RU2241573C1 - Mold for continuous casting of slabs - Google Patents
Mold for continuous casting of slabsInfo
- Publication number
- RU2241573C1 RU2241573C1 RU2003125551/02A RU2003125551A RU2241573C1 RU 2241573 C1 RU2241573 C1 RU 2241573C1 RU 2003125551/02 A RU2003125551/02 A RU 2003125551/02A RU 2003125551 A RU2003125551 A RU 2003125551A RU 2241573 C1 RU2241573 C1 RU 2241573C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- working surface
- narrow
- walls
- section
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкции кристаллизаторов, и предназначено для производства непрерывнолитых слябов.The invention relates to metallurgy, and more particularly to the design of molds, and is intended for the production of continuously cast slabs.
Наиболее близким по технической сущности является охлаждаемая изложница (кристаллизатор), выполненная с конусностью, по крайней мере, на одном участке, представленная в способе непрерывной разливки перитектических сталей (см. патент RU № 2142861 С1, кл. 6 В 22 D 11/04). Кристаллизатор имеет широкие стенки и узкие боковые стенки, которые могут быть выполнены подвижными, и включает сквозную центральную заливочную камеру для введения выпускного сопла. Начальный сегмент изложницы имеет конусность от 2 до 6% на 1 м. Аналитически под конусностью формы понимают значение [(la-LB)/(LB · hi)]· 100, в котором hi является высотой сегмента литейной формы, конусность которой должна быть определена, la является эффективной шириной на входе сегмента, имеющего высоту hi с учетом получаемого расширения, определяемого любой литейной камерой, и lb является шириной на выходе сегмента, имеющего высоту hi с учетом расширения, определяемого литейной камерой.The closest in technical essence is a cooled mold (mold), made with tapering in at least one section, presented in the method of continuous casting of peritectic steels (see patent RU No. 2142861 C1, CL 6 B 22 D 11/04) . The mold has wide walls and narrow side walls, which can be made movable, and includes a through central filling chamber for introducing the exhaust nozzle. The initial mold segment has a taper of 2 to 6% per 1 m. Analytically, the shape taper is understood to mean [(l a -L B ) / (L B · h i )] · 100, in which h i is the height of the mold segment, whose taper is to be determined, l a is the effective width at the inlet of a segment having a height h i taking into account the resulting expansion determined by any casting chamber, and l b is the width at the outlet of a segment having a height h i taking into account the expansion determined by a casting chamber.
Недостатком известного кристаллизатора (в том числе с двойной и тройной конусностью) является образование зазора рядом с серединой прямолинейного участка в силу несоответствия прямолинейности криволинейной усадке заготовки, особенно в верхней части кристаллизатора. Образовавшийся зазор в кристаллизаторе уменьшал теплоотвод и приводил к нагреву корочки сляба. В связи с этим существовала проблема возможности возникновения подвисания или прорыва. Зазор уменьшали, увеличивая конусность, и таким образом увеличивая величину контактного давления между поверхностями заготовки и рабочими стенками в местах контакта. Увеличение давления приводило к росту износа в этих областях.A disadvantage of the known mold (including double and triple taper) is the formation of a gap near the middle of the straight section due to the mismatch of the straightness of the curved shrinkage of the workpiece, especially in the upper part of the mold. The resulting gap in the mold reduced the heat sink and led to the heating of the slab crust. In this regard, there was a problem of the possibility of a freeze or breakthrough. The clearance was reduced by increasing the taper, and thus increasing the contact pressure between the surfaces of the workpiece and the working walls at the contact points. The increase in pressure led to increased wear in these areas.
Рабочую поверхность прототипа на i-м участке можно математически описать следующим образом:The working surface of the prototype in the i-th plot can be mathematically described as follows:
где х - расстояние от верха кристаллизатор;where x is the distance from the top of the mold;
y - разность между толщиной стенки вверху кристаллизатора и на расстоянии х от верха кристаллизатора;y is the difference between the wall thickness at the top of the mold and at a distance x from the top of the mold;
lj - длина j-го участка;l j is the length of the j-th section;
аi – коэффициент, характеризующий наклон i-го участка.and i is the coefficient characterizing the slope of the i-th section.
Желаемым техническим результатом заявленного устройства является увеличение стойкости узких стенок кристаллизатора (снижение износа в нижней части кристаллизатора) и улучшение теплообмена между ними и узкими гранями сляба.The desired technical result of the claimed device is to increase the resistance of the narrow walls of the mold (reducing wear in the lower part of the mold) and improving heat transfer between them and the narrow faces of the slab.
