RU2098226C1 - Device for continuous degassaing of metal at continuous casting - Google Patents

Device for continuous degassaing of metal at continuous casting Download PDF

Info

Publication number
RU2098226C1
RU2098226C1 RU96113490A RU96113490A RU2098226C1 RU 2098226 C1 RU2098226 C1 RU 2098226C1 RU 96113490 A RU96113490 A RU 96113490A RU 96113490 A RU96113490 A RU 96113490A RU 2098226 C1 RU2098226 C1 RU 2098226C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum chamber
metal
height
ladle
width
Prior art date
Application number
RU96113490A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96113490A (en
Inventor
В.И. Уманец
В.И. Лебедев
А.И. Дагман
Г.В. Первушин
Original Assignee
Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU96113490A priority Critical patent/RU2098226C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2098226C1 publication Critical patent/RU2098226C1/en
Publication of RU96113490A publication Critical patent/RU96113490A/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular, continuous casting of metals. SUBSTANCE: device uses a casting ladle hermetically joined to a lined vacuum chamber furnished with a vacuum line and a drain branch pipe installed in its bottom and entering the working space of the intermediate ladle furnished with elongated ladle nozzles entering the moulds. The lining inner surface of the vacuum chamber at the height of the side walls has projections arranged in a helix at an angle of 5 to 15oin length equal to 0.6 to 0.8 of the total height of the vacuum chamber working space. The width of each projection makes up 0.06 to 0.08 of the vacuum chamber inner space, and the height of each projection makes up 0.8 to 1.2 of the chamber width. EFFECT: enhanced efficiency of continuous degassing of metal at continuous casting. 1 dwg, 1 tbl

Description

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

Наиболее близким по технической сущности является устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, включающее сталеразливочный ковш, герметично состыкованный с вакуум-камерой, снабженной вакуум-проводом и сливным патрубком, установленным в ее днище и входящим в рабочую полость промежуточного ковша, снабженного в свою очередь удлиненными разливочными стаканами, входящими в кристаллизаторы. Поверхность футеровки внутренней полости боковых стенок вакуум-камеры выполнена равной по окружности и по высоте без выступов. The closest in technical essence is a device for continuous metal evacuation during continuous casting, including a steel pouring ladle, hermetically connected to a vacuum chamber equipped with a vacuum wire and a drain pipe installed in its bottom and included in the working cavity of the intermediate ladle, equipped in turn elongated pouring glasses included in the molds. The lining surface of the inner cavity of the side walls of the vacuum chamber is made equal in circumference and height without protrusions.

(См. Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. М. Металлургия, 1977, с. 194, рис. 66а). (See Sokolov G.A. Extra-furnace steel refining. M. Metallurgy, 1977, p. 194, Fig. 66a).

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность поточного вакуумирования металла в процессе непрерывной разливки. Это объясняется относительно небольшим временем прохождения капель металла от разливочного ковша до уровня слоя металла, находящегося на днище вакуум-камеры. В этих условиях происходит углеродное раскисление разливаемой стали с недостаточной интенсивностью и эффективностью. A disadvantage of the known device is the lack of efficiency in-line evacuation of metal in the process of continuous casting. This is explained by the relatively short transit time of metal droplets from the casting ladle to the level of the metal layer located on the bottom of the vacuum chamber. Under these conditions, carbon deoxidation of cast steel occurs with insufficient intensity and efficiency.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности и интенсивности поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке и в улучшении качества непрерывно-литых слитков. The technical effect when using the invention is to increase the efficiency and intensity of continuous metal evacuation during continuous casting and to improve the quality of continuously cast ingots.

Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке включает сталеразливочный ковш, герметично состыкованный с футерованной вакуум-камерой, снабженной вакуум-проводом и сливным патрубком, установленным в ее днище и входящим в рабочую полость промежуточного ковша, снабженного в свою очередь удлиненными разливочными стаканами, входящими в кристаллизаторы. The specified technical effect is achieved by the fact that the device for continuous metal evacuation during continuous casting includes a steel pouring ladle hermetically joined to a lined vacuum chamber equipped with a vacuum wire and a drain pipe installed in its bottom and entering the working cavity of the intermediate ladle equipped with its own turn elongated pouring glasses included in the molds.

