RU2048963C1 - Method of continuous casting of metals - Google Patents
Method of continuous casting of metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2048963C1 RU2048963C1 RU93025826A RU93025826A RU2048963C1 RU 2048963 C1 RU2048963 C1 RU 2048963C1 RU 93025826 A RU93025826 A RU 93025826A RU 93025826 A RU93025826 A RU 93025826A RU 2048963 C1 RU2048963 C1 RU 2048963C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ingot
- mold
- cooling
- slag
- surface temperature
- 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 кристаллизаторе, 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 a method of continuous casting of metal, including feeding metal into 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 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 теплоотвода от слитка в кристаллизаторе посредством изменения расхода в нем охлаждающей воды 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 explained by 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 heat removal from the ingot in the mold by changing the flow rate of cooling water 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 теплоотвода от слитка в кристаллизаторе посредством изменения расхода в нем охлаждающей воды 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 regulate heat removal from the ingot in the mold by changing the flow rate of cooling water on the basis of data on measuring the surface temperature of the ingot without a layer of scale and slag skull after removing them.
Кроме того, удаление окалины и слоя шлакового 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 a layer of slag 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 resistance and complicates the maintenance process.
Отсутствие возможности регулирования расхода охладителя 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 cooler in the mold leads to overheating and to supercooling of individual local sections of the surface of the ingot in the mold, which causes the ingots to defect along internal and external cracks, and also leads to breakthroughs of the metal under the mold.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в улучшении качества непрерывнолитых слитков. The technical effect when using the invention is to improve the quality of continuously cast ingots.
Технический эффект достигают тем, что подают металл в кристаллизатор, вытягивают из него слиток с переменной скоростью, подают шлаковую смесь на мениск металла в кристаллизаторе, охлаждают кристаллизатор проточной водой, охлаждают поверхность слитка охладителем, распыливаемым форсунками, а также измеряют температуру поверхности слитка измерительным прибором. The technical effect is achieved by supplying metal to the mold, pulling the ingot from it at a variable speed, feeding the slag mixture onto the meniscus of the metal in the mold, cooling the mold with running water, cooling the ingot surface with a cooler sprayed by nozzles, and measuring 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
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.In the process of continuous casting at the local site of measuring the surface temperature of the ingot, the ratio of the area of sections covered with a layer of scale and slag to the area of sections without the specified layer, which is estimated by the emissivity of the sections, is calculated, the true value of the surface temperature of the ingot is calculated by mathematical expression
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, 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 воды на охлаждение кристаллизатора в пределах ± (5-25)% от значения, заданного по технологии, в прямой 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 flow rate of water for cooling the mold within ± (5-25)% of the value set by the technology is directly proportional to the deviation values of T East from the value set by the technology.
Улучшение качества непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие регулирования расхода охлаждающей воды 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 порывы металла вследствие повышения равномерности толщины оболочки слитка по периметру кристаллизатора. Improving the quality of continuously cast ingots will occur due to the regulation of the flow of cooling water 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 shell of the ingot, as a result of which the marriage of ingots along internal and external cracks will be reduced, metal gusts will be eliminated due to an increase in the uniformity of the thickness of the ingot shell around the perimeter of the mold.
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 охлаждающей воды в кристаллизаторе. При меньших значениях изменение расхода охлаждающей воды не будет сказываться на теплоотводе от слитка. Большие значения устанавливать не имеет смысла, так как дальнейшее увеличение расхода воды на охлаждение кристаллизатора не будет сказываться на теплоотводе от слитка.The range of variation of the value of T East within ± (10-30)% of the operating value is explained by the laws of change in surface temperature depending on the flow rate of cooling water in the mold. At lower values, a change in the flow rate of cooling water will not affect the heat sink from the ingot. It does not make sense to set large values, since a further increase in the flow of water for cooling the mold will not affect the heat sink from 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 воды на охлаждение кристаллизатора в пределах ± (5-25)% от рабочего значения объясняется закономерностями теплоотвода от слитка в кристаллизаторе и роста толщины оболочки слитка. При меньших значениях не будет происходить выравнивание толщины по периметру слитка и увеличение ее толщины. При больших значениях изменение расхода охлаждающей воды в кристаллизаторе не будет сказываться на теплоотводе от слитка. The ranges of changes in the flow rate of water for cooling the mold within ± (5-25)% of the working value are explained by the laws of heat removal from the ingot in the mold and the growth of the thickness of the shell of the ingot. At lower values, the thickness will not align along the perimeter of the ingot and increase its thickness. At large values, a change in the flow rate of cooling water in the mold will not affect the heat sink from the ingot.
Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от рабочего расхода охлаждающей воды в кристаллизаторе. The specified range is set in direct proportion to the working flow of cooling water 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.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.