Указанный технический результат достигается созданием кристаллизатора для непрерывного литья слябов, содержащего широкие и узкие стенки, в котором узкие стенки содержат два участка: верхний I с прямолинейной рабочей поверхностью и нижний II с криволинейной рабочей поверхностью, причем прямолинейная рабочая поверхность плавно переходит в криволинейную, протяженностью соответственно l1 и l2 (см. фиг.2).The specified technical result is achieved by creating a mold for continuous casting of slabs containing wide and narrow walls, in which the narrow walls contain two sections: the upper I with a rectilinear working surface and the lower II with a curved working surface, and the rectilinear working surface smoothly passes into a curvilinear, respectively l 1 and l 2 (see figure 2).
На участке I рабочая поверхность узкой стенки выполнена прямолинейной по следующей зависимости:In section I, the working surface of the narrow wall is made rectilinear according to the following relationship:
а криволинейный участок рабочей поверхности выполнен по зависимостиand the curved section of the working surface is made according to
где х - расстояние от верха кристаллизатора, мм;where x is the distance from the top of the mold, mm;
y - разность между толщиной узкой стенки вверху кристаллизатора и на расстоянии х от верха кристаллизатора, мм;y is the difference between the thickness of the narrow wall at the top of the mold and at a distance x from the top of the mold, mm;
a, b – коэффициенты, зависящие от марки стали, режима и условий разливки, размера сечения заготовки;a, b - coefficients depending on the steel grade, casting conditions and conditions, size of the workpiece section;
ω - безразмерный коэффициент поворота рабочей поверхности.ω is the dimensionless coefficient of rotation of the working surface.
Остальные члены зависимости (2) определялись из условия плавного перехода линейной части в криволинейную.The remaining terms of dependence (2) were determined from the condition of a smooth transition of the linear part to the curvilinear.
Металл, поступая в кристаллизатор, кристаллизуется по периметру. В области линейного участка образовавшаяся корочка отходит от стенок кристаллизатора. Благодаря этому температура меди не превышает критического значения, при котором происходит разупрочнение. В этой области происходит интенсивный рост корочки. Чуть выше середины кристаллизатора скорость роста корочки значительно уменьшается. Но корочка уже приобрела достаточную толщину для прочности. Далее уже происходит плотный контакт поверхности заготовки и рабочей поверхности кристаллизатора.The metal entering the crystallizer crystallizes around the perimeter. In the region of the linear portion, the formed crust departs from the walls of the mold. Due to this, the temperature of copper does not exceed the critical value at which softening occurs. Intensive growth of the crust occurs in this area. Just above the middle of the mold, the growth rate of the crust decreases significantly. But the crust has already acquired sufficient thickness for strength. Next, there is already a tight contact between the surface of the workpiece and the working surface of the mold.
Предложенный кристаллизатор обеспечивает необходимые зазоры и плотность контакта между узкими рабочими стенками и заготовкой по всей длине кристаллизатора. Увеличение стойкости узких стенок (снижение износа) обеспечивается снижением давления контакта между поверхностями рабочих стенок и заготовкой за счет увеличения площади контакта и отсутствия необходимости использования дополнительного увеличения конусности.The proposed mold provides the necessary gaps and contact density between the narrow working walls and the workpiece along the entire length of the mold. An increase in the resistance of narrow walls (reduced wear) is provided by a decrease in the contact pressure between the surfaces of the working walls and the workpiece due to an increase in the contact area and the absence of the need to use an additional increase in taper.
Изложенная сущность устройства поясняется чертежами, где:The essence of the device is illustrated by drawings, where:
фиг.1 - разрез кристаллизатора, где 1 - широкая стенка кристаллизатора; 2 -корпус кристаллизатора; 3 – каналы;figure 1 is a section of the mold, where 1 is a wide wall of the mold; 2 - crystallizer housing; 3 - channels;
фиг.2. - вид сбоку от рабочей поверхности узкой стенки кристаллизатора. Вид I - форма рабочей поверхности узкой стенки кристаллизатора.figure 2. - side view from the working surface of the narrow wall of the mold. Type I - the shape of the working surface of the narrow wall of the mold.
