RU2151662C1 - Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets - Google Patents
Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151662C1 RU2151662C1 RU98121634A RU98121634A RU2151662C1 RU 2151662 C1 RU2151662 C1 RU 2151662C1 RU 98121634 A RU98121634 A RU 98121634A RU 98121634 A RU98121634 A RU 98121634A RU 2151662 C1 RU2151662 C1 RU 2151662C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- walls
- pair
- mold
- pairs
- expanding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке с одновременной деформацией заготовок из труднодеформируемых металлов и сплавов. The invention relates to metallurgy, in particular to continuous casting with simultaneous deformation of workpieces from difficultly deformed metals and alloys.
Известен способ непрерывной разливки металла [1. Патент N 2077766 RU. Способ непрерывной разливки металла и установка для его осуществления. В.В. Стулов, В. И.Одиноков. Опубл. 20.04.97. Бюл. N 11], заключающийся в заливке жидкого металла в кристаллизатор, введение в него двух лент, формировании заготовки и ее непрерывном вытягивании, причем ленты вводят в кристаллизатор перед заливкой металла с последующим их разогревом и плавлением, формирование заготовки осуществляют с одновременным обжатием и калиброванием ее поверхности при непрерывном выталкивании, а ленты изготовлены из материала разливаемого металла. A known method of continuous casting of metal [1. Patent N 2077766 RU. Method for continuous casting of metal and installation for its implementation. V.V. Stulov, V.I. Odinokov. Publ. 04/20/97. Bull. N 11], which consists in pouring liquid metal into the mold, introducing two tapes into it, forming the preform and continuously drawing it, the tapes being introduced into the mold before pouring the metal, followed by heating and melting, the preform is formed with simultaneous compression and calibration of its surface with continuous pushing, and tapes are made of cast metal material.
Недостатки способа [1] заключаются в том, что расплавление вводимых в кристаллизатор лент не позволяет использовать металл лент в качестве корочки заготовки. Кроме этого, формирование корочки на всех стенках кристаллизатора затрудняет получение заготовок из труднодеформируемых сплавов по причине их растрескивания на границах фронтов кристаллизации. The disadvantages of the method [1] are that the melting of the ribbons introduced into the mold does not allow the metal of the ribbons to be used as a billet crust. In addition, the formation of a crust on all walls of the mold makes it difficult to obtain billets from hard-deformed alloys due to their cracking at the boundaries of crystallization fronts.
Наиболее близким к предлагаемому способу получения непрерывнолитых деформированных заготовок является способ получения заготовок [2. Патент N 2112622 RU. Способ получения непрерывнолитых заготовок и устройство для его осуществления. В. В. Стулов, В. И. Одиноков. Опубл. 10.06.98. Бюл. N 16], включающий введение затравки в вертикальный кристаллизатор, состоящий из двух пар противоположно расположенных стенок с расширяющейся в верхней части рабочей полостью, подачу в него расплава, формирование затвердевшей корочки заготовки с деформированием и проталкиванием затравки и заготовки из кристаллизатора, стенки которого приводят в движение, сообщая одной паре стенок вращательное движение, а другой - возвратно-поступательное движение. Closest to the proposed method for producing continuously cast deformed billets is a method for producing billets [2. Patent N 2112622 RU. A method of obtaining continuously cast billets and a device for its implementation. V.V. Stulov, V.I. Odinokov. Publ. 06/10/98. Bull. N 16], which includes introducing a seed into a vertical mold, consisting of two pairs of oppositely located walls with a working cavity expanding in the upper part, supplying a melt into it, forming a hardened crust of the workpiece with deformation and pushing of the seed and the workpiece from the mold, the walls of which set in motion , informing one pair of walls of rotational motion, and the other - reciprocating motion.
Недостатком известного способа получения непрерывнолитых заготовок являются трудности управления процессом деформирования металла при срастании корочек по периметру кристаллизатора, приводящее к растрескиванию и обрыву продукции. A disadvantage of the known method for producing continuously cast billets is the difficulty of controlling the process of metal deformation during fusion of crusts along the perimeter of the mold, leading to cracking and breakage of the product.
Заявляемый способ направлен на создание высокопроизводительного процесса получения непрерывнолитых деформированных заготовок из металлов и сплавов с различной пластичностью. The inventive method is aimed at creating a high-performance process for producing continuously cast deformed billets from metals and alloys with different ductility.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого способа, заключается в
- повышении производительности процесса получения непрерывнолитых деформированных заготовок;
- увеличении выхода годных заготовок;
- улучшении качества поверхности и внутренней структуры заготовок;
- получении профильных заготовок из труднодеформируемых сплавов.The technical result obtained by the implementation of the proposed method is
- increasing the productivity of the process of obtaining continuously cast deformed billets;
- increase the yield of billets;
- improving the quality of the surface and the internal structure of the workpieces;
- obtaining profile billets from hardly deformable alloys.
