RU2087250C1

RU2087250C1 - Device for in-line vacuum treatment of metal in continuous casting

Info

Publication number: RU2087250C1
Application number: RU95105110A
Authority: RU
Inventors: В.И. Уманец; В.И. Лебедев; В.В. Рябов; И.В. Сафонов; А.Ф. Копылов; В.В. Чуйков; С.М. Чиграй
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1995-04-05
Publication date: 1997-08-20
Also published as: RU95105110A

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: the offered device includes vacuum chamber with throttle and discharge outlet in the bottom plate. Discharge outlet enters the working hollow of intermediate ladle. Installed on bottom plate of vacuum chamber, inside the working hollow, along its axis is refractory sleeve having side through holes located at the level of bottom plate of vacuum chamber, and upper end of sleeve is located with clearance below the level of throttle of vacuum chamber. Installed between walls of vacuum chamber and sleeve are two discharge outlets of which one has supplying pipeline. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к поточному вакуумированию металла при непрерывной разливкке. The invention relates to metallurgy, and more particularly to continuous evacuation of metal during continuous casting.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, включающее разливочный ковш, установленный на корпусе вакуумной камеры и состыкованный с ней через уплотнение. В днище вакуумной камеры установлен сливной патрубок, входящий в рабочую емкость промежуточного ковша, в днище которого установлены разливочные стаканы, входящие в кристаллизаторы. Вакуумкамера снабжена вакуумпроводом, соединенным с вакуумнасосом. В процессе разливки в вакуумкамере создается остаточное давление, и производится струйное вакуумирование разливаемого металла. The closest in technical essence is a device for continuous metal evacuation during continuous casting, including a casting ladle mounted on the housing of the vacuum chamber and docked with it through the seal. A drain pipe is installed in the bottom of the vacuum chamber, which is included in the working capacity of the intermediate ladle, in the bottom of which casting glasses are installed, which are included in the molds. The vacuum chamber is equipped with a vacuum pipe connected to a vacuum pump. During the casting process, a residual pressure is created in the vacuum chamber, and jet evacuation of the cast metal is performed.

(См. авт. св. СССР N 295607, кл. В 22 D 11/10, 1971). (See ed. St. USSR N 295607, class B 22 D 11/10, 1971).

Недостатками известного устройства являются недостаточные производительность и качество непрерывнолитых слитков, разливаемых из вакуумированного металла. Это объясняется недостаточной интенсивностью углеродного раскисления разливаемой стали только в вакуумкамере. При этом увеличивается брак непрерывности слитков по повышенному содержанию в металле кислорода и качеству макроструктуры. The disadvantages of the known device are insufficient productivity and quality of continuously cast ingots cast from a vacuum metal. This is due to the insufficient intensity of carbon deoxidation of cast steel only in the vacuum chamber. At the same time, the continuity of ingots increases due to the increased oxygen content in the metal and the quality of the macrostructure.

Кроме того, процессу поточного вакуумирования подвергается не весь металл, находящийся в промежуточном ковше до герметизации сливного патрубка и начала процесса струйного вакуумирования. In addition, not all of the metal in the tundish is exposed to the inline evacuation process prior to sealing the drain pipe and the start of the jet evacuation process.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении интенсивности и производительности процесса поточного вакуумирования, а также в улучшении качества непрерывнолитых слитков. The technical effect when using the invention is to increase the intensity and productivity of the process of inline vacuum, as well as to improve the quality of continuously cast ingots.

Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке включает вакуумную камеру с горловиной и со сливным патрубком в ее днище, входящим в рабочую полость промежуточного ковша. The specified technical effect is achieved by the fact that the device for continuous metal evacuation during continuous casting includes a vacuum chamber with a neck and with a drain pipe in its bottom, which is included in the working cavity of the intermediate ladle.

На днище вакуумкамеры внутри ее рабочей полости по оси установлен огнеупорный стакан, имеющий боковые сквозные отверстия, расположенные на уровне днища вакуумкамеры, а верхний торец стакана расположен с зазором ниже уровня горловины вакуумкамеры. В зазоре между стенками вакуумкамеры и стакана установлены два сливных патрубка, один из которых снабжен подводящим трубопроводом. At the bottom of the vacuum chamber, a refractory cup is installed along its axis along the axis, having lateral through holes located at the bottom of the vacuum chamber, and the upper end of the cup is located with a gap below the neck level of the vacuum chamber. In the gap between the walls of the vacuum chamber and the glass, two drain pipes are installed, one of which is equipped with a supply pipe.