На внутренней поверхности футеровки по высоте боковых стенок вакуум-камеры выполнены выступы, расположенные по винтовой линии с углом наклона 5-15 градусов на длине, равной 0,6-0,8 общей высоты рабочей полости вакуумкамеры. Ширина каждого выступа составляет 0,06-0,08 диаметра внутренней полости вакуум-камеры, а высота каждого выступа составляет 0,8-1,2 его ширины. On the inner surface of the lining along the height of the side walls of the vacuum chamber, protrusions are made located along a helical line with an angle of inclination of 5-15 degrees for a length equal to 0.6-0.8 of the total height of the working chamber of the vacuum chamber. The width of each protrusion is 0.06-0.08 of the diameter of the inner cavity of the vacuum chamber, and the height of each protrusion is 0.8-1.2 of its width.

Повышение эффективности и интенсивности поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке будет происходить вследствие увеличения времени пребывания металла в вакуумной камере из-за наличия на ее боковой поверхности винтовых выступов. В этих условиях большая часть капель струи металла попадает на указанные выступы и металл стекает по ним вниз, что и увеличивает время пребывания металла в вакуум-камере. В этом случае увеличивается интенсивность углеродного раскисления металла. An increase in the efficiency and intensity of metal flow evacuation during continuous casting will occur due to an increase in the metal residence time in the vacuum chamber due to the presence of screw protrusions on its side surface. Under these conditions, most of the droplets of the metal jet fall on these protrusions and the metal flows down them, which increases the residence time of the metal in the vacuum chamber. In this case, the intensity of carbon deoxidation of the metal increases.

Улучшение качества непрерывно-литых слитков происходит вследствие повышения интенсивности и глубины углеродного раскисления разливаемого металла. The quality improvement of continuously cast ingots occurs due to an increase in the intensity and depth of carbon deoxidation of the cast metal.

Диапазон значений угла наклона или подъема винтовой линии выступа в пределах 5-15 градусов объясняется гидравлическими закономерностями течения жидкого металла на наклонной плоскости выступов. При меньших значениях металл будет затвердевать на выступах вследствие малой скорости его течения. При больших значениях увеличение времени пребывания металла в вакуум-камере будет недостаточным для повышения эффективности поточного вакуумирования в необходимых пределах из-за течения металла по выступам с большой скоростью. The range of values of the angle of inclination or rise of the helical line of the protrusion in the range of 5-15 degrees is explained by the hydraulic laws of the flow of liquid metal on the inclined plane of the protrusions. At lower values, the metal will harden on the protrusions due to the low speed of its flow. At large values, an increase in the residence time of the metal in the vacuum chamber will not be sufficient to increase the efficiency of flow evacuation within the necessary limits due to the flow of metal along the protrusions at a high speed.

Указанный диапазон устанавливается в обратной зависимости от массового расхода металла из сталеразливочного ковша. The specified range is set in inverse proportion to the mass flow of metal from the steel pouring ladle.

Диапазон величины длины винтовой линии выступов по высоте боковых стенок вакуум-камеры в пределах 0,6-0,8 ее общей высоты объясняется физико-химическими закономерностями углеродного раскисления разливаемой стали. При меньших значениях время пребывания металла в вакуум-камере уменьшится сверх допустимых значений. Большие значения устанавливать не имеет смысла, т.к. при этом не будет происходить увеличение эффективности поточного вакуумирования разливаемого металла. The range of the length of the helical line of the protrusions along the height of the side walls of the vacuum chamber in the range of 0.6-0.8 of its total height is explained by the physicochemical laws of carbon deoxidation of the cast steel. At lower values, the residence time of the metal in the vacuum chamber will decrease in excess of the permissible values. It does not make sense to set large values, because however, there will be no increase in the efficiency of in-line evacuation of the poured metal.

Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от общей высоты рабочей полости вакуум-камеры. The specified range is set in direct proportion to the total height of the working cavity of the vacuum chamber.

Диапазон значений ширины выступа в пределах 0,06-0,08 диаметра внутренней полости вакуум-камеры объясняется гидравлическими закономерностями распыления струи металла в вакууме. При меньших значениях уменьшится доля вакуумируемого металла с повышенной интенсивностью сверх допустимых значений. При больших значениях не будет обеспечиваться равномерное распределение капель металла на выступах по высоте вакуум-камеры. The range of the width of the protrusion in the range 0.06-0.08 of the diameter of the inner cavity of the vacuum chamber is explained by the hydraulic laws of atomization of the metal jet in vacuum. At lower values, the fraction of the evacuated metal with increased intensity will decrease above the permissible values. At high values, the uniform distribution of metal droplets on the protrusions along the height of the vacuum chamber will not be ensured.

Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от величины внутреннего диаметра вакуум-камеры. The specified range is set in direct proportion to the size of the inner diameter of the vacuum chamber.

Диапазон значений высоты каждого выступа в пределах 0,8-1,2 его ширины объясняется гидравлическими закономерностями распыления струи металла в вакууме. При меньших значениях выступы будут обладать недостаточной прочностью. При больших значениях уменьшится доля вакуумированного металла, попадаемого на выступы. The range of height values of each protrusion in the range of 0.8-1.2 of its width is explained by the hydraulic laws of spraying a metal stream in a vacuum. At lower values, the protrusions will have insufficient strength. At high values, the fraction of evacuated metal falling on the protrusions will decrease.

Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от ширины выступа. The specified range is set in direct proportion to the width of the protrusion.

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 вакууммирования металла при непрерывной разливке, продольный разрез. The drawing shows a diagram of a device for in-line evacuation of metal during continuous casting, longitudinal section.

Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке состоит из сталеразливочного ковша 1, корпуса вакуум-камеры 2, футеровки вакуум-камеры 3, вакуум-провода 4, выступов 5, уплотнений 6, сливного патрубка 7, промежуточного ковша 8, разливочных стаканов 9, кристаллизаторов 10. Позицией 11 обозначен жидкий металл, 12 непрерывно-литые слитки, 13 струи металла, L общая высота рабочей полости вакуум-камеры, l высота линии винтового выступа, a шаг винтовой линии выступа, b ширина выступа, c высота выступа, D внутренний диаметр рабочей полости вакуум-камеры, α - угол наклона винтовой линии выступов. A device for continuous metal evacuation during continuous casting consists of a steel pouring ladle 1, a vacuum chamber body 2, a vacuum chamber lining 3, a vacuum wire 4, protrusions 5, seals 6, a drain pipe 7, an intermediate ladle 8, pouring glasses 9, molds 10. Position 11 denotes liquid metal, 12 continuously cast ingots, 13 jets of metal, L the total height of the working cavity of the vacuum chamber, l the height of the line of the screw protrusion, a step of the screw line of the protrusion, b the width of the protrusion, c the height of the protrusion, D inner diameter work polo ti vacuum chamber, α - angle helical protrusions line.

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 начале процесса непрерывной разливки жидкая нераскисленная сталь 11 марки ст.3 подается из сталеразливочного ковша 1 емкостью 350 т во внутреннюю полость вакуум-камеры и создается в ней разрежение до необходимого по технологии остаточного давления в пределах 0,5-1,5 кПа в зависимости от раскисленности стали. Сталеразливочный ковш состыкован с вакуум-камерой через уплотнения 6. Разрежение создается посредством вакуум-провода 4, соединенного с вакуум-насосом. Металл 11 подается из вакуум-камеры в промежуточный ковш 8 емкостью 50 т по сливному патрубку 7. Далее металл 11 из промежуточного ковша 8 подается через удлиненные разливочные стаканы 9 в кристаллизаторы 10, под уровень металла. Из кристаллизаторов 10 вытягиваютя непрерывно-литые слитки 12. Example. At the beginning of the continuous casting process, liquid non-milled steel 11, grade 3, is supplied from a 350 t steel ladle 1 to the internal cavity of the vacuum chamber and a vacuum is created in it to the residual pressure required by the technology within 0.5-1.5 kPa, depending from deoxidation of steel. The steel pouring ladle is docked to the vacuum chamber through seals 6. The vacuum is created by means of a vacuum wire 4 connected to a vacuum pump. The metal 11 is supplied from the vacuum chamber to the intermediate ladle 8 with a capacity of 50 tons through the drain pipe 7. Next, the metal 11 from the intermediate ladle 8 is fed through elongated casting nozzles 9 to the molds 10, under the metal level. Continuously cast ingots 12 are drawn from crystallizers 10.

