RU2171730C2

RU2171730C2 - Metal continuous casting mold

Info

Publication number: RU2171730C2
Application number: RU96104559A
Authority: RU
Inventors: ВИЛЛАНУЕВА Хектор; РОДЕ Дирк
Original assignee: КМ Ойропа Метал АГ
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2001-08-10

Abstract

FIELD: steel continuous casting molds. SUBSTANCE: mold has shaped cavity with multiple cones, said cavity is open at both sides. Cross section area of cavity at casting side is larger than that at side of billet outlet. On surface of shaped cavity there is at least one zone with increased heat conduction factor; said zone has recesses with triangular, trapezoidal and round cross sections. Recesses are arranged crosswise relative to casting direction. Spacing between centers of recesses consists 1-10 micrometers. EFFECT: enhanced efficiency, improved quality of cast rod, increased service life period of mold. 11 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к кристаллизатору для непрерывной разливки металлов, предпочтительно стали, содержащему фасонную полость, открытую с двух противоположных сторон, причем поперечное сечение фасонной полости на конце со стороны заливки больше, чем на конце со стороны отливаемого прутка (патент Великобритании 2177331А, 1987). The invention relates to a mold for continuous casting of metals, preferably steel, containing a shaped cavity open on two opposite sides, the cross section of the shaped cavity at the end from the casting side being larger than at the end from the side of the casting rod (UK patent 2177331A, 1987).

В основу изобретения положена задача создать кристаллизатор вышеуказанного типа, имеющий, с одной стороны, более высокую производительность, а с другой стороны, обеспечивающий более высокое качество отливаемого прутка. Одновременно должен оптимизироваться теплоотвод от находящегося частично в расплавленном состоянии прутка для повышения срока службы кристаллизатора. The basis of the invention is the task of creating a mold of the above type, having, on the one hand, higher productivity, and on the other hand, providing higher quality cast bar. At the same time, the heat sink from the rod, which is partially in the molten state, must be optimized to increase the mold service life.

Теплоотвод улучшается за счет нарушения ламинарного потока на охлаждаемой поверхности. При этом турбулентный поток создается только за счет поперечно расположенных углублений. Поток воды в направлении ее отвода, как это известно из решения согласно уровню техники в предлагаемом решении, как раз не поддерживается. The heat sink is improved due to the violation of the laminar flow on the cooled surface. In this case, a turbulent flow is created only due to transversely located recesses. The flow of water in the direction of its discharge, as is known from the solution according to the prior art in the proposed solution, is just not supported.

Поверхность кристаллизатора со стороны охлаждения выполнена по меньшей мере с одной зоной с повышенным коэффициентом теплопроводности, состоящей из углублений с треугольным, трапециевидным или круглым поперечным сечением, расположенных поперечно к направлению разливки, причем расстояния между серединой углублений лежат в диапазоне от 1 до 10 мкм. The surface of the mold on the cooling side is made with at least one zone with an increased coefficient of thermal conductivity, consisting of recesses with a triangular, trapezoidal or circular cross section, located transversely to the casting direction, and the distances between the middle of the recesses are in the range from 1 to 10 μm.

Согласно предпочтительным формам выполнения ось кристаллизатора в направлении литья является прямой и/или изогнутой;
поперечное сечение отливаемой заготовки имеет круглую или многоугольную форму или форму двутавра;
фасонная полость имеет трехступенчатую или выполненную параболически конусность;
на части его поверхности со стороны охлаждения выполнена шероховатость;
поверхность со стороны охлаждения выполнена с механически образованной шероховатостью больше 1,5 мкм;
углубления на поверхности со стороны охлаждения выполнены различной формы и/или глубины;
углубления выполнены, предпочтительно, в зоне наибольшей теплоотдачи;
зона с углублениями поверхности со стороны охлаждения расположена симметрично к продольной оси разливки и выполнена сужающейся в направлении разливки;
на конце фасонной полости со стороны заливки выполнена выпуклость, уменьшающаяся в направлении разливки;
длина выпуклости составляет, максимально, 50% от длины кристаллизатора.According to preferred embodiments, the axis of the mold in the casting direction is straight and / or curved;
the cross section of the cast billet has a round or polygonal shape or the shape of an I-beam;
the shaped cavity has a three-stage or parabolic taper;
on the cooling side, a roughness is made on the cooling side;
the surface on the cooling side is made with a mechanically formed roughness greater than 1.5 microns;
recesses on the surface from the cooling side are made of various shapes and / or depths;
recesses are made, preferably, in the zone of greatest heat transfer;
an area with recesses of the surface on the cooling side is located symmetrically to the longitudinal axis of the casting and is made tapering in the direction of casting;
at the end of the shaped cavity from the pouring side a convex is made, decreasing in the direction of casting;
the bulge length is at most 50% of the length of the mold.

Ниже изобретение поясняется более подробно примерами выполнения, представленными на фиг. 1 и 2. Below, the invention is explained in more detail by the exemplary embodiments shown in FIG. 1 and 2.

На фиг. 1 схематически показан в виде сбоку трубчатый кристаллизатор и фиг. 2 - вид сбоку другого трубчатого кристаллизатора с зоной оптимизированного охлаждения поверхности. In FIG. 1 is a schematic side view of a tubular mold; and FIG. 2 is a side view of another tubular mold with an area of optimized surface cooling.

