RU2044596C1

RU2044596C1 - Method of continuous casting of ingots

Info

Publication number: RU2044596C1
Application number: RU93018139A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Липович Либерман; Александр Павлович Мотин; Юрий Иванович Бондарев; Юрий Евгеньевич Кан; Иван Викторович Дубровин; Владимир Николаевич Битков; Игорь Игорьевич Таланов; Михаил Павлович Гуляев; Юрий Иванович Корченов
Original assignee: Институт новой металлургической технологии; Белорусский Металлургический Завод
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: foundry engineering. SUBSTANCE: metal is fed into crystallizer from auxiliary ladle through immersion casting nozzle. Excessive pressure chamber on metal meniscus in crystallizer is equal to ferrostatic pressure of liquid metal column in a space from metal meniscus in crystallizer to its meniscus in auxiliary ladle. Ingot is drawn out of crystallizer and crystallizer is set in reciprocating motion. Slag mixture of unchanged thickness is fed into excessive pressure chamber in the process of casting. Metal is fed into crystallizer at linear velocity of 2,0-25,0 of volume of ingot drawing linear velocity. Slag mixture is fed into excessive pressure chamber under pressure not less than ferrostatic pressure of metal column over its meniscus in crystallizer. Volume of excessive pressure chamber is changed in the process of casting proportionally to crystallizer swing. EFFECT: enhanced quality.

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливке металлов и сплавов. The invention relates to metallurgy, specifically to the continuous casting of metals and alloys.

Известен способ непрерывного литья слитков, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, подачу инертного газа, поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, и вытягивание слитка из кристаллизатора с изменением скорости в обратно пропорциональной зависимости от величины этого давления, при этом перед подачей металла в кристаллизатор на его торец устанавливают плиту, а затем подают шлаковую смесь вместе с инертным газом через погружной разливочный стакан [1]
Основным недостатком известного способа является неудовлетворительное качество отливаемых слитков из-за наличия большого количества неметаллических включений, вовлекаемых в тело слитка инертным газом.A known method of continuous casting of ingots, including supplying metal to the mold from an intermediate ladle through an immersion nozzle, supplying an inert gas, maintaining a pressure on the meniscus of the metal in the mold equal to the ferrostatic pressure of a liquid metal column from the height of the meniscus of the metal in the mold to its meniscus in the intermediate ladle, and pulling the ingot from the mold with a change in speed inversely proportional to the magnitude of this pressure, while before feeding the metal to the crystal allizator mounted at its end plate, and then the mixture was fed to the slag together with the inert gas through the immersion nozzle [1]
The main disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of the cast ingots due to the presence of a large number of non-metallic inclusions involved in the body of the ingot with an inert gas.

Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывного литья слитков, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, создание над мениском металла в кристаллизаторе камеры избыточного давления и поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, вытягивание слитка из кристаллизатора и сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения [2]
Основные недостатки прототипа заключаются в наличии неметаллических включений в теле слитков и неудовлетворительная макроструктура осевой зоны слитка.Closest to the proposed is a method of continuous casting of ingots, which includes supplying metal to the mold from an intermediate ladle through an immersion nozzle, creating an overpressure chamber above the meniscus of the metal in the mold and maintaining a pressure on the meniscus of the metal equal to the ferrostatic pressure of the liquid metal column from the meniscus height metal in the mold to its meniscus in the tundish, pulling the ingot from the mold and returning the mold to the mold translational movement [2]
The main disadvantages of the prototype are the presence of non-metallic inclusions in the body of the ingots and the poor macrostructure of the axial zone of the ingot.

Целью изобретения является уменьшение содержания неметаллических включений, измельчение зерна в процессе кристаллизации слитка и улучшение макроструктуры осевой зоны слитка. The aim of the invention is to reduce the content of non-metallic inclusions, grinding grain during crystallization of the ingot and improving the macrostructure of the axial zone of the ingot.

