RU2101130C1

RU2101130C1 - Mold for metal continuous casting

Info

Publication number: RU2101130C1
Application number: RU96106967A
Authority: RU
Inventors: В.И. Уманец; Г.С. Чалышев; А.Ф. Копылов; В.И. Лебедев; С.К. Андросов
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: metallurgy, particular, metal continuous casting. SUBSTANCE: the offered mold has supporting plates with wide and narrow working walls secured to supporting plates and having longitudinal internal channels, and tightening devices with nuts, passed through supporting plates and pressing wide walls to longitudinal ends of narrow working walls. Installed between longitudinal ends of narrow walls and surfaces of wide walls are flat longitudinal inserts protruding above working surface of narrow walls and having bevelled end on the side of working hollow of mold. Ends of narrow walls and surface of inserts, in points of their contact, have longitudinal protrusions and depressions entering each other and located on the side of supporting plates of narrow walls. EFFECT: higher stability of mold. 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов. The invention relates to metallurgy, namely to the continuous casting of metals.

Наиболее близким по технической сущности является кристаллизатор для непрерывной разливки металла, включающий опорные плиты, прикрепленные к ним широкие и узкие рабочие стенки с продольными каналами, подводящие и отводящие трубопроводы. Две узкие рабочие стенки зажаты между другими широкими стенками при помощи стяжек с гайками, пропущенными через опорные плиты. Продольные каналы в рабочих стенках соединены поперечными каналами в верхней и нижней частях рабочих стенок. Оси продольных каналов смещены в сторону опорных плит относительно оси симметрии толщины рабочих стенок на 0,1-0,4 их толщины, а поперечные каналы выполнены в виде открытых проточек, расположенных со стороны опорных плит [1]
Недостатком известного кристаллизатора является низкая стойкость его узких рабочих стенок, зажатых между широкими стенками. Это объясняется тем, что в процессе нагрева рабочих стенок при непрерывной разливке металла узкие рабочие стенки расширяются. В этих условиях продольные торцы узких рабочих стенок претерпевают усилия сжатия, превышающие допустимые значения. Вследствие этого при охлаждении рабочих стенок после окончания процесса непрерывной разливки узкие зажатые стенки усаживаются, вследствие чего образуются зазоры между узкими и широкими рабочими стенками. Для их ликвидации производится чеканка специальным инструментом типа тупого зубила продольных краев узких рабочих стенок. Образование зазоров и их зачеканка вызывает необходимость частой строжки поверхности узких зажатых рабочих стенок, что приводит к их быстрому выходу из строя. Другая пара широких стенок подвержена только истиранию и абразивному износу о поверхность вытягиваемого слитка. Вследствие этого стойкость широких стенок превышает стойкость узких стенок.The closest in technical essence is a mold for continuous casting of metal, including base plates, wide and narrow working walls with longitudinal channels attached to them, inlet and outlet pipelines. Two narrow working walls are sandwiched between other wide walls by means of couplers with nuts passed through the base plates. The longitudinal channels in the working walls are connected by transverse channels in the upper and lower parts of the working walls. The axes of the longitudinal channels are shifted towards the base plates relative to the axis of symmetry of the thickness of the working walls by 0.1-0.4 of their thickness, and the transverse channels are made in the form of open grooves located on the side of the base plates [1]
A disadvantage of the known mold is the low resistance of its narrow working walls sandwiched between wide walls. This is because in the process of heating the working walls during continuous casting of metal, the narrow working walls expand. Under these conditions, the longitudinal ends of the narrow working walls undergo compression forces exceeding the permissible values. As a result, when cooling the working walls after the end of the continuous casting process, the narrow clamped walls shrink, resulting in gaps between the narrow and wide working walls. To eliminate them, a special tool is chased, such as a blunt chisel, of the longitudinal edges of narrow working walls. The formation of gaps and their caulking necessitates frequent gouging of the surface of narrow clamped working walls, which leads to their rapid failure. Another pair of wide walls is subject only to abrasion and abrasion against the surface of the drawn ingot. As a result, the resistance of wide walls exceeds that of narrow walls.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стойкости узких рабочих стенок и кристаллизатора в целом. The technical effect when using the invention is to increase the resistance of narrow working walls and the mold as a whole.

Указанный технический эффект достигается тем, что кристаллизатор для непрерывной разливки металла включает опорные плиты с прикрепленными к ним широкими и узкими рабочими стенками с продольными внутренними каналами, а также стяжки с гайками, пропущенными через опорные плиты и прижимающими широкие стенки к продольным торцам узких рабочих стенок. The indicated technical effect is achieved in that the mold for continuous casting of metal includes base plates with wide and narrow working walls attached to them with longitudinal internal channels, as well as ties with nuts passed through the base plates and pressing wide walls to the longitudinal ends of the narrow working walls.