Повышение интенсивности и производительности процесса поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке будет происходить вследствие обеспечения возможности осуществления одновременного вакуумирования двух типов: струйного в вакуумкамере и циркуляционного в промежуточном ковше. При этом циркуляционное вакуумирование обеспечивается за счет подачи инертного газа, как транспортирующего, по трубопроводу в один из патрубков. В условиях совмещения двух видов вакуумирования обеспечивается более полное углеродное раскисление стали, что приводит к улучшению качества непрерывнолитых слитков по содержанию в металле кислорода и по макроструктуре. При этом возможность осуществления циркуляционного вакуумирования позволяет подвергать вакуумированию первые порции металла в промежуточном ковше при начале разливки, что невозможно при осуществлении только струйного вакуумирования. The increase in the intensity and productivity of the process of continuous metal evacuation during continuous casting will occur due to the provision of the possibility of simultaneous evacuation of two types: jet in a vacuum chamber and circulation in the intermediate ladle. In this case, the circulation evacuation is ensured by supplying an inert gas, as transporting, through the pipeline into one of the nozzles. Under the conditions of combining the two types of evacuation, a more complete carbon deoxidation of steel is ensured, which leads to an improvement in the quality of continuously cast ingots by the oxygen content in the metal and by the macrostructure. Moreover, the possibility of circulating evacuation allows you to vacuum the first portion of the metal in the intermediate ladle at the beginning of casting, which is impossible with only jet evacuation.

Установка огнеупорного стакана на днище вакуумкамеры объясняется необходимостью разделения зон струйного и циркуляционного вакуумирования. Наличие боковых отверстий в стакане объясняется необходимостью усиления интенсивности вакуумирования слоя металла, находящегося на днище вакуумкамеры за счет его барботажа. The installation of a refractory cup on the bottom of the vacuum chamber is explained by the need to separate the zones of jet and circulation evacuation. The presence of side openings in the glass is explained by the need to increase the intensity of the evacuation of the metal layer located on the bottom of the vacuum chamber due to its bubbling.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого устройства 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 lack of coincidence of the distinctive features of the claimed device with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "Inventive step".

На чертеже показана схема устройства для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, продольный разрез. The drawing shows a diagram of a device for continuous metal evacuation during continuous casting, longitudinal section.

Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке состоит из сталеразливочного ковша 1, вакуумной камеры 2, вакуумпровода 3, сливных патрубков 4 и 5, трубопровода 6, стакана 7 с отверстием 8, горловины 9, верхнего торца 10, уплотнений 11, промежуточного ковша 12, разливочных стаканов 13, кристаллизаторов 14, пористый пробки 15, патрубка 16. Позицией 17 обозначен жидкий металл, 18 и 19 уровни металла, 20 непрерывнолитые слитки. A device for continuous metal evacuation during continuous casting consists of a steel ladle 1, a vacuum chamber 2, a vacuum pipe 3, drain pipes 4 and 5, a pipe 6, a glass 7 with an opening 8, a neck 9, an upper end 10, seals 11, an intermediate ladle 12, pouring glasses 13, crystallizers 14, porous plugs 15, nozzle 16. Position 17 denotes liquid metal, 18 and 19 metal levels, 20 continuously cast ingots.

Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке работает следующим образом. A device for continuous metal evacuation during continuous casting works as follows.

Пример. В процессе поточного вакуумирования нераскисленная сталь марки ст3 из сталеразливочного ковша 1 емкостью 350 т подается в вакуумную камеру 2, из которой по сливному патрубку 4 направляется в промежуточный ковш 12 под уровень металла 19. Из промежуточного ковша 12 через разливочные стаканы 13 металл 17 направляется в кристаллизаторы 14, из которых вытягиваются непрерывнолитые слитки 20 сечением 250х1600 мм со скоростью 0,8 1,2 м/мин. Разливочный ковш 1 стыкуется с горловиной 9 вакуумкамеры 2 через уплотнения 11. Example. In the process of vacuum evacuation, unstuffed steel of grade c3 from a steel-pouring ladle 1 with a capacity of 350 t is fed into a vacuum chamber 2, from which through a drain pipe 4 it is sent to the intermediate ladle 12 to the metal level 19. From the intermediate ladle 12, through the casting nozzles 13, the metal 17 is sent to crystallizers 14, from which continuously cast ingots of 20 are drawn with a cross section of 250x1600 mm at a speed of 0.8 to 1.2 m / min. The casting ladle 1 is joined with the neck 9 of the vacuum chamber 2 through the seals 11.

