cracks, as well as to a decrease in the yield of ingots.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ охлаждения непрерывнолитого слитка, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, охлаждение поверхности слитка водовоздушной смесью, распыливаемой форсунками, сгруппированными в форсуночные секции, включение и отключение форсуночных секций по длине зоны вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания слитка, периодическое изменение расходов воды и воздуха в водовоздушной смеси [2]
Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков, а также низкая стабильность и производительность процесса непрерываной разливки слитков. Это объясняется тем, что при отключении форсуночных секций в случае изменения скорости вытягивания слитка и изменения длины зоны вторичного охлаждения в форсунки не подают воду и воздух. В этих условиях форсунки и подводящие патрубки нагреваются от поверхности слитка, что вызывает отложение в них солей, выпадающих из воды, и как следствие их засорение. В случае повторного включения форсуночных секций при увеличении скорости вытягивания слитка водовоздушная смесь не проходит совсем или проходит частично через форсунки. В результате нарушается необходимая закономерность охлаждения слитка по его длине и ширине, что вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам. При этом нарушается стабильность формирования непрерывнолитых слитков, что вызывает уменьшение выхода годных слитков и снижение производительности процесса непрерывной разливки.The closest technical solution to the invention is a method for cooling a continuously cast ingot, including feeding metal into the mold, pulling the ingot from it at a variable speed, cooling the surface of the ingot with a water-air mixture sprayed by nozzles grouped into nozzle sections, turning on and off the nozzle sections along the length of the secondary cooling zone depending on the speed of drawing the ingot, a periodic change in the flow rates of water and air in the water-air mixture [2]
The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of continuously cast ingots, as well as the low stability and performance of the process of continuous casting of ingots. This is explained by the fact that when the nozzle sections are switched off in the event of a change in the speed of drawing the ingot and a change in the length of the secondary cooling zone, water and air are not supplied to the nozzles. Under these conditions, the nozzles and inlet pipes are heated from the surface of the ingot, which causes the deposition of salts falling out of the water in them, and as a result, their clogging. In the case of repeated switching on of the nozzle sections with an increase in the speed of drawing the ingot, the air-water mixture does not pass at all or partially passes through the nozzles. As a result, the necessary regularity of cooling the ingot along its length and width is violated, which causes the ingot to be rejected along internal and external cracks. This violates the stability of the formation of continuously cast ingots, which causes a decrease in the yield of ingots and a decrease in the productivity of the continuous casting process.

Технический эффект при использовании предлагаемого способа заключается в повышении стабильности и производительности процесса непрерывной разливки, а также улучшении качества непрерывнолитых слитков. The technical effect when using the proposed method is to increase the stability and productivity of the continuous casting process, as well as improving the quality of continuously cast ingots.

Это достигается тем, что в кристаллизатор подают металл, вытягивают из него слиток с переменной скоростью, охлаждают поверхность слитка водовоздушной смесью, распыливаемой форсунками, сгруппированными по форсуночным секциям, включают и отключают форсуночные секции по длине зоны вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания слитка, периодически изменяют расходы воды и воздуха в водовоздушной смеси. This is achieved by the fact that metal is fed into the mold, the ingot is pulled out at a variable speed, the surface of the ingot is cooled by the air-water mixture sprayed by nozzles grouped by the nozzle sections, the nozzle sections are turned on and off along the length of the secondary cooling zone, depending on the speed of the ingot drawing, periodically change the flow of water and air in the water-air mixture.

В процессе непрерывной разливки при уменьшении скорости вытягивания в отключенных форсуночных секциях прекращают подавать воду, а расход воздуха увеличивают в 0,8-1,6 раза от рабочего значения. При повторном увеличении скорости вытягивания в подключаемых форсуночных секциях устанавливают рабочие расходы воды и воздуха. In the process of continuous casting with a decrease in the drawing speed in the shut off nozzle sections, the water supply is stopped, and the air flow rate is increased 0.8-1.6 times from the operating value. With a repeated increase in the drawing speed, the working flow rates of water and air are set in the connected nozzle sections.

Повышение стабильности и производительности процесса непрерывной разливки будет происходить вследствие устранения засорения форсунок при отключении и повторном включении из-за постоянного потока через сопла форсунок водовоздушной смеси или только воздуха. Improving the stability and productivity of the continuous casting process will occur due to the elimination of clogging of nozzles during shutdown and reconnection due to a constant flow through the nozzles of the nozzles of the air-water mixture or only air.

Улучшение качества непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие устранения нарушения необходимой закономерности охлаждения поверхности слитка при его длине и ширине из-за отсутствия засорения форсунок. Improving the quality of continuously cast ingots will occur as a result of eliminating the violation of the necessary regularity of cooling the surface of the ingot with its length and width due to the absence of clogging of nozzles.

Диапазон увеличения расхода воздуха в пределах 0,8-1,6 от рабочего значения в случае отключения форсуночных секций объясняется закономерностями нагрева корпусов форсунок и подводящих патрубков от излучаемого тепла слитка и выпадания вследствие этого солей из воды, оставшейся в форсунках и патрубках. Кроме того, увеличенный расход воздуха позволяет постоянно выдувать их сопла форсунок частички окалины и грязи, скапливающиеся в трубопроводах и патрубке. The range of increase in air flow in the range of 0.8-1.6 from the operating value in case of shutdown of the nozzle sections is explained by the laws of heating the nozzle bodies and supply pipes from the radiated heat of the ingot and, as a result, the salts falling out of the water remaining in the nozzles and pipes. In addition, the increased air flow allows you to constantly blow out their nozzle nozzles particles of scale and dirt that accumulate in the pipelines and pipe.

