RU2048959C1 - Method of continuous casting of metals - Google Patents
Method of continuous casting of metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2048959C1 RU2048959C1 RU93025637A RU93025637A RU2048959C1 RU 2048959 C1 RU2048959 C1 RU 2048959C1 RU 93025637 A RU93025637 A RU 93025637A RU 93025637 A RU93025637 A RU 93025637A RU 2048959 C1 RU2048959 C1 RU 2048959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ingot
- mold
- slag
- surface temperature
- metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металла. The invention relates to metallurgy, and more particularly to continuous casting of metal.
Наиболее близким по технической сущности является способ непрерывной разливки металла, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, подачу шлаковой смеси на мениск металла в кристаллизатор, охлаждение кристаллизатора проточной водой, поддержание и направление слитка при помощи роликов, охлаждение поверхности слитка охладителем, распыливаемым форсунками, а также измерение температуры поверхности слитка измерительным прибором. The closest in technical essence is the method of continuous casting of metal, including feeding metal into the mold, pulling an ingot from it at a variable speed, feeding slag mixture to the meniscus of the metal into the mold, cooling the mold with running water, maintaining and guiding the ingot using rollers, cooling the surface of the ingot cooler sprayed by nozzles, as well as measuring the surface temperature of the ingot with a measuring device.
Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков. Это объясняется тем, что из-за наличия на поверхности слитка шлакового гарнисажа и окалины становится невозможным процесс регулирования расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе на основе данных об измерении температуры поверхности слитка со слоем окалины и шлакового гарнисажа. The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of continuously cast ingots. This is due to the fact that due to the presence of a slag skull and scale on the surface of the ingot, it becomes impossible to control the flow of slag mixture in the mold on the basis of data on measuring the surface temperature of the ingot with a layer of scale and slag skull.
В то же время, только измерение температуры поверхности слитка без окалины и шлакового гарнисажа делает невозможным регулирование расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе на основе данных об измерении температуры поверхности слитка без слоя окалины и шлакового гарнисажа после их удаления. At the same time, only measuring the surface temperature of an ingot without scale and slag skull makes it impossible to control the flow of slag mixture in the mold based on data on measuring the surface temperature of an ingot without a layer of scale and slag skull after removing them.
Кроме того, удаление окалины и слоя гарнисажа с поверхности слитка требует применения специальных приспособлений и устройств, работающих в сложных тепловых условиях зоны вторичного охлаждения, что снижает их стойкость и усложняет процесс обслуживания. In addition, the removal of scale and the layer of the skull from the surface of the ingot requires the use of special devices and devices operating in difficult thermal conditions of the secondary cooling zone, which reduces their durability and complicates the maintenance process.
Отсутствие возможности регулирования расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе приводит к перегреву и к переохлаждению отдельных локальных участков поверхности слитка в кристаллизаторе, что вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам, а также приводит к прорывам металла под кристаллизатором. The inability to control the flow rate of the slag mixture in the mold leads to overheating and supercooling of individual local sections of the surface of the ingot in the mold, which causes the ingots to be rejected by internal and external cracks, and also leads to breakthroughs of the metal under the mold.
Цель изобретения улучшение качества непрерывнолитых слитков. The purpose of the invention is the improvement of the quality of continuously cast ingots.
Цель достигается тем, что в кристаллизатор подают металл, вытягивают из него слиток с переменной скоростью, подают шлаковую смесь на мениск металла в кристаллизаторе, охлаждают кристаллизатор проточной водой, поддерживают и направляют слиток при помощи роликов, охлаждают поверхность слитка охладителем, распыливаемым форсунками, а также измеряют температуру поверхности слитка измерительным прибором. The goal is achieved by the fact that metal is fed into the mold, the ingot is pulled out at a variable speed, the slag mixture is fed to the metal meniscus in the mold, the mold is cooled with running water, the ingot is supported and guided by means of rollers, the surface of the ingot is cooled with a nozzle cooler and also measure the surface temperature of the ingot with a measuring device.