На фиг. 1 представлен трубчатый кристаллизатор 1 для непрерывной разливки стали с квадратным поперечным сечением прутка 170 и 170 мм². Толщина стенки изогнутого кристаллизатора 1 (радиус разливки 800 мм) составляет 18 мм. Фасонная полость кристаллизатора 1 длиной около 800 мм делится на две конусные зоны. Первая зона, имеющая в направлении разливки часть длиной 320 мм, имеет конусность 2,4%м. Для примыкающей к ней части длиной 480 мм конусность составляет 1% м.In FIG. 1 shows a tubular crystallizer 1 for continuous casting of steel with a square cross section of a bar 170 and 170 mm ² . The wall thickness of the bent mold 1 (casting radius 800 mm) is 18 mm. The shaped cavity of the mold 1 with a length of about 800 mm is divided into two conical zones. The first zone, which has a 320 mm length in the casting direction, has a taper of 2.4% m. For the adjacent part with a length of 480 mm, the taper is 1% m.

Как видно на фиг. 1, зона 2 оптимизированного охлаждения с углублениями 3, имеющими треугольную форму в поперечном сечении, на поверхности кристаллизатора 1 со стороны охлаждения начинается на 60 мм ниже стороны разливки и составляет часть длиной 310 мм. Сторона заливки кристаллизатора 1 обозначена стрелкой 4. As seen in FIG. 1, zone 2 of optimized cooling with recesses 3 having a triangular shape in cross section on the surface of the mold 1 on the cooling side starts 60 mm below the casting side and forms a portion 310 mm long. The pouring side of the mold 1 is indicated by arrow 4.

Для достижения оптимальных условий отверждения прутка, полученного непрерывной разливкой, является особенно предпочтительным расположить зону 2 с определенной структурой на внешней стороне дуги трубчатого кристаллизатора 1. In order to achieve optimum conditions for curing the bar obtained by continuous casting, it is particularly preferable to place zone 2 with a certain structure on the outside of the arc of the tubular crystallizer 1.

Расстояние между серединой углублений 3, имеющих в поперечном сечении треугольную форму, составляет в направлении разливки 8 мм, причем отдельные углубления 3 имеют ширину 4 мм. Максимальное удлинение углублений 3 перпендикулярно к поверхности составляет 1,2 мм. Соответствующие геометрические характеристики зоны 2 оптимизированного охлаждения определяются в результате исследований технологии литья. The distance between the middle of the recesses 3, having a triangular cross-section, is 8 mm in the casting direction, with the individual recesses 3 having a width of 4 mm. The maximum elongation of the recesses 3 perpendicular to the surface is 1.2 mm. The corresponding geometric characteristics of zone 2 of optimized cooling are determined as a result of studies of casting technology.

Другой пример выполнения показан на фиг. 1. Трубчатый кристаллизатор 1, применяемый также для непрерывной разливки с квадратными поперечными сечениями, имеет зону 2 оптимизированного охлаждения, состоящую из множества углублений 3 круглой формы. Зона 2, имеющая в общем виде трапециевидную форму, при этом проходит на длине, равной 250 мм, причем она сужается в направлении разливки, приблизительно, на 30%. Стрелкой 4 показана сторона разливки, а стрелкой 5 - конец со стороны выхода прутка. Another exemplary embodiment is shown in FIG. 1. The tubular mold 1, also used for continuous casting with square cross sections, has an optimized cooling zone 2, consisting of a plurality of recesses 3 of a circular shape. Zone 2, which is generally trapezoidal in shape, extends over a length of 250 mm, and tapers in the direction of casting by approximately 30%. Arrow 4 shows the side of the casting, and arrow 5 shows the end on the outlet side of the bar.

На обеих фигурах представлен вид на изогнутые стороны трубчатого кристаллизатора. Однако само собой разумеется, что изобретение может применяться в кристаллизаторах для разливки блоков и пластин. Both figures show a view of the curved sides of the tubular mold. However, it goes without saying that the invention can be applied in molds for casting blocks and plates.

Claims

1. A mold for continuous casting of metals, in particular steel, made with a multiple conical shaped cavity open on two opposite sides, and its cross section at the end from the casting side is larger than at the end from the side of the cast billet, characterized in that the surface of the cavity on the cooling side, it is made with at least one zone with an increased coefficient of thermal conductivity, consisting of recesses with a triangular, trapezoidal or circular cross-section located transversely to The direction of casting, wherein the distance between the center of the recesses 1 - 10 microns.

2. The mold according to claim 1, characterized in that the axis of the mold in the casting direction is straight and / or curved.

3. The mold according to claim 1 or 2, characterized in that the cross section of the cast billet has a round or polygonal shape or the shape of an I-beam.

4. The mold according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the shaped cavity has a three-stage or parabolic taper.

5. The mold according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a roughness is made on a part of the surface on the cooling side.

6. The mold according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the surface on the cooling side is made with a mechanically formed roughness greater than 1.5 microns.

7. The mold according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the recesses on the surface on the cooling side are made of various shapes and / or depths.

8. The mold according to any one of paragraphs.1 to 7, characterized in that the recesses are made, preferably, in the zone of greatest heat transfer.

9. A mold according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the zone with recesses of the surface on the cooling side is located symmetrically to the longitudinal axis of the casting and is made tapering in the direction of casting.

10. The mold according to any one of claims 1 to 9, characterized in that at the end of the shaped cavity from the pouring side a convex is made, decreasing in the direction of casting.

11. The mold according to claim 10, characterized in that the convexity length is at most 50% of the mold length.