При меньших значениях расхода воздуха будет не хватать для надежной очистки форсунок и патрубков. Большие значения устанавливать для этих целей не имеет смысла, так как будет излишний расход воздуха. Указанный диапазон устанавливать в обратной пропорциональной зависимости от рабочего расхода воздуха в водовоздушной смеси через отдельную форсунку. At lower values, the air flow will not be enough for reliable cleaning of nozzles and nozzles. It does not make sense to set large values for these purposes, since there will be excessive air consumption. Set the specified range in inverse proportion to the working air flow rate in the air-water mixture through a separate nozzle.

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. Поверхность слитка охлаждают водовоздушной смесью, распыливаемой форсунками, сгруппированными по форсуночным секциям. При уменьшении и увеличении скорости вытягивания слитка производят отключение форсуночных секций по длине зоны вторичного охлаждения в зависимости от изменения скорости вытягивания слитка. В процессе непрерывной разливки периодически изменяют расходы воды и воздуха в водовоздушной смеси. При уменьшении скорости вытягивания в отключаемых форсуночных секциях прекращают подавать воду, а расход воздуха увеличивают в 0,8-1,6 раза от рабочего значения. PRI me R. In the process of continuous casting, 3sp steel is fed into the mold and a bar with a section of 250x1600 mm is pulled from it with a variable speed. The surface of the ingot is cooled by a water-air mixture sprayed by nozzles grouped by nozzle sections. With a decrease and increase in the speed of drawing the ingot, the nozzle sections are switched off along the length of the secondary cooling zone, depending on the change in the speed of drawing the ingot. In the process of continuous casting, the flow rates of water and air in the water-air mixture are periodically changed. With a decrease in the drawing speed in the switched off nozzle sections, the water supply is stopped, and the air flow rate is increased by 0.8-1.6 times from the operating value.

В таблице приведены примеры осуществления способа непрерывной разливки металлов с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method of continuous casting of metals with various technological parameters.

При такой организации подачи воды и воздуха в отключенные секции позволяет исключить выпадание солей из воды в корпусах форсунок и патрубках при их нагреве от излучаемого тепла непрерывными слитками. При этом форсунки не засоряются, происходит их охлаждение проходящим воздухом, из патрубков и корпусов постоянно выдуваются частички грязи и ржавчины. With this organization of water and air supply to the disconnected sections, it is possible to exclude the precipitation of salts from the water in the nozzle bodies and nozzles when they are heated from the radiated heat by continuous ingots. At the same time, the nozzles do not clog, they are cooled by passing air, particles of dirt and rust are constantly blown out of the nozzles and bodies.

В первом примере форсунки и патрубки будут нагреваться сверх допустимых пределов, вследствие малого расхода воздуха, что вызовет отложение в них солей и накипи и как следствие засорение и прекращение подачи охладителя при повторном включении форсуночных секций. В этих условиях нарушится необходимая закономерность охлаждения поверхности слитков, что вызовет их брак по внутренним и наружным трещинам, а также снижение выхода годных слитков. In the first example, the nozzles and nozzles will be heated beyond the permissible limits, due to the low air flow, which will cause deposits of salts and scale in them and, as a result, the cooler will become clogged and cut off when the nozzle sections are switched on again. Under these conditions, the necessary regularity of cooling the surface of the ingots will be violated, which will cause their marriage by internal and external cracks, as well as a decrease in the yield of ingots.

В пятом примере будет происходить излишний расход воздуха в отключенных форсуночных секциях, что приведет к снижению экономичности процесса разливки. In the fifth example, excessive air flow will occur in the disconnected nozzle sections, which will lead to a decrease in the efficiency of the casting process.

В шестом примере (прототипе) будет происходить засорение форсунок и патрубков вследствие их нагрева от тепла слитка из-за отсутствия подачи воздуха в форсунки. При этом будет нарушаться необходимая закономерность охлаждения слитков, что приведет к их браку и снижению выхода годного. In the sixth example (prototype), nozzles and nozzles will become clogged due to their heating from the heat of the ingot due to the lack of air supply to the nozzles. In this case, the necessary regularity of cooling the ingots will be violated, which will lead to their marriage and lower yield.

В примерах 2-4 засорение форсунок будет отсутствовать из-за их охлаждения продуваемым воздухом. В этих условиях не будет нарушаться необходимая закономерность охлаждения слитков, в них не будут возникать внутренние и наружные трещины. In Examples 2-4, there will be no clogging of nozzles due to their cooling by purged air. Under these conditions, the necessary regularity of cooling the ingots will not be violated, they will not cause internal and external cracks.

В общем случае подача в форсунки только воздуха может осуществляться до начала процесса разливки и после его окончания на протяжении некоторого времени до полного охлаждения оборудования. In general, only air can be supplied to the nozzles before the start of the casting process and after its completion for some time until the equipment is completely cooled.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 3% и повысить выход годных слитков на 2% The application of the proposed method allows to reduce the marriage of ingots for internal and external cracks by 3% and to increase the yield of ingots by 2%

Claims

METHOD FOR COOLING A CONTINUOUS INGOT, including pulling an ingot from a mold with a variable speed, cooling the surface of the ingot with a water-air mixture sprayed by nozzles grouped by nozzle sections, turning on and off the nozzle sections along the length of the secondary cooling zone depending on the flow rate and the flow rate with air in the water-air mixture, characterized in that during the period of decreasing the drawing speed in the shut off nozzle sections, They give air supply, the flow rate of which is increased by 0.8 1.6 times of the operating value.