В процессе непрерывной разливки на локальном участке измерения температуры поверхности слитка определяют отношение площади участков, покрытых слоем окалины и шлака, к площади участков без указанного слоя, которые оценивают по излучательной способности участков, вычисляют истинное значение температуры поверхности слитка по математическому выражению. In the process of continuous casting at the local site of measuring the surface temperature of the ingot, the ratio of the area of the sections covered with a layer of scale and slag to the area of the sections without the specified layer, which is estimated by the emissivity of the sections, is determined, the true value of the surface temperature of the ingot is calculated by mathematical expression.
Tист= Tизм+ ΔT(Sсв/Sтемн); где Tист истинное значение температуры поверхности слитка, оС;
Tизм измеренное значение температуры поверхности слитка, оС;
Sсв площадь участков слитка без слоя окалины и шлака, мм2;
Sтемн площадь участков слитка, покрытых слоем окалины и шлака, мм2;
ΔT эмпирический коэффициент, равный 20-120оС.T East = T ISM + ΔT (S St. / S dark ); where T ist true value of the surface temperature of the ingot C;
T ISM measured value of the surface temperature of the ingot, о С;
S St. the area of the sections of the ingot without a layer of scale and slag, mm 2 ;
S dark the area of the ingot sections covered with a layer of scale and slag, mm 2 ;
ΔT empirical coefficient equal to 20-120 about C.
При отклонении Tист от значения, заданного по технологии в пределах, ± (10-30)% соответственно изменяют расход шлаковой смеси в кристаллизатор в пределах ± (10-40)% от значения, заданного по технологии, в обратной пропорциональной зависимости от величины отклонения значения Tист от значения, заданного по технологии.When T dev deviates from the value set by the technology within ± (10-30)%, respectively, the slag mixture consumption in the mold is changed within ± (10-40)% of the value set by the technology, in inverse proportion to the deviation values of T East from the value set by the technology.
Улучшение качества непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие регулирования расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе в соответствии с текущими значениями температуры поверхности слитка. При этом на поверхности слитка будут отсутствовать разогретые и переохлажденные локальные участки. В этих условиях в оболочке слитка не будут возникать температурные градиенты и термические напряжения, превосходящие допустимые значения, вследствие чего брак слитков по внутренним и наружным трещинам сократится, устранятся прорывы металла вследствие повышения равномерности толщины оболочки слитка по периметру. Improving the quality of continuously cast ingots will occur due to the regulation of the flow of slag mixture in the mold in accordance with the current values of the surface temperature of the ingot. Moreover, on the surface of the ingot there will be no heated and supercooled local areas. Under these conditions, temperature gradients and thermal stresses exceeding the permissible values will not occur in the ingot shell, as a result of which the marriage of ingots along internal and external cracks will be reduced, metal breakthroughs will be eliminated due to an increase in the uniformity of the thickness of the ingot shell around the perimeter.
Диапазон изменения эмпирического коэффициента в пределах 20-120оС объясняется разницей температуры поверхности слитка под слоем окалины и шлака и без этого слоя. При меньших значениях нельзя будет определить истинное значение температуры поверхности слитка. Большие значения устанавливать не имеет смысла, так как большие значения в практике непрерывной разливки не встречаются.Empirical coefficient change range within 20-120 ° C attributed ingot surface temperature difference under the scale layer and the slag layer and without it. At lower values, it will not be possible to determine the true value of the surface temperature of the ingot. It does not make sense to set large values, since large values are not found in the practice of continuous casting.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от расстояния места измерения температуры поверхности слитка от мениска металла в кристаллизаторе. The specified range is set in direct proportion to the distance of the measurement site of the surface temperature of the ingot from the meniscus of the metal in the mold.
