RU2043845C1

RU2043845C1 - Plant for the metal semicontinuous casting

Info

Publication number: RU2043845C1
Application number: RU93007663A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Угодников; В.Г. Макаров; В.И. Лебедев; В.С. Луковников; А.А. Воловик; Л.М. Махлин; Г.Е. Заводчиков; Е.В. Сурин; А.В. Грачев; В.А. Москаленко; А.В. Бессонов
Original assignee: Производственное объединение "Южуралмаш"
Priority date: 1993-02-08
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: plant for the metal semicontinuous casting includes a mould, a housing, a stool, the mechanism for withdrawing the stool together with the ingot, the guideways for the stool as well as a drive for the guideway canting. In order to enhance the quality of the continuously cast ingots made of high-alloy steel and complexly-alloyed steel which are inclined to cracking, pipes connected with the water-inlet and water-outlet branch pipes are mounted according to the perimeter of the inside surface of the housing along the guideways. The distance from the facets of the working reservoir of the mould to the pipe surface makes up 0.1-0.5 of the width of the working reservoir of the mould. EFFECT: enhanced quality of the continuously cast ingots. 2 dwg, 1 tbl

Description

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

Известна установка для полунепрерывной разливки металлов, включающая кристаллизатор, поддон, механизм вытягивания слитка, направляющие для перемещения поддона вместе со слитком. После разливки слиток удаляется с поддона при помощи крана в вертикальном положении. Под кристаллизатором расположена зона вторичного охлаждения, состоящая из форсуночных секций. Слиток охлаждается водой, распыливаемой форсунками. A known installation for semi-continuous casting of metals, comprising a mold, a pallet, an ingot pulling mechanism, guides for moving the pallet together with the ingot. After casting, the ingot is removed from the pallet using a crane in an upright position. A secondary cooling zone consisting of nozzle sections is located under the mold. The ingot is cooled by the water sprayed by the nozzles.

Недостаток известной установки неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков из высоколегированных и сложнолегированных марок стали, склонных к трещинообразованию. Это объясняется тем, что слиток охлаждается водой, распыливаемой форсунками. В этих условиях слиток до полного затвердевания находится под воздействием интенсивного охлаждения, что вызывает увеличение темпеpатурных градиентов и термических напряжений сверх допустимых значений. Последнее вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам. A disadvantage of the known installation is the unsatisfactory quality of continuously cast ingots from high alloyed and complex alloyed steel grades prone to crack formation. This is because the ingot is cooled by water sprayed by the nozzles. Under these conditions, the ingot is completely subjected to intensive cooling under the influence of intensive cooling, 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 установка для полунепрерывной разливки металлов, включающая кристаллизатор, поддон, механизм вытягивания слитка, направляющие для поддона, а также кантователь направляющих вместе со слитком. Зона вторичного охлаждения состоит из форсуночных секций, смонтированных на направляющих. Слиток в процессе разливки и после ее окончания до полного затвердевания охлаждается водой, распыливаемой форсунками. После полного затвердевания слитка направляющие кантуются на 90^о, из которых слиток выдается на приемный рольганг при помощи поддона.The closest in technical essence is the installation for semi-continuous casting of metals, including a mold, a pallet, an ingot pulling mechanism, guides for a pallet, as well as a guide tilter with an ingot. The secondary cooling zone consists of nozzle sections mounted on rails. The ingot during the casting process and after its completion to complete solidification is cooled by water sprayed by nozzles. After complete solidification of the ingot guide edge to ^90, from which the ingot is issued to the receiving roller by means of the pallet.

Недостаток известной установки неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков из высоколегированных и сложнолегированных марок стали, склонных к трещинообразованию. Это объясняется тем, что слиток после разливки до полного затвердевания охлаждается водой, распыливаемой форсунками. В этом случае слиток до полного затвердевания находится в условиях интенсивного охлаждения, что вызывает увеличение температурных градиентов и термических напряжений сверх допустимых значений. Последнее приводит к браку слитков по внутренним и наружным трещинам. A disadvantage of the known installation is the unsatisfactory quality of continuously cast ingots from high alloyed and complex alloyed steel grades prone to crack formation. This is because the ingot, after casting, until completely solidified, is cooled by the water sprayed by the nozzles. In this case, the ingot is under conditions of intensive cooling until complete solidification, which causes an increase in temperature gradients and thermal stresses in excess of permissible values. The latter leads to the marriage of ingots along internal and external cracks.