Между продольными торцами узких и поверхностью широких стенок установлены плоские продольные вставки, выступающие над рабочей поверхностью узких стенок и имеющие скошенный торец со стороны рабочей полости кристаллизатора. На торцах узких стенок и на поверхности вставок в местах их контакта выполнены продольные выступы и впадины, взаимно входящие друг в друга и расположенные со стороны опорных плит узких стенок. Between the longitudinal ends of the narrow walls and the surface of the wide walls, flat longitudinal inserts are installed that protrude above the working surface of the narrow walls and have a beveled end from the side of the working cavity of the mold. At the ends of the narrow walls and on the surface of the inserts in the places of their contact, longitudinal protrusions and depressions are made, mutually falling into each other and located on the side of the base plates of the narrow walls.

Повышение стойкости узких рабочих стенок и кристаллизатора в целом будет происходить вследствие наличия плоских вставок, расположенных между торцами узких и поверхностью широких стенок, имеющих скошенный торец. При этом наличие на торцах узких стенок и на поверхности вставок продольных выступов и впадин, взаимно входящих друг в друга, позволяет передвигать вставки относительно стенок и изменять величину выступающего участка в рабочую полость кристаллизатора по мере износа его и выхода из строя. В этих условиях отпадает необходимость переточки узких стенок при каждом случае образования зазора вдоль из продольных торцев и по мере износа и зачеканки скошенного торца каждой плоской вставки. Вследствие этого стойкость узких и широких стенок выравнивается, число их строжек и переточек определяется только интенсивностью и величиной образивного износа из-за трения о поверхность вытягиваемого слитка. The increase in resistance of narrow working walls and the mold as a whole will occur due to the presence of flat inserts located between the ends of the narrow and the surface of the wide walls having a beveled end. Moreover, the presence of narrow walls at the ends and on the surface of the inserts of longitudinal protrusions and depressions, mutually entering into each other, allows you to move the insert relative to the walls and change the size of the protruding section into the working cavity of the mold as it deteriorates and fails. Under these conditions, there is no need to regrind the narrow walls in each case of the formation of a gap along the longitudinal ends and, as the beveled end face of each flat insert is worn and caulked. As a result, the resistance of narrow and wide walls is leveled, the number of gouging and regrinding is determined only by the intensity and magnitude of the productive wear due to friction on the surface of the drawn ingot.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого кристаллизатора с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень". Analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the proposed mold with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 изображена схема кристаллизатора для непрерывной разливки металла; на фиг. 2 то же, узел I в увеличенном масштабе. In FIG. 1 depicts a mold for continuous casting of metal; in FIG. 2 the same, node I on an enlarged scale.

Кристаллизатор для непрерывной разливки металла состоит из опорных плит 1 и 2, широких 3 и узких 4 рабочих стенок, каналов 5, стяжек 6, гаек 7, вставок 8 со скошенными торцами 9, продольных выступов 10 и впадин 11. Величина перемещения вставки δ. The mold for continuous casting of metal consists of base plates 1 and 2, wide 3 and narrow 4 working walls, channels 5, couplers 6, nuts 7, inserts 8 with beveled ends 9, longitudinal protrusions 10 and depressions 11. The amount of movement of the insert δ.

Кристаллизатор для непрерывной разливки металла работает следующим образом. A mold for continuous casting of metal works as follows.

Пример. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подается сталь марки Ст3 и вытягивается из него слиток сечением 250 х 1600 мм со скоростью 0,8 м/мин. Кристаллизатор состоит из опорных стальных плит 1 и 2, к которым при помощи шпилек прикреплены соответственно широкие 3 и узкие 4 рабочие стенки из меди M1. Толщина стенок 3 и 4 составляет 80 мм, диаметр каналов 5-20 мм. Каналы 5 расположены по оси симметрии толщины стенок 3 и 4. В рабочих стенках 3 и 4 выполнены вертикальные продольные каналы 5, по которым подается под давлением осаждающая проточная вода. Опорные плиты 1 стянуты пропущенными через них стяжками 6 с гайками 7. При завинчивании гаек 7 широкие рабочие стенки 3 прижимаются с необходимым усилием к продольным торцам узких рабочих стенок 4. Example. In the process of continuous casting, steel of the St3 grade is fed into the mold and an ingot with a cross section of 250 x 1600 mm is drawn from it at a speed of 0.8 m / min. The mold consists of supporting steel plates 1 and 2, to which, with the help of studs, are attached wide 3 and narrow 4 working walls made of copper M1, respectively. The thickness of the walls 3 and 4 is 80 mm, the diameter of the channels is 5-20 mm. The channels 5 are located along the symmetry axis of the thicknesses of walls 3 and 4. In the working walls 3 and 4, vertical longitudinal channels 5 are made, through which precipitating flowing water is supplied under pressure. The base plates 1 are pulled together by the couplers 6 passed through with the nuts 7. When tightening the nuts 7, the wide working walls 3 are pressed with the necessary force to the longitudinal ends of the narrow working walls 4.