Желаемый технический результат достигается тем, что вводят заготовку в вертикальный кристаллизатор, состоящий из двух пар противоположно расположенных стенок, одной паре стенок кристаллизатора сообщают вращательное движение, а другой - возвратно-поступательное движение, с расширяющейся в верхней части рабочей полостью; подают в кристаллизатор расплав; вводят две ленты вдоль стенок первой пары, формируют затвердевшую корочку заготовки; деформируют и проталкивают затравку и заготовку из кристаллизатора; вдоль первой пары стенок вводят ленты из материала разливаемого металла без их плавления; формирование затвердевшей корочки заготовки осуществляется только на стенках второй пары, совершающей возвратно-поступательное движение, с деформированием заготовки на стенках первой пары, стенки первой пары кристаллизатора перед разливкой разогревают до температуры t = (0,65-0,8)tпл, где tпл - температура плавления разливаемого металла, а деформирование заготовки осуществляют после срастания корочек в расширяющейся верхней части рабочей полости кристаллизатора.The desired technical result is achieved by introducing the workpiece into a vertical mold, consisting of two pairs of oppositely located walls, one pair of mold walls is reported to rotate, and the other to reciprocate, with the working cavity expanding in the upper part; served in the mold melt; two tapes are introduced along the walls of the first pair, form a hardened crust of the workpiece; deform and push the seed and the workpiece from the mold; along the first pair of walls, tapes of material of cast metal are introduced without melting; the formation of a hardened crust of the workpiece is carried out only on the walls of the second pair, making a reciprocating motion, with the workpiece being deformed on the walls of the first couple, the walls of the first pair of the mold are heated to a temperature t = (0.65-0.8) t pl , where t pl is the melting temperature of the cast metal, and the workpiece is deformed after fusion of crusts in the expanding upper part of the working cavity of the mold.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого способа и достигаемым техническим результатом заключается в следующем. A causal relationship between the totality of the essential features of the proposed method and the achieved technical result is as follows.
Введение в кристаллизатор вдоль стенок первой пары лент из материала разливаемого металла без их плавления позволяет, с одной стороны, обеспечить защиту от преждевременного износа и намораживания разливаемого металла, а с другой стороны, выполняют роль корочки заготовки и предотвращают выливание расплава. The introduction into the mold along the walls of the first pair of tapes of the material of the cast metal without their melting allows, on the one hand, to provide protection from premature wear and freezing of the cast metal, and on the other hand, they play the role of a workpiece crust and prevent pouring of the melt.
Формирование затвердевшей корочки заготовки только на стенках второй пары, совершающей возвратно-поступательное движение, позволяет, с одной стороны, уменьшить количество одновременно сращивающихся фронтов кристаллизации с 5 (при формировании корочки на стенках первой и второй пары) до 1, а соответственно уменьшить вероятность растрескивания заготовки по границе одного из фронтов кристаллизации. С другой стороны, формирование корочки заготовки, а соответственно кристаллитов только на стенках второй пары позволяет регулировать их размеры и свойства металла в широких пределах, так как деформирование металла осуществляется на стенках первой пары в направлении, перпендикулярном росту кристаллитов. В результате изменения степени деформации металла добиваются получения заготовки с заданной плотностью упаковки кристаллитов, то есть с особыми физическими свойствами. Разогрев стенок первой пары кристаллизатора до температуры t < 0,65 • tпл (где tпл - температура плавления разливаемого металла) приводит к переохлаждению вводимой ленты и намораживанию на ней корочки металла, ухудшающей процесс деформации заготовки.The formation of the hardened crust of the workpiece only on the walls of the second pair reciprocating allows, on the one hand, to reduce the number of simultaneously merging crystallization fronts from 5 (when forming a crust on the walls of the first and second pairs) to 1, and accordingly reduce the likelihood of cracking of the workpiece along the border of one of the crystallization fronts. On the other hand, the formation of a crust of a preform, and, accordingly, crystallites only on the walls of the second pair allows one to control their sizes and properties of the metal over a wide range, since the metal is deformed on the walls of the first pair in the direction perpendicular to the growth of crystallites. As a result of changes in the degree of metal deformation, they obtain a workpiece with a given packing density of crystallites, that is, with special physical properties. Heating the walls of the first mold pair to a temperature of t <0.65 • tpl (where tpl is the melting temperature of the cast metal) leads to supercooling of the introduced tape and freezing of a metal crust on it, which worsens the process of deformation of the workpiece.