Диапазон изменения величины Tист в пределах ± (10-30)% от рабочего значения объясняется закономерностями изменения температуры поверхности в зависимости от расходов шлаковой смеси в кристаллизаторе. При меньших значениях изменение расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе не будет сказываться на теплоотводе от слитка. Большие значения устанавливать не имеет смысла, так как дальнейшее изменение расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе не будет сказываться на качестве слитка.The range of variation of the value of T East within ± (10-30)% of the working value is explained by the laws of change in surface temperature depending on the flow rate of the slag mixture in the mold. At lower values, a change in the flow rate of the slag mixture in the mold will not affect the heat removal from the ingot. It does not make sense to establish large values, since a further change in the flow rate of the slag mixture in the mold will not affect the quality of the ingot.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от величины расстояния места измерения температуры поверхности слитка от мениска металла в кристаллизаторе. The specified range is set in direct proportion to the magnitude of the distance of the measurement site of the surface temperature of the ingot from the meniscus of the metal in the mold.
Диапазоны изменения расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе в пределах ± (10-40)% от рабочего значения объясняется закономерностями теплоотвода от слитка в кристаллизаторе. При меньших значениях не будет происходить изменений в росте толщины оболочки слитка и в величине теплоотвода от него. Большие значения устанавливать не имеет смысла, так как в этом случае не будет происходить дальнейшего изменения в росте толщины оболочки слитка и теплоотвода от него. The ranges of variation in the flow rate of the slag mixture in the mold within ± (10-40)% of the operating value are explained by the laws of heat removal from the ingot in the mold. At lower values, there will be no changes in the growth of the thickness of the shell of the ingot and in the amount of heat removal from it. It does not make sense to establish large values, since in this case there will be no further change in the growth of the thickness of the shell of the ingot and heat removal from it.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от рабочего расхода шлаковой смеси в кристаллизаторе. The specified range is set in direct proportion to the working flow of the slag mixture in the mold.
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 3 сп и вытягивают из него слиток с переменной скоростью. На мениск металла в кристаллизаторе подают шлаковую смесь на основе CaO SiO2- Al2O3. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи роликов и охлаждают водой с регулируемым расходом, распыливаемой форсунками. В зоне вторичного охлаждения измеряют температуру поверхности слитка с помощью, например, оптических пирометров или тепловых труб. Кристаллизатор охлаждают водой, протекаемой в его рабочих стенках с регулируемым расходом. Удельные расходы воды изменяют по экспоненциальному закону от максимального значения под кристаллизатором до минимального значения в конце зоны охлаждения.PRI me R. In the process of continuous casting, 3 cn grade steel is fed into the mold and the ingot is pulled from it at a variable speed. A slag mixture based on CaO SiO 2 - Al 2 O 3 is fed to the metal meniscus in the mold. In the secondary cooling zone, the ingot is supported and guided by means of rollers and cooled with water at a controlled flow rate sprayed by the nozzles. In the secondary cooling zone, the surface temperature of the ingot is measured using, for example, optical pyrometers or heat pipes. The mold is cooled by water flowing in its working walls with an adjustable flow rate. The specific water flow rates vary exponentially from the maximum value under the mold to the minimum value at the end of the cooling zone.
С помощью телекамеры ТКМ со щелевой диафрагмой определяют на площади визирования оптического пирометра на поверхности слитка соотношения величины площадей светлых и темных пятен. Это отношение вычисляется при помощи контроллера обработки телевизионных изображений. Using a TCM camera with a slit diaphragm, the ratio of the areas of light and dark spots is determined on the area of sight of the optical pyrometer on the surface of the ingot. This ratio is calculated using the television image processing controller.