Коэффициент а является безразмерным, а коэффициент b имеет размерность мм. Коэффициенты а и b меняются в широких пределах. Но диапазоны изменения этих коэффициентов ограничены различного рода условиями. Для a>0,025 при незначительном изменении уровня мениска сильно меняется величина зазора между заготовкой и стенками кристаллизатора. Поэтому для данных значений а появляется необходимость точно поддерживать уровень металла на заданном уровне. Минимально возможное значение коэффициента а ограничено максимально возможной скоростью разливки и максимальным размером сечения сляба, применяемыми на металлургических комбинатах (при скорости разливки 2 м/мин и ширине сечения сляба 1000 мм а составляет не менее 0,0005). Таким образом, диапазон изменения а составляет 0,0005... 0,025.The coefficient a is dimensionless, and the coefficient b has the dimension mm. Coefficients a and b vary widely. But the ranges of variation of these coefficients are limited by various conditions. For a> 0.025, with a slight change in the meniscus level, the gap between the workpiece and the walls of the mold changes significantly. Therefore, for these values of a, it becomes necessary to precisely maintain the metal level at a given level. The minimum possible value of coefficient a is limited by the maximum possible casting speed and the maximum slab cross-sectional size used at metallurgical plants (with a casting speed of 2 m / min and a slab cross-section width of 1000 mm a not less than 0.0005). Thus, the range of variation of a is 0.0005 ... 0.025.
Минимальное значение b коэффициента стремится к нулю. Максимальное значение коэффициента определяется применяемыми скоростями разливки и размерами сечения сляба на металлургических комбинатах и не может превышать на данный момент значения 1000 мм.The minimum value b of the coefficient tends to zero. The maximum value of the coefficient is determined by the casting speeds used and the dimensions of the slab cross section at metallurgical plants and cannot currently exceed 1000 mm.
Выбор величины коэффициента ω производится исходя из различного рода условий: равенства толщины стенки вверху и внизу кристаллизатора; снижение затрат меди при строжке и т.п. Величина ω может быть любой (даже отрицательной), но имеет смысл использовать стенки с диапазоном изменения значения этого коэффициента от 0 до 0,025.The choice of the coefficient ω is based on various conditions: equality of wall thickness at the top and bottom of the mold; reduction of copper costs during gouging, etc. The value of ω can be any (even negative), but it makes sense to use walls with a range of changes in the value of this coefficient from 0 to 0.025.
Поскольку в верхней части кристаллизатора температура корочки близка к температуре солидуса, а толщина ее еще достаточно маленькая, плотный контакт стенок кристаллизатора с заготовкой может привести к значительной деформации корки. Для того, чтобы избежать этого, в верхней части кристаллизатора необходимо обеспечить “безопасный” зазор (см. фиг.3). Величина этого зазора ограничена сверху условием требуемого теплоотвода. Этот зазор в заявленном устройстве обеспечивается прямолинейной конусностью. Длина прямолинейного участка определяется маркой стали и режимом разливки. Для марок сталей, обладающих сильной ползучестью при высоких скоростях разливки, криволинейный участок может начинаться с мениска (0,05L, где L - длина кристаллизатора).Since the temperature of the crust in the upper part of the mold is close to the solidus temperature, and its thickness is still quite small, tight contact of the mold walls with the workpiece can lead to significant crust deformation. In order to avoid this, it is necessary to provide a “safe” gap in the upper part of the mold (see FIG. 3). The size of this gap is limited from above by the condition of the required heat sink. This gap in the claimed device is provided by a straight taper. The length of the straight section is determined by the grade of steel and the casting mode. For steel grades with strong creep at high casting speeds, the curved section can begin with the meniscus (0.05L, where L is the length of the mold).
В нижней части кристаллизатора корка приобретает достаточную прочность для того, чтобы выдержать плотный контакт со стенками кристаллизатора. Длина криволинейного участка определяется маркой стали и режимом разливки. Для того, чтобы получить эффект, целесообразно использовать криволинейный участок длиной не менее протяженности области контакта слитка со стенками кристаллизатора в прототипе (по опытным данным он составляет не менее 0,3L). Длины участков можно определять экспериментально по характеру износа узких стенок с прямолинейной рабочей поверхностью.In the lower part of the mold, the crust acquires sufficient strength to withstand close contact with the walls of the mold. The length of the curved section is determined by the grade of steel and the casting mode. In order to obtain the effect, it is advisable to use a curved section with a length not less than the length of the contact area of the ingot with the walls of the mold in the prototype (according to experimental data, it is at least 0.3L). The lengths of the sections can be determined experimentally by the nature of the wear of narrow walls with a rectilinear working surface.