Разогрев стенок первой пары кристаллизатора до температуры t > 0,8 • tпл приводит соответственно к разогреву лент и увеличению вероятности их разрыва с выливанием расплава.Heating the walls of the first pair of the mold to a temperature t> 0.8 • t PL leads, respectively, to heating the tapes and increasing the likelihood of them breaking with pouring of the melt.
Деформирование заготовки после срастания корочек в расширяющейся верхней части рабочей полости кристаллизатора позволяет регулировать степень обжатия заготовки в широких пределах за счет изменения уровня заливки расплава. Deformation of the workpiece after fusion of crusts in the expanding upper part of the working cavity of the mold allows you to adjust the degree of compression of the workpiece over a wide range by changing the level of melt filling.
Для реализации заявляемого способа заявляется устройство, уровень техники которого известен [2, 3]. To implement the proposed method, a device is claimed, the prior art of which is known [2, 3].
Известная установка для непрерывного литья заготовок [3. Патент N 2086347. Установка для непрерывного литья заготовок. В.В.Стулов, В.И.Одиноков. Опубл. 10.08.97. Бюл. N 22] содержит разливочный ковш со стаканом, кристаллизатор и барабаны для ввода двух лент, средство для прижатия лент к поверхности стенок. Known installation for continuous casting of blanks [3. Patent N 2086347. Installation for continuous casting of workpieces. V.V. Stulov, V.I. Odinokov. Publ. 08/10/97. Bull. N 22] contains a pouring ladle with a glass, a mold and drums for inputting two tapes, means for pressing the tapes to the surface of the walls.
Недостаток установки [3] заключается в невозможности обеспечить разогрев только стенок первой пары до заданной температуры, а также обеспечить термостабилизацию температуры рабочей поверхности в процессе разливки. The disadvantage of the installation [3] is the inability to ensure the heating of only the walls of the first pair to a predetermined temperature, as well as to provide thermal stabilization of the temperature of the working surface during casting.
Наиболее близким к предложенному устройству является устройство для получения непрерывнолитых заготовок [2], содержащее разливочный ковш с погружным стаканом, вертикальный кристаллизатор, состоящий из двух пар стенок с продольными водоохлаждаемыми каналами в них, стенки первой пары которого выполнены в верхней части расширяющимися под углом наклона к вертикали 10o с возможностью совершать вращательные движения, а стенки второй пары выполнены с возможностью совершать возвратно-поступательное движения, и затравку.Closest to the proposed device is a device for producing continuously cast billets [2], containing a casting ladle with a submersible nozzle, a vertical mold, consisting of two pairs of walls with longitudinal water-cooled channels in them, the walls of the first pair of which are made in the upper part expanding at an angle to the vertical 10 o with the ability to make rotational movements, and the walls of the second pair are made with the ability to make a reciprocating motion, and the seed.
Недостаток устройства [2] заключается в том, что выполнение в стенках первой пары продольных водоохлаждаемых каналов приводит к переохлаждению поверхности стенок и формированию на ней корочки заготовки, ухудшающей процесс деформации с растрескиванием заготовки. Кроме этого, отсутствие системы автоматического регулирования температуры поверхности стенок первой пары не позволяет управлять процессом деформации металла. The disadvantage of the device [2] is that the execution in the walls of the first pair of longitudinal water-cooled channels leads to supercooling of the surface of the walls and the formation of a crust of the workpiece on it, which worsens the deformation process with cracking of the workpiece. In addition, the lack of a system for automatically controlling the surface temperature of the walls of the first pair does not allow controlling the process of metal deformation.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в повышении надежности его работы. The technical result obtained by the implementation of the inventive device is to increase the reliability of its operation.