В процессе непрерывной разливки на локальном участке измерения температуры поверхности слитка определяют отношение величины площадей светлых и темных пятен и на основе этого определяют истинное значение температуры поверхности слитка по зависимости
Tист= Tизм+ ΔT(Sсв/Sтемн), где Tист истинное значение температуры поверхности слитка, оС;
Tизм измеренное значение температуры поверхности слитка с помощью прибора, оС;
Sсв площадь светлых пятен, мм2;
Sтемн площадь темных пятен, мм2;
ΔT эмпирический коэффициент, равный 20-120оС; и при отклонении Tист от рабочего значения в пределах ± (10-30)% соответственно изменяют расход шлаковой смеси в кристаллизаторе в пределах ± (10-40) от рабочего значения в обратной пропорциональной зависимости от величины отклонения значения Tист от рабочего значения.In the process of continuous casting at the local site for measuring the surface temperature of the ingot, the ratio of the areas of light and dark spots is determined and based on this, the true value of the temperature of the surface of the ingot is determined by
T East = T ISM + ΔT (S St. / S dark ), where T East true value of the surface temperature of the ingot, about With;
T ISM measured value of the surface temperature of the ingot using the device, o C;
S St. the area of bright spots, mm 2 ;
S is dark dark spots area, mm 2;
ΔT empirical coefficient equal to 20-120 about With; and when T dev deviates from the operating value within ± (10-30)%, respectively, the slag mixture flow in the mold is changed within ± (10-40) from the operating value in inverse proportion to the deviation of the value of T East from the operating value.
Расчет величины Tист и расход воды на охлаждение кристаллизатора производится при помощи ЭВМ.The calculation of the value of T East and water flow for cooling the mold is made using a computer.
В таблице приведены примеры осуществления способа непрерывной разливки металлов с различными технологическими параметрами. Площадь визирования пирометра на поверхности слитка составляет 200 мм2.The table shows examples of the method of continuous casting of metals with various technological parameters. The area of sight of the pyrometer on the surface of the ingot is 200 mm 2 .
В примере 1 из-за значительного уменьшения расхода шлаковой смеси происходит переохлаждение поверхности слитка в кристаллизаторе, что приводит к браку слитков по трещинам и к прорывам металла под кристаллизатором. In example 1, due to a significant decrease in the consumption of slag mixture, the surface of the ingot in the mold is supercooled, which leads to the rejection of the ingots through cracks and breakthroughs of the metal under the mold.
В примере 5 из-за незначительного уменьшения расхода шлаковой смеси нарушается необходимая закономерность теплоотвода от слитка в кристаллизаторе, что приводит к браку слитков по трещинам и к прорывам металла. In example 5, due to a slight decrease in the consumption of slag mixture, the necessary regularity of heat removal from the ingot in the mold is violated, which leads to the rejection of ingots along cracks and to breakthroughs of the metal.
В примере 6 (прототип) из-за отсутствия корректировки результатов измерения температуры поверхности слитка и соответствующего изменения расходов шлаковой смеси в кристаллизатор в соответствии с этим измерением происходит нарушение закономерности роста оболочки слитка в кристаллизаторе и выравнивания ее толщины по периметру кристаллизатора. Это приводит к браку слитков по трещинам и к прорывам металла под кристаллизатором. In example 6 (prototype) due to the lack of adjustment of the results of measuring the surface temperature of the ingot and the corresponding change in the flow rate of the slag mixture into the mold in accordance with this measurement, the pattern of growth of the shell of the ingot in the mold and the alignment of its thickness along the perimeter of the mold are violated. This leads to the rejection of ingots along cracks and to breakthroughs of metal under the mold.
В примерах 2-4 вследствие точного измерения температуры поверхности слитка с ее корректировкой по величине производится изменение расходов шлаковой смеси в оптимальных пределах. В результате в слитках не возникают внутренние и наружные трещины, выравнивается толщина оболочки слитка по периметру, устраняются прорывы металла. In examples 2-4, due to the accurate measurement of the surface temperature of the ingot with its adjustment in value, the flow rate of the slag mixture is changed in the optimal range. As a result, internal and external cracks do not occur in the ingots, the thickness of the shell of the ingot is aligned along the perimeter, metal breaks are eliminated.
Применение предлагаемого способа позволяет сократить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 1,8% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ непрерывной разливки металлов, применяемый на Череповецком металлургическом комбинате. The application of the proposed method allows to reduce the marriage of ingots for internal and external cracks by 1.8%. The economic effect is calculated in comparison with the base object, which is the continuous casting method used at the Cherepovets Metallurgical Plant.