Между продольными торцами узких 4 и поверхностью широких стенок 3 установлены плоские продольные вставки 8, выступающие над рабочей поверхностью узких стенок 4 и имеющие скошенный торец 9 со стороны рабочей полости кристаллизатора. Поверхность скоса торца 9 может быть плоской под углом 30-60^o, выпуклой или вогнутой, например, по радиусу. Длина торца 9 вставки 8, выступающего над рабочей поверхностью узких стенок 4, составляет 3-10 мм, толщина вставки 8 составляет 5-15 мм, ширина вставки 80-120 мм. Вставка 8 изготовлена, например, из меди марки M1.Between the longitudinal ends of the narrow 4 and the surface of the wide walls 3 are installed flat longitudinal inserts 8, protruding above the working surface of the narrow walls 4 and having a beveled end 9 from the side of the working cavity of the mold. The bevel surface of the end face 9 may be flat at an angle of 30-60 ^o , convex or concave, for example, along the radius. The length of the end face 9 of the insert 8, protruding above the working surface of the narrow walls 4, is 3-10 mm, the thickness of the insert 8 is 5-15 mm, the width of the insert is 80-120 mm. The insert 8 is made, for example, of copper grade M1.

На торцах узких стенок 4 и на поверхности вставок 8 в местах их контакта выполнены продольные выступы 10 и впадины 11, взаимно входящие друг в друга и расположенные со стороны опорных плит 2, к которым прикреплены узкие стенки 4. В общем случае выступы 10 и впадины 11 могут иметь треугольную, прямоугольную, криволинейную или другую форму. Шаг выступов 10 и впадин 11 составляет 3-8 мм, их высота 2-5 мм. Длина участка торца узкой стенки 4, снабженного выступами 10 и впадинами 11, составляет 20-40 мм. At the ends of the narrow walls 4 and on the surface of the inserts 8, in the places of their contact, longitudinal protrusions 10 and depressions 11 are made, mutually falling into each other and located on the side of the base plates 2 to which the narrow walls 4 are attached. In general, the protrusions 10 and depressions 11 may have a triangular, rectangular, curved or other shape. The pitch of the protrusions 10 and depressions 11 is 3-8 mm, their height is 2-5 mm. The length of the end section of the narrow wall 4, provided with protrusions 10 and depressions 11, is 20-40 mm.

При такой конструкции кристаллизатора при выработке скошенного торца 9 вследствие его подчеканки в случаях образования зазоров в местах стыка вставки 8 с торцем узкой стенки 4 и рабочей поверхностью широкой стенки 3 производится перемещение вставки 9 в сторону рабочей полости кристаллизатора на один или несколько шагов выступов 10 или впадин 11 при предварительном развинчивании гаек 7. Общая длина перемещения вставки 8 составляет 0,1-0,3 толщины узкой стенки 4 или 8-24 мм. Вследствие перемещения вставки 8 отпадает необходимость строжки рабочей поверхности узких стенок 4 при каждом случае подчеканки скошенного торца 9 и выхода его из строя. With this design of the mold, when the beveled end 9 is generated due to its re-engraving, in the case of gaps at the junction of the insert 8 with the end of the narrow wall 4 and the working surface of the wide wall 3, the insert 9 is moved towards the working cavity of the mold by one or several steps of protrusions 10 or depressions 11 during preliminary unscrewing of the nuts 7. The total length of movement of the insert 8 is 0.1-0.3 of the thickness of the narrow wall of 4 or 8-24 mm. Due to the movement of the insert 8, there is no need to gouge the working surface of the narrow walls 4 in each case of re-minting the beveled end 9 and its failure.

Применение кристаллизатора позволяет повысить его стойкость на 8-10 за счет уменьшения числа строжек рабочей поверхности узких стенок. The use of the mold allows to increase its resistance by 8-10 by reducing the number of gouging of the working surface of narrow walls.

Claims

A mold for continuous casting of metal containing base plates with wide and narrow working walls attached to them with longitudinal internal channels and ties with nuts passed through the base plates with the possibility of pressing wide walls to the longitudinal ends of narrow working walls, characterized in that between the longitudinal ends narrow and surface of the wide walls installed flat longitudinal inserts made with a beveled end protruding towards the working cavity of the mold, while the ends of the narrow walls the bottom and surfaces of the inserts are made with longitudinal protrusions and depressions located on the side of the base plates of narrow walls with contact between each other in the form of a groove protrusion.