Желаемый технический результат достигается тем, что устройство содержит разливочный ковш с погружным стаканом, барабаны с лентами, вертикальный кристаллизатор, состоящий из двух пар стенок с продольными водоохлаждаемыми каналами в них, причем стенки первой пары кристаллизатора выполнены в верхней части расширяющимися под углом наклона к вертикали 10o с возможностью совершать вращательные движения; стенки второй пары кристаллизатора выполнены с возможностью совершать возвратно-поступательные движения; средство для прижатия лент к поверхности стенок первой пары, затравку, термопары в первой паре стенок и систему автоматического регулирования температуры поверхности стенок; нагревательные элементы в стенках первой пары, подключенные в систему автоматического регулирования температуры поверхности стенок, при этом продольные водоохлаждаемые каналы выполнены только во второй паре стенках кристаллизатора, а первая пара стенок кристаллизатора представляет собой тепловые трубы.The desired technical result is achieved by the fact that the device contains a casting bucket with a submersible glass, drums with tapes, a vertical mold, consisting of two pairs of walls with longitudinal water-cooled channels in them, and the walls of the first pair of molds are made in the upper part expanding at an angle to the vertical 10 o with the ability to make rotational movements; the walls of the second mold pair are configured to reciprocate; means for pressing the tapes to the surface of the walls of the first pair, the seed, thermocouples in the first pair of walls and a system for automatically controlling the temperature of the wall surface; heating elements in the walls of the first pair, connected to a system for automatically controlling the surface temperature of the walls, while longitudinal water-cooled channels are made only in the second pair of mold walls, and the first pair of mold walls is heat pipes.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем. A causal relationship between the set of essential features of the claimed device and the achieved technical result is as follows.
Выполнение продольными водоохлаждаемых каналов только в стенках второй пары кристаллизатора позволяет формировать на ней корочку заготовки. The implementation of longitudinal water-cooled channels only in the walls of the second pair of mold allows you to form a crust of the workpiece on it.
Выполнение стенок первой пары кристаллизатора в виде тепловых труб [4] позволяет термостабилизировать температуру поверхности в заданном диапазоне, что исключает возможность ее переохлаждения и перегрева, а также ограничивает возможности роста корочки заготовки [4. Тепловые трубы с металловолокнистыми капиллярными структурами. Семена М.Г., Гершуни А.Н., Зарипов В.К. : Вища школа. Головное изд-во, 1984. 215 с.]. The implementation of the walls of the first pair of mold in the form of heat pipes [4] allows you to thermally stabilize the surface temperature in a given range, which eliminates the possibility of overcooling and overheating, and also limits the growth of the billet crust [4. Heat pipes with metal fiber capillary structures. Seeds M.G., Gershuni A.N., Zaripov V.K. : Vishka school. Head Publishing House, 1984. 215 p.].
Установка в стенках первой пары термопар, подключенных в систему автоматического регулирования температуры их поверхности, позволяет регулировать режимы работы тепловых труб и добиваться получения заданных значений температур стенок в начале разливки и на протяжении всего процесса. The installation in the walls of the first pair of thermocouples connected to the system of automatic temperature control of their surface allows you to adjust the modes of operation of the heat pipes and achieve the desired values of the wall temperatures at the beginning of casting and throughout the process.
Установка в стенках первой пары электрических нагревательных элементов, подключенных в систему автоматического регулирования температуры поверхности стенок, обеспечивает разогрев стенок перед разливкой металла до необходимой температуры и ограничивает рост корочки при заливке расплава. The installation in the walls of the first pair of electric heating elements connected to the system for automatically controlling the surface temperature of the walls ensures heating of the walls before casting the metal to the required temperature and limits the growth of the crust when pouring the melt.
На фиг. 1 приведен внешний вид заявляемого устройства, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the appearance of the inventive device, FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.
Заявляемое устройство состоит из разливочного ковша 1 с погружным стаканом 2, барабанов 3 с лентой 4, средства 5 для прижатия лент к поверхности стенок, вертикального кристаллизатора 6 со стенками первой пары 7, выполненными в верхней части расширяющимися, и стенками 8 второй пары с продольными водоохлаждаемыми каналами 9. В стенках 7 первой пары установлены тепловые трубы 10, в зоне конденсации которых размещен коллектор 11 с патрубками 12 для подвода и отвода охлаждающей воды, термопары 13, нагревательные электрические элементы 14 и затравка 15. The inventive device consists of a casting bucket 1 with a submersible glass 2, drums 3 with a
Перед началом разливки металла в кристаллизатор 6 заводятся вдоль стенок 7 первой пары ленты 4, устанавливается между лентами затравка 15 и включаются нагревательные элементы 14. Показания температуры стенок непрерывно фиксируются термопарами 13. После достижения поверхности стенок 7 температуры t = (0,65-0,8) • tпл и запуска тепловых труб 10 системой автоматического регулирования происходит отключение электрических нагревательных элементов 14, устройство готово к разливке.Before the casting of metal into the mold 6 is started along the
Способ осуществляется заявляемым устройством следующим образом. The method is carried out by the claimed device as follows.