Вакуумная камера состоит из стального корпуса 2, внутри которого выложена футеровка 3 из периклазоуглеродистых кирпичей. На внутренней поверхности футеровки 3 по высоте боковых стенок вакуум-камеры выполнены выступы 5, расположенные, например, по однозаходной винтовой линии с шагом "а" и с углом наклона a в пределах 5-15 градусов на длине l, равной 0,6-0,8 общей высоты L рабочей полости вакуум-камеры. Ширина "в" выступа 5 составляет 0,06-0,08 диаметра D внутренней полости вакуум-камеры, а высота "с" каждого выступа 5 составляет 0,8-1,2 его ширины "b". Выступы 5 выполнены из тех-же огнеупорных материалов, что и футеровка 3 вакуумной камеры. The vacuum chamber consists of a steel casing 2, inside of which there is a lining 3 made of periclase-carbon bricks. On the inner surface of the lining 3, protrusions 5 are made along the height of the side walls of the vacuum chamber, for example, located along a single-helix with a pitch "a" and with an angle of inclination a between 5-15 degrees and a length l equal to 0.6-0 , 8 total height L of the working cavity of the vacuum chamber. The width "c" of the protrusion 5 is 0.06-0.08 diameter D of the inner cavity of the vacuum chamber, and the height "c" of each protrusion 5 is 0.8-1.2 of its width "b". The protrusions 5 are made of the same refractory materials as the lining 3 of the vacuum chamber.

После выполнения промежуточного ковша 8 металлом 11 выше нижнего торца сливного патрубка 7 и герметизации вакуум-камеры уровнем металла 11 производится струйное вакуумирование разливаемой стали. При этом струи 13 металла 11 принимают веерообразную конусную форму, вследствие чего большая часть капель металла при своем движении вниз попадает на выступы 5 и стекает по ним в направлении днища вакуум-камеры. В этих условиях значительно увеличивается время пребывания металла во внутренней полости вакуум-камеры, что способствует повышению степени углеродного раскисления стали. After the intermediate ladle 8 is made with metal 11 above the lower end of the drain pipe 7 and the vacuum chamber is sealed with a metal level 11, jet evacuation of the cast steel is performed. In this case, the jets 13 of the metal 11 take a fan-shaped conical shape, as a result of which the majority of the metal droplets, when moving downward, fall onto the protrusions 5 and flow down them in the direction of the bottom of the vacuum chamber. Under these conditions, the residence time of the metal in the inner cavity of the vacuum chamber is significantly increased, which contributes to an increase in the degree of carbon deoxidation of steel.

В таблице приведены примеры работы устройства с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the operation of the device with various technological parameters.

В первом примере вследствие малой высоты винтовой линии выступов, их ширины и большого угла наклона выступов не обеспечивается необходимая эффективность углеродного раскисления разливаемой стали, а также уменьшается время пребывания металла в вакуум-камере сверх допустимых значений. In the first example, due to the small height of the helical line of the protrusions, their width and the large angle of inclination of the protrusions, the required carbon deoxidation efficiency of the cast steel is not provided, and the residence time of the metal in the vacuum chamber is reduced in excess of the permissible values.

В пятом примере вследствие большой высоты винтовой линии, ширины и высоты выступов уменьшается доля разливаемого металла, которая подвергается эффективному вакуумированию сверх допустимых значений. In the fifth example, due to the large height of the helix, the width and height of the protrusions, the proportion of the cast metal is reduced, which is subjected to effective evacuation in excess of the permissible values.

В шестом примере (прототип) вследствие отсутствия на внутренней поверхности футеровки вакуум-камеры винтовых выступов не происходит увеличение времени пребывания металла в вакуум-камере, что не обеспечивает увеличение интенсивности и эффективности процесса поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке. In the sixth example (prototype) due to the absence of screw protrusions on the inner surface of the vacuum chamber lining, there is no increase in the residence time of the metal in the vacuum chamber, which does not increase the intensity and efficiency of the process of continuous metal evacuation during continuous casting.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие наличия на внутренней поверхности футеровки вакуум-камеры винтовых выступов с необходимыми параметрами обеспечивается увеличение времени пребывания большей части разливаемой стали в вакуум-камере, что приводит в повышению интенсивности и эффективности углеродного раскисления. In the optimal examples 2-4, due to the presence of screw protrusions on the inner surface of the vacuum chamber lining with the necessary parameters, an increase in the residence time of most of the cast steel in the vacuum chamber is achieved, which leads to an increase in the intensity and efficiency of carbon deoxidation.