Цель изобретения улучшение качества непрерывнолитых слитков из высоко- и сложнолегированных марок стали, склонных к трещинообразованию. The purpose of the invention is the improvement of the quality of continuously cast ingots from high and complex alloyed steel grades prone to crack formation.

Цель достигается тем, что установка полунепрерывной разливки металлов содержит кристаллизатор, поддон, механизм вытягивания поддона вместе со слитком, направляющие для поддона, привод кантовки направляющих. По периметру внутренней поверхности вдоль направляющих установлены трубы, соединенные с подводящими и отводящими патрубками. Расстояние от граней рабочей полости кристаллизатора до поверхности труб составляет 0,1-0,5 ширины рабочей полости кристаллизатора. The goal is achieved in that the installation of semi-continuous casting of metals contains a mold, a pallet, a mechanism for pulling the pallet together with the ingot, guides for the pallet, and a drive for the guide rail. Along the perimeter of the inner surface along the guides there are pipes connected to the inlet and outlet pipes. The distance from the faces of the working cavity of the mold to the surface of the pipes is 0.1-0.5 of the width of the working cavity of the mold.

Улучшение качестве непрерывнолитых слитков из высоко- и сложнолегированных марок стали, склонных к трещинообразованию, будет происходить вследствие обеспечения необходимой закономерности охлаждения и теплоотвода от слитка в процессе его вытягивания до момента полного затвердевания и в процессе дальнейшего охлаждения. В этих условиях в слитке не будут возникать температурные градиенты и термические напряжения, превосходящие допустимые значения, что сократит брак слитков по внутренним и наружным трещинам. Improving the quality of continuously cast ingots from high- and complex-alloyed steel grades prone to crack formation will occur due to the provision of the necessary regularity of cooling and heat removal from the ingot during its drawing up to the moment of complete solidification and during further cooling. Under these conditions, temperature gradients and thermal stresses exceeding the permissible values will not appear in the ingot, which will reduce the marriage of ingots along internal and external cracks.

Диапазон значений расстояний от граней рабочей полости кристаллизатора до поверхности труб в пределах 0,1-0,5 ширины рабочей полости кристаллизатора объясняется закономерностями теплоотвода от слитков из высоко- и сложнолегированных марок стали, склонных к трещинообразованию. При больших значениях не будет обеспечиваться теплоотвод от слитка. Меньшие значения устанавливать не имеет смысла с точки зрения обеспечения необходимого теплототвода от слитка. При этом будет происходить перегрев воды. Указанный диапазон устанавливается в обратной пропорциональной зависимости от ширины рабочей полости кристаллизатора. The range of values of the distances from the faces of the working cavity of the mold to the pipe surface within 0.1-0.5 of the width of the working cavity of the mold is explained by the laws of heat removal from ingots of highly and complex alloyed steel grades that are prone to crack formation. At high values, heat transfer from the ingot will not be provided. It does not make sense to establish lower values from the point of view of providing the necessary heat sink from the ingot. In this case, overheating of the water will occur. The specified range is set in inverse proportion to the width of the working cavity of the mold.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие отличительных признаков заявляемой установки с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Изобретательский уровень". Analysis of scientific, technical and patent literature shows the absence of distinctive features of the claimed installation with signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "Inventive step".

На фиг.1 показана установка для полунепрерывной разливки металлов, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows the installation for semi-continuous casting of metals, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1.

Установка для полунепрерывной разливки металлов состоит из кристаллизатора 1, поддона 2, механизма вытягивания 3, направляющих 4, корпуса 5, привода кантовки 6, трубы 7, патрубков 8. Позицией 9 обозначен слиток, δ расстояние от граней рабочей полости кристаллизатора до поверхности труб. The installation for semi-continuous casting of metals consists of a mold 1, a pallet 2, a pulling mechanism 3, guides 4, a housing 5, a tilting drive 6, a pipe 7, pipes 8. Position 9 indicates an ingot, δ is the distance from the faces of the mold cavity to the pipe surface.

Установка для полунепрерывной разливки металлов работает следующим образом. Installation for semi-continuous casting of metals works as follows.