Цель достигается тем, что в способе непрерывного литья слитков, включающем подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, создание над мениском металла в кристаллизаторе избыточного давления и поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, вытягивание слитка из кристаллизатора и сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения, причем в процессе литья в камеру избыточного давления осуществляют подачу шлаковой смеси с поддержанием ее слоя постоянной толщины, а подачу металла в кристаллизатор с линейной скоростью, составляющей 2,0-25,0 величины линейной скорости вытягивания слитка, при этом подачу шлаковой смеси в камеру избыточного давления производят под давлением, величина которого не менее ферростатического давления столба металла над его мениском в кристаллизаторе, а объем камеры избыточного давления в процессе литья изменяют пропорционально амплитуде качания кристаллизатора. The goal is achieved by the fact that in the method of continuous casting of ingots, which includes supplying metal to the mold from the intermediate ladle through an immersion nozzle, creating overpressure above the meniscus of the metal in the mold and maintaining the pressure on the meniscus of the metal in the mold equal to the ferrostatic pressure of the liquid metal column above the meniscus metal in the mold to its meniscus in the tundish, pulling the ingot from the mold and tell the mold reciprocating further, during the casting process, the slag mixture is fed into the overpressure chamber while maintaining its layer of constant thickness, and the metal is fed into the mold with a linear speed of 2.0-25.0 times the linear speed of the ingot, while the slag mixture is fed into the overpressure chamber is produced under pressure, the value of which is not less than the ferrostatic pressure of the metal column above its meniscus in the mold, and the volume of the overpressure chamber during casting is changed proportionally to the amplitude ud swing mold.

Способ непрерывного литья слитков осуществляют следующим образом. The method of continuous casting of ingots is as follows.

В начале процесса непрерывного литья на зеркало металла в кристаллизаторе находят слой шлака и на него помещают металлическую крышку, которую закрепляют на верхнем торце кристаллизатора. Крышка повторяет форму рабочей полости кристаллизатора и образует камеру избыточного давления. При подаче металла из промежуточного ковша на мениске металла в кристаллизаторе создается давление, равное ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от его мениска в кристаллизаторе до мениска в промежуточном ковше. Высота столба металла составляет 1200 мм. Металл поступает в кристаллизатор сечением 300х360 мм через погружной разливочный стакан. Кристаллизатору сообщают возвратно-поступательное перемещение с амплитудой 10 мм. Скорость разливки составляет 0,6 см/мин, а линейная скорость металла в разливочном стакане 8,6 м/мин. В процессе разливки на зеркало металла в кристаллизаторе постоянно подают шлаковую смесь, толщина слоя которой составляет 320 мм. Шлаковую смесь подают под давлением, величина которого не менее ферростатического столба жидкого металла над его мениском в кристаллизаторе. При возвратно-поступательном перемещении кристаллизатора уровень металла в кристаллизаторе меняет свое положение и соответственно меняется объем камеры избыточного давления пропорционально амплитуде качания кристаллизатора. Применение предлагаемого способа позволяет снизить осевую химическую неоднородность отливаемых слитков на 1-1,5 балла (ОСТ 14-4-72) и уменьшить содержание неметаллических включений в 1,5-2,0 раза. At the beginning of the continuous casting process on a metal mirror, a slag layer is found in the mold and a metal cover is placed on it, which is fixed to the upper end of the mold. The lid follows the shape of the working cavity of the mold and forms an overpressure chamber. When supplying metal from an intermediate ladle to a metal meniscus in the mold, a pressure is created equal to the ferrostatic pressure of the liquid metal column from its meniscus in the mold to the meniscus in the intermediate ladle. The height of the metal column is 1200 mm. The metal enters the mold with a cross section of 300x360 mm through a submersible casting glass. The mold is informed of a reciprocating movement with an amplitude of 10 mm. The casting speed is 0.6 cm / min, and the linear speed of the metal in the nozzle is 8.6 m / min. During casting, a slag mixture is constantly fed to the metal mirror in the mold, the layer thickness of which is 320 mm. The slag mixture is fed under pressure, the value of which is not less than the ferrostatic column of a liquid metal above its meniscus in the mold. During reciprocating movement of the mold, the metal level in the mold changes its position and, accordingly, the volume of the overpressure chamber changes in proportion to the swing amplitude of the mold. The application of the proposed method allows to reduce the axial chemical heterogeneity of the cast ingots by 1-1.5 points (OST 14-4-72) and to reduce the content of non-metallic inclusions by 1.5-2.0 times.

Claims

METHOD FOR CONTINUOUS INJECTION CASTING, which includes supplying metal to the mold from an intermediate ladle through an immersion nozzle, creating an overpressure chamber above the meniscus of the metal in the mold and maintaining the pressure on the meniscus of the metal equal to the ferrostatic pressure of the liquid metal column from the meniscus in the mold to its height meniscus in the tundish, pulling the ingot from the mold and reporting to the mold reciprocating movement, characterized the fact that the slag mixture is supplied into the overpressure chamber while maintaining its layer of constant thickness, and the metal is supplied to the mold with a linear velocity of 2 25 times the linear velocity of the ingot draw, while the slag mixture is fed into the overpressure chamber under pressure, the value of which is not less than the ferrostatic pressure of the metal column above its meniscus in the mold, and the volume of the overpressure chamber during casting is changed in proportion to the rocking amplitude stalizer.