Жидкий металл из разливочной емкости 1 через погружной стакан 2 поступает в кристаллизатор 6 и заполняет его. Liquid metal from the casting tank 1 through an immersion bowl 2 enters the mold 6 and fills it.
Одновременно с заливкой металла включают подачу охлаждающей воды в коллектор 11 через патрубок 12 и в продольные водоохлаждаемые каналы 9 стенок 8. После достижения расплавом определенного уровня и формирования корочек на стенках 8 второй пары с их срастанием в расширяющейся верхней части рабочей полости кристаллизатор 6 включается в работу. При этом стенки 7 первой пары совершают вращательные движения с обжатием заготовки и лент, а стенки 8 второй пары - возвратно-поступательное движение с выталкиванием затравки 15 и заготовки из кристаллизатора 6. В процессе разливки металла ленты 4 с барабанов 3 непрерывно подаются вдоль стенок 7 первой пары через средства 5 для их прижатия к поверхности стенок. Система автоматического регулирования температуры поверхности стенок на основании показаний термопар 13 обеспечивает в процессе разливки поддержание температуры стенки 7 в пределах t = (0,65-0,8) • tпл за счет уменьшения или увеличения расхода охлаждающей воды, подаваемой в коллектор 11 с тепловыми трубами 10.Simultaneously with the pouring of metal, the supply of cooling water to the collector 11 through the
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121634A RU2151662C1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121634A RU2151662C1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2151662C1 true RU2151662C1 (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=20212860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98121634A RU2151662C1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2151662C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016144206A1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Вячеслав Викторович СТУЛОВ | Mold cooling method |
RU172756U1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-07-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | SHUTTER NODE OF THE DEVICE FOR CONTINUOUS METAL Pouring |
-
1998
- 1998-12-01 RU RU98121634A patent/RU2151662C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Семена М.Г. и др. Тепловые трубы с металловолокнистыми капиллярными структурами. - Киев: ВИЩА ШКОЛА, ГОЛОВНОЕ ИЗД-ВО, 1984, с. 215. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016144206A1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Вячеслав Викторович СТУЛОВ | Mold cooling method |
RU2601713C2 (en) * | 2015-03-10 | 2016-11-10 | Вячеслав Викторович Стулов | Method of crystallizer cooling |
RU172756U1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-07-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | SHUTTER NODE OF THE DEVICE FOR CONTINUOUS METAL Pouring |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0013076A1 (en) | Process and apparatus for producing metallic slurries | |
CN108788032B (en) | Crystallizer with adjustable cooling strength for continuous casting of magnesium alloy and method for controlling cooling | |
JPH039818B2 (en) | ||
RU2151662C1 (en) | Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets | |
CN208083396U (en) | A kind of semi-continuous casting device inhibiting magnesium alloy ingot blank cracking | |
US4295516A (en) | Symmetrical horizontal continuous casting | |
CN108246991A (en) | A kind of semi-continuous casting device and method for inhibiting magnesium alloy ingot blank cracking | |
WO2019053596A1 (en) | Dynamically positioned diffuser for metal distribution during a casting operation | |
RU2158652C2 (en) | Method of production of continuously cast deformed bimetallic castings and device for its embodiment | |
CN204052831U (en) | A kind of belt continuous semisolid casting magnesium alloy strip blank device | |
JPS58103941A (en) | Production of metallic material having specular surface | |
JPS5897464A (en) | Continuous casting method for eutectic composite material | |
RU2151663C1 (en) | Method and apparatus for producing continuous cast deformed billets | |
US1998258A (en) | Ingot casting apparatus | |
RU2146573C1 (en) | Method for making continuously cast deformed billets and apparatus for performing the same | |
RU2156177C1 (en) | Gear to produce continuously cast hollow bimetal deformed billets | |
JPS59130649A (en) | Method for continuous casting of casting ingot by which sectional shape can be changed in midway of casting and its casting mold | |
NO161042B (en) | PROCEDURE AND CONTROL FOR CONTINUOUS CASTING OF COATING MATERIAL. | |
GB2055646A (en) | Machine and method for continuously casting battery grids | |
RU2112622C1 (en) | Process of manufacture of continuously cast billets and gear for its implementation | |
RU2147264C1 (en) | Method for making continuous bimetallic deformed billets of cast metals and apparatus for its embodiment | |
RU2103105C1 (en) | Method for production of continuously cast hollow casting blocks and device for its realization | |
RU2137570C1 (en) | Method for making continuously cast deformed blank and apparatus for performing the same | |
RU98102459A (en) | METHOD FOR PRODUCING DIRECTED CRYSTALLIZATION CASTINGS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
JPH0337818B2 (en) |