П р и м е р. В процессе разливки в кристаллизатор 1 подается сталь марки ШХ-15, из которого вытягивается слиток 9. Слиток 9 опирается на затравку, укрепленную на поддоне 2. По граням слиток 9 направляется при помощи направляющих 4. Направляющие 4 укреплены в корпусе 5. Поддон 2 под действием привода 3 перемещается вдоль корпуса 5, опираясь на ходовые колеса. Привод 3 снабжен передачей, находящейся в зацеплении с зубчатой pейкой, установленной на внешней поверхности корпуса 5. По периметру внутренней поверхности корпуса 5 вдоль направляющих 4 установлены трубы 7 с подводящими и отводящими воду патрубками 8. Внешний диаметр труб 7 составляет 40 мм, внутренний 30 мм. PRI me R. During casting, mold SHKh-15 is fed into the mold 1, from which the ingot 9 is drawn. The ingot 9 is supported by the seed mounted on the pallet 2. The guides 4 are guided along the edges of the ingot 4. The guides 4 are fixed in the housing 5. The pallet 2 under the action of the actuator 3 moves along the housing 5, relying on the running wheels. The drive 3 is equipped with a gear engaged with a gear rack mounted on the outer surface of the housing 5. Along the perimeter of the inner surface of the housing 5 along the guides 4 are installed pipes 7 with water inlet and outlet pipes 8. The external diameter of the pipes 7 is 40 mm, the inner 30 mm .

Расход воды в трубах по периметру корпуса 5 составляет 60-120 м³/ч. Расстояние от граней рабочей полости кристаллизатора 1 до поверхности труб 7 составляет 0,1-0,5 ширины рабочей полости кристаллизатора. После охлаждения слитка 9 корпус 5 с направляющими 4 кантуются на 90^о под действием гидроцилиндра 6 и слиток 9 под действием поддона 2 выталкивается из корпуса 5 на отводящий рольганг.The water flow in the pipes around the perimeter of the housing 5 is 60-120 m ³ / h. The distance from the faces of the working cavity of the mold 1 to the surface of the pipes 7 is 0.1-0.5 of the width of the working cavity of the mold. After cooling, the ingot 9 with the guide body 5 4 Kant 90 under the action ^of hydraulic cylinder 6 and the bar 9 under the influence of the tray 2 is pushed out of the housing 5 on a discharge roller conveyor.

В таблице приведены примеры работы установки для полунепрерывной разливки металлов. The table shows examples of the operation of the installation for semi-continuous casting of metals.

В первом примере не будет обеспечиваться необходимый теплоотвод от слитка вследствие большого расстояния от граней рабочей полости кристаллизатора до поверхности водоохлаждаемых труб. In the first example, the necessary heat removal from the ingot will not be provided due to the large distance from the faces of the mold cavity to the surface of the water-cooled pipes.

В пятом примере будет происходить нагрев труб сверх допустимых значений вследствие малого расстояния от граней рабочей полости кристаллизатора до поверхности труб, что приведет к нарушению теплоотвода от слитка. In the fifth example, the pipes will heat up above acceptable values due to the small distance from the faces of the mold cavity to the surface of the pipes, which will lead to disruption of heat removal from the ingot.

В шестом примере (прототипе) вследствие отсутствия водоохлаждаемых труб и наличия форсуночного охлаждения будет происходить переохлаждение поверхности слитка, что вызовет образование внутренних и наружных трещин. In the sixth example (prototype), due to the absence of water-cooled pipes and the presence of nozzle cooling, supercooling of the surface of the ingot will occur, which will cause the formation of internal and external cracks.

В примерах 2-4 вследствие оптимального значения расстояния δ от граней кристаллизатора до поверхности труб будет отсутствовать разогрев и переохлаждение слитка из трещиночувствительных марок стали. In examples 2-4, due to the optimal value of the distance δ from the faces of the mold to the surface of the pipes, there will be no heating and supercooling of the ingot of crack-sensitive steel grades.

В общем случае установка применима для полунепрерывной разливки слитков различного сечения. In general, the installation is applicable for semi-continuous casting of ingots of various sections.

Применение предлагаемой установки полунепрерывной разливки слитков из трещиночувствительных марок стали позволяет сократить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 1,3% The use of the proposed installation of semi-continuous casting of ingots from crack-sensitive steel grades allows to reduce the marriage of ingots for internal and external cracks by 1.3%

Claims

INSTALLATION FOR SEMI-CONTINUOUS METAL CASTING, including a mold, a case with water inlet and outlet pipes, a pallet, a pallet pulling mechanism, a pallet guide and a guide groove drive, characterized in that pipes connected to the supply and discharge pipes are installed along the perimeter of the inner surface of the housing along the guides nozzles, while the distance from the faces of the working cavity of the mold to the surface of the pipes is 0.1-0.5 of the width of the working cavity of the mold.