С помощью телекамеры ТКМ со щелевой диафрагмой определяют на площади визирования оптического пирометра на поверхности слитка соотношения величины площадей светлых и темных пятен. Это соотношение вычисляется при помощи контролера 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 воды на охлаждение кристаллизатора в пределах ± (5-25)% от рабочего значения в прямой 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 is an empirical coefficient equal to 20-120 о С, and if T ist deviates from the working value within ± (10-30)%, the water flow for cooling the mold accordingly changes within ± (5-25)% of the working value in direct proportional depending on the magnitude of the deviation of the value of T East from the operating value.
Расчет величины Tист и расхода 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 вследствие недостаточного увеличения расхода воды на охлаждение кристаллизатора не будет выравниваться толщина оболочки по периметру кристаллизатора, что приведет к прорывам металла под кристаллизатором и браку слитков по внутренним и наружным трещинам. In example 1, due to an insufficient increase in the flow rate of water for cooling the mold, the shell thickness will not equalize along the perimeter of the mold, which will lead to breakthroughs of the metal under the mold and the marriage of ingots along internal and external cracks.
В примере 5 вследствие увеличенного расхода воды на охлаждение кристаллизатора сверх допустимых значений будет происходить переохлаждение поверхности слитков, что приведет к их браку вследствие возникновения внутренних и наружных трещин. In example 5, due to the increased water consumption for cooling the mold over acceptable values, the surface of the ingots will be supercooled, which will lead to their marriage due to the occurrence of internal and external cracks.
В примере 6 (прототип) вследствие отсутствия корректировки результатов измерения температуры поверхности слитка и отсутствия корректировки расходов воды на охлаждение кристаллизатора не происходит выравнивания оболочки слитка по периметру кристаллизатора, в слитках возникают внутренние и наружные трещины, происходят прорывы 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 lack of adjustment of the water flow for cooling the mold, the shell of the ingot does not align along the perimeter of the mold, internal and external cracks occur in the ingots, metal breaks occur under the mold.
В примерах 2-4 вследствие точного измерения температуры поверхности слитка с ее корректировкой по величине производится изменение расходов воды на охлаждение кристаллизатора в оптимальных пределах. В результате в слитках не возникают внутренние и наружные трещины, выравнивается толщина оболочки слитка по периметру кристаллизатора, устраняются прорывы металла под кристаллизатором. In examples 2-4, due to the accurate measurement of the temperature of the surface of the ingot with its adjustment in magnitude, a change in the flow rate of water for cooling the mold 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 of the mold, metal breaks under the mold are eliminated.
Применение предлагаемого способа позволяет сократить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 2,6% 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 2.6%. 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 отклонении Tи с т от значения, заданного по технологии, в пределах ± 10-30% соответственно изменяют расход воды на охлаждение кристаллизатора в пределах ± 5-25% от значения, заданного по технологии, в прямой 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 on the plot of the measuring 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 rejecting T and t of the value specified by the technology within ± 10-30% respectively alter water flow for cooling the mold within a ± 5-25% from the value set by the technology in direct proportion to the deviation values T and c t from the value set by technology.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93025826A RU2048963C1 (en) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Method of continuous casting of metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93025826A RU2048963C1 (en) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Method of continuous casting of metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2048963C1 true RU2048963C1 (en) | 1995-11-27 |
| RU93025826A RU93025826A (en) | 1996-07-20 |
Family
ID=20141288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93025826A RU2048963C1 (en) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | Method of continuous casting of metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2048963C1 (en) |
-
1993
- 1993-04-29 RU RU93025826A patent/RU2048963C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Краснов Б.И. Оптимальное управление режимами непрерывной разливки стали. М.: Металлургия, 1970, с.187-189. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4073332A (en) | Method of controlling continuous casting of a metal | |
| RU2048963C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| RU2048959C1 (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 | |
| RU93003989A (en) | METHOD OF CONTINUOUS METAL CASTING | |
| JPH04339555A (en) | Method for controlling surface temperature on continuously cast slab | |
| JPH08290243A (en) | Twin roll continuous casting method | |
| SU707681A1 (en) | Continuous metal-casting method | |
| SU952419A1 (en) | Method of cooling continuously cast ingots | |
| JPS6054257A (en) | Method for controlling position of solidification completion point in continuous casting | |
| SU1103937A1 (en) | Method of cooling continuously cast ingot | |
| SU1197771A1 (en) | Method and apparatus for automatic regulation of cooling continuously cast ingot | |
| SU595057A1 (en) | Continuous metal casting method | |
| SU703228A1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| RU2043833C1 (en) | Method of the metal continuous casting | |
| JPS63235055A (en) | Method for controlling surface temperature of continuously cast slab | |
| RU2043832C1 (en) | Method of continuous casting of metal | |
| RU2048960C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| SU789213A1 (en) | Ingot continuous casting method | |
| RU2048961C1 (en) | Method of continuous casting of metals | |
| RU2048962C1 (en) | Method of continuous casting of metals |