Claims (1)
Tист= Tизм+ΔT(Sсв/Sтемн),
где Tи з м измеренное значение температуры поверхности слитка, oС;
Sс в площадь участков слитка без слоя окалины и шлака, мм2;
Sт е м н площадь участков слитка, покрытых слоем окалины и шлака, мм2;
ΔT эмпирический коэффициент, равный 20-120oС,
и при окончании Tи с т от значения, заданного по технологии, в пределах ± 10-30% соответственно изменяют расход шлаковой смеси в кристаллизатор в пределах ± 10-40% от значения, заданного по технологии, в обратной пропорциональной зависимости от величины отклонения значения Tи с т от значения, заданного по технологии.METHOD FOR CONTINUOUS METAL Pouring, including supplying metal to the mold, drawing an ingot from it at a variable speed, feeding slag mixture to the meniscus of the metal in the mold, cooling the mold with running water, maintaining and guiding the ingot using rollers, cooling the surface of the ingot with a cooler, spray nozzles also measuring the surface temperature of the ingot with a measuring device, characterized in that in the process of continuous casting in the local area of measuring the surface temperature ti ingot determine the area ratio of portions coated with a layer of dross and slag to the surface parts without said layer, which is evaluated by the emissivity of the sections calculated the true value of the temperature T and with t ingot surface by the expression
T East = T ISM + ΔT (S St. / S dark ),
where T and z m the measured value of the surface temperature of the ingot, o C;
S with in the area of the sections of the ingot without a layer of scale and slag, mm 2 ;
S t e m n area ingot sections coated with a layer of scale and slag mm 2;
ΔT empirical coefficient equal to 20-120 o C,
and at the end of T and c t from the value set by the technology, within ± 10-30%, respectively, the slag mixture flow into the mold is changed within ± 10-40% of the value set by the technology, in inverse proportion to the value deviation T and c t from the value set by technology.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93025637A RU2048959C1 (en) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Method of continuous casting of metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93025637A RU2048959C1 (en) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Method of continuous casting of metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2048959C1 true RU2048959C1 (en) | 1995-11-27 |
| RU93025637A RU93025637A (en) | 1996-08-10 |
Family
ID=20141204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93025637A RU2048959C1 (en) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Method of continuous casting of metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2048959C1 (en) |
-
1993
- 1993-04-29 RU RU93025637A patent/RU2048959C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Краснов Б.И. Оптимальное управление режимами непреравной разливки стали. М: Металлургия, 1970, с.187-189. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4304290A (en) | Method of adjusting the setting speed of the narrow sides of plate molds | |
| US4073332A (en) | Method of controlling continuous casting of a metal | |
| RU2048959C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| US6539273B1 (en) | Method of and apparatus for automatically controlling operation of a continuous casting plant | |
| RU2048963C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| RU2043834C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| RU2043835C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| RU2185927C2 (en) | Method for dynamic regulation of ingot cooling process in continuous metal casting apparatus | |
| JPS6049850A (en) | Method for controlling flow rate of secondary coolant in continuous casting plant | |
| SU789217A1 (en) | Metal continuous casting method | |
| JPH08290243A (en) | Twin roll continuous casting method | |
| RU93003989A (en) | METHOD OF CONTINUOUS METAL CASTING | |
| RU2043833C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| SU703228A1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| SU952419A1 (en) | Method of cooling continuously cast ingots | |
| SU1103937A1 (en) | Method of cooling continuously cast ingot | |
| JPS6054257A (en) | Method for controlling position of solidification completion point in continuous casting | |
| JPS63235055A (en) | Method for controlling surface temperature of continuously cast slab | |
| RU2021875C1 (en) | Continuous metal casting method | |
| RU2243062C1 (en) | Method of dynamic control of ingot cooling in plant for metal continuous casting | |
| RU2104118C1 (en) | Method of continuous casting of rectangular castings | |
| SU1197771A1 (en) | Method and apparatus for automatic regulation of cooling continuously cast ingot | |
| RU2048962C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| RU2043832C1 (en) | Method of continuous casting of metal | |
| RU2027540C1 (en) | Method for continuous casting of metals by a machine of curvilinear type |