В вакуумкамере 2 создается остаточное давление в пределах 0,6 0,8 КПа при помощи вакуумпровода 3, соединенного с вакуумнасосом. После герметизации патрубков 4 и 5 уровнем металла 19 в вакуумкамере начинается откачивание воздуха и создается остаточное давление. In the vacuum chamber 2, a residual pressure is created within 0.6 0.8 KPa by means of a vacuum pipe 3 connected to a vacuum pump. After sealing the nozzles 4 and 5 with a metal level 19 in the vacuum chamber, air evacuation begins and residual pressure is created.

На днище вакуумкамеры 2 внутри ее рабочей полости по оси установлен огнеупорный стакан 7, имеющий боковые сквозные отверстия 8, расположенные на уровне днища вакуумкамеры 2. Число отверстий 8 составляет 3. Верхний торец 10 стакана 7 расположен с зазором ниже уровня горловины 9 вакуумкамеры 2. В зазоре между стенками вакуумкамеры 2 и стакана 7 в днище камеры установлены два патрубка 4 и 5. Патрубок 5 снабжен трубопроводом 6, по которому подается под давлением инертный газ аргон. At the bottom of the vacuum chamber 2, a refractory cup 7 is installed along its axis along the axis, having lateral through holes 8 located at the bottom level of the vacuum chamber 2. The number of holes 8 is 3. The upper end face 10 of the cup 7 is located with a gap below the neck level 9 of the vacuum chamber 2. B the gap between the walls of the vacuum chamber 2 and the glass 7 in the bottom of the chamber has two pipes 4 and 5. The pipe 5 is equipped with a pipe 6, through which inert argon gas is supplied under pressure.

При подаче газа в патрубок 5 жидкий металл 17 наполняется пузырьками газа, что приводит к уменьшению удельного веса металла, к его подъему и транспортировке в вакуумкамеру 2. В этих условиях происходит циркуляционное вакуумирование металла, находящегося в промежуточном ковше 12. Внутри стакана 7 происходит струйное вакуумирование металла 17, который из рабочего объема стакана 7 через боковые отверстия 8 перетекает в зазор между стенками вакуумкамеры 2 и стакана 7. При этом происходит барботаж слоя металла, находящегося на днище вакуумкамеры 2, что приводит к интенсификации процесса вакуумирования металла с поверхности уровня 18. Для интенсификации процесса вакуумирования с поверхности слоя металла 18 через пористую пробку 15 по патрубку 16 подается инертный газ аргон. When gas is supplied to the nozzle 5, the liquid metal 17 is filled with gas bubbles, which leads to a decrease in the specific gravity of the metal, to its rise and transportation to the vacuum chamber 2. Under these conditions, the metal in the intermediate ladle 12 is circulated under vacuum. Inside the glass 7, the jet is evacuated metal 17, which from the working volume of the glass 7 through the lateral openings 8 flows into the gap between the walls of the vacuum chamber 2 and the glass 7. In this case, the layer of metal located on the bottom of the vacuum chamber 2 is bubbled it leads to an intensification of the process of vacuum metal from the surface level 18. To intensify the evacuation process from the surface of the metal layer 18 via the porous plug 15 through conduit 16 is supplied the inert gas is argon.

В примере внутренний диаметр вакуумкамеры 2 составляет 1,8 м; ее высота до горловины 9 составляет 1,6 м; высота стакана 7 составляет 1,4 м. Верхние уровни отверстий 8 расположены ниже уровня металла 18. In the example, the inner diameter of the vacuum chamber 2 is 1.8 m; its height to the neck 9 is 1.6 m; the height of the glass 7 is 1.4 m. The upper levels of the holes 8 are located below the level of the metal 18.

Вследствие осуществления циркуляционного вакуумирования процессу вакуумирования подвергается весь металл, находящийся в промежуточном ковше в начале разливки до герметизации патрубков 4 и 5 уровнем металла 19. Due to the implementation of circulating evacuation, the entire metal located in the tundish at the beginning of casting is exposed to the evacuation process until the nozzles 4 and 5 are sealed with metal level 19.

Применение устройства позволяет повысить производительность и эффективность процесса поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке на 6 8% а также увеличить выход годных слитков из вакуумированного металла на 10 12% The use of the device allows to increase the productivity and efficiency of the process of continuous metal evacuation during continuous casting by 6 8% and also increase the yield of suitable ingots from vacuum metal by 10 12%

Claims

A device for continuous metal evacuation of a metal during continuous casting, comprising a vacuum chamber with a neck and a drain pipe in its bottom buried in the working cavity of the intermediate ladle, characterized in that the bottom of the vacuum chamber inside its working cavity has an axial refractory cup with lateral through holes, located at the bottom of the vacuum chamber, and the upper end of the glass is located below the neck of the vacuum chamber, while in the gap between the walls of the vacuum chamber and the glass there are two drain pas tube, one of which is equipped with a supply pipe.