Claims (1)

Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, содержащее сталеразливочный ковш, герметично состыкованный с футерованной вакуумной камерой, снабженной вакуум-проводом и сливным патрубком, установленным в ее днище и входящим в рабочую полость промежуточного ковша, выполненного с удлиненными разливочными стаканами, входящими в кристаллизаторы, отличающееся тем, что на внутренней поверхности футеровки по высоте боковых стенок вакуум-камеры выполнены выступы, расположенные по винтовой линии с углом наклона 5 15o на длине, равной 0,6 0,8 общей высоты рабочей полости вакуум-камеры, при этом ширина каждого выступа составляет 0,06 0,08 диаметра внутренней полости вакуум-камеры, а высота каждого выступа составляет 0,8 1,2 его ширины.A device for continuous metal evacuation of metal during continuous casting, comprising a steel pouring ladle sealed to a lined vacuum chamber equipped with a vacuum wire and a drain pipe installed in its bottom and entering the working cavity of the intermediate ladle, made with elongated pouring glasses entering the molds, characterized in that on the inner surface of the lining along the height of the side walls of the vacuum chamber there are protrusions located along a helical line with an inclination angle of 5 1 5 o at a length equal to 0.6 0.8 of the total height of the working cavity of the vacuum chamber, while the width of each protrusion is 0.06 0.08 of the diameter of the inner cavity of the vacuum chamber, and the height of each protrusion is 0.8 1.2 its width.
RU96113490A 1996-07-02 1996-07-02 Device for continuous degassaing of metal at continuous casting RU2098226C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96113490A RU2098226C1 (en) 1996-07-02 1996-07-02 Device for continuous degassaing of metal at continuous casting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96113490A RU2098226C1 (en) 1996-07-02 1996-07-02 Device for continuous degassaing of metal at continuous casting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2098226C1 true RU2098226C1 (en) 1997-12-10
RU96113490A RU96113490A (en) 1998-03-10

Family

ID=20182789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96113490A RU2098226C1 (en) 1996-07-02 1996-07-02 Device for continuous degassaing of metal at continuous casting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2098226C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. - М.: Металлургия, 1977, с.194, рис. 66а. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0030220A2 (en) Method for adding solids to molten metal
US2659120A (en) Apparatus for separating slag from a slag containing molten metal
DE7013377U (en) CONTINUOUS CASTING MACHINE
RU2098226C1 (en) Device for continuous degassaing of metal at continuous casting
RU2066592C1 (en) Apparatus for line vacuum treatment of metal under continuous casting
RU2066589C1 (en) Method of metal treatment under continuous casting
RU2066591C1 (en) Apparatus for line vacuum treatment of metal under continuous casting
RU2098225C1 (en) Device for in-line degassing of metal in continuous casting
RU2065339C1 (en) Method for metal treatment in continuous casting
RU2100138C1 (en) Gear treating metal in process of continuous casting
RU2037367C1 (en) Method and device for continuous vacuumizing of continuously-cast metal
RU2029658C1 (en) Device for metal working in the process of continuous pouring
RU2037369C1 (en) Apparatus for flow-line vacuum processing of continuously cast metal
RU2048246C1 (en) Method for in-line evacuation of metal in the process of continuous casting
RU2092275C1 (en) Method of steel treatment in process of continuous casting
RU2086354C1 (en) Casting ladle
RU2092273C1 (en) Method of in-line steel degassing in continuous casting
SU835613A1 (en) Method of eliminating ingot skin breaking at metal continuous casting
RU2060101C1 (en) Method of treatment of metal in process of continuous casting
RU2037370C1 (en) Method of flow line vacuum processing of metal in the process of continuous casting
RU2030954C1 (en) Steel working method in the process of continuous pouring
RU2051004C1 (en) Method of continuous evacuation of metal in the process of continuous casting
RU2048245C1 (en) Method for working metal in the process of continuous casting
RU2056970C1 (en) Method of treatment upon process of flow vacuumizing at continuous casting
RU2085329C1 (en) Apparatus for in-line vacuumizing of metal during continuous pouring process