Таким образом, длина прямолинейного участка I составляет l1=0,05... 0,7· L, а длина криволинейного участка II соответственно l2=0,3... 0,95· L.Thus, the length of the straight section I is l 1 = 0.05 ... 0.7 · L, and the length of the curved section II, respectively, l 2 = 0.3 ... 0.95 · L.
В конвертерном цехе ОАО “Северсталь” на УНРС № 2 и № 3 прошли испытания криволинейного кристаллизатора со следующими параметрами: а=0,00675; b=89 мм; ω =0; l1=400 мм. Для сравнения использовали соседние ручьи, на которых стояли кристаллизаторы с прямолинейными узкими стенками. В течение испытания разливали слябы из различных марок стали (17Г1СУ, 17ГС, 17ГСУ, 08ПС, 1ПС, 2ПС, 10СП, 20СП, ДЗЮ, 2ДЗЮ, Ч09СФ, 08Ю, ДХ51Д, 08Э, 20ЮУ, 20ЮА, S1006, S1008, S235, SPSS1D, SPCC1D, DS01, W400-50A, SPHC, SPHT1, SPHT2, SGCC, SPCC, ST12) сечением 1070× 250 мм, скорость разливки менялась от 0,6 до 1,0 м/мин. В условиях конвертерного цеха при разливке сляба сечением 1070× 250 мм узкие стенки кристаллизатора снимают по причине износа в среднем после 156 плавок. Максимальная наблюдаемая стойкость узких прямолинейных стенок составила 222 плавки. Опытные криволинейные узкие стенки отстояли 308 плавок. Таким образом, стойкость стенок увеличилась за счет применения криволинейной поверхности как минимум на 40%.In the converter shop of OJSC Severstal at UNRS No. 2 and No. 3, the curved crystallizer was tested with the following parameters: a = 0.00675; b = 89 mm; ω = 0; l 1 = 400 mm. For comparison, we used neighboring streams on which crystallizers stood with rectilinear narrow walls. During the test, slabs were poured from various steel grades (17G1SU, 17GS, 17GSU, 08PS, 1PS, 2PS, 10SP, 20SP, DZYU, 2DZU, Ch09SF, 08Yu, DKh51D, 08E, 20YUU, 20YuA, S1006, S1008, S235, SPSSD1 SPCC1D, DS01, W400-50A, SPHC, SPHT1, SPHT2, SGCC, SPCC, ST12) with a cross section of 1070 × 250 mm, the casting speed varied from 0.6 to 1.0 m / min. Under the conditions of the converter shop, when casting a slab with a cross section of 1070 × 250 mm, the narrow walls of the mold are removed due to wear on average after 156 melts. The maximum observed resistance of narrow rectilinear walls was 222 heats. Experienced curved narrow walls defended 308 heats. Thus, the resistance of the walls increased due to the use of a curved surface by at least 40%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125551/02A RU2241573C1 (en) | 2003-08-18 | 2003-08-18 | Mold for continuous casting of slabs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125551/02A RU2241573C1 (en) | 2003-08-18 | 2003-08-18 | Mold for continuous casting of slabs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2241573C1 true RU2241573C1 (en) | 2004-12-10 |
RU2003125551A RU2003125551A (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=34388501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003125551/02A RU2241573C1 (en) | 2003-08-18 | 2003-08-18 | Mold for continuous casting of slabs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2241573C1 (en) |
-
2003
- 2003-08-18 RU RU2003125551/02A patent/RU2241573C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003125551A (en) | 2005-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2060604C (en) | Mould for continuous casting of metals, particularly steel | |
RU2082544C1 (en) | Ingot continuous casting apparatus | |
JP2008049385A (en) | Continuous casting mold | |
PL179859B1 (en) | Permanent mould for use in continuous casting processes | |
KR810001555B1 (en) | Method for continuous casting | |
KR20070095982A (en) | Shaped direct chill aluminum ingot | |
KR0159181B1 (en) | Continuous casting method | |
RU2414322C2 (en) | Crystalliser for continuous metal casting | |
RU2241573C1 (en) | Mold for continuous casting of slabs | |
EP0931608A1 (en) | Continuous casting mold | |
KR100253135B1 (en) | Method of continuous casting of billet and casting mold therefor | |
RU2544978C2 (en) | Casting mould | |
EP2858773B1 (en) | Mould for the continuous casting of metals | |
KR100654889B1 (en) | Nozzle for continuous casting | |
RU2323062C1 (en) | Slab continuous casting mold | |
JPH026037A (en) | Method for continuously casting steel | |
RU2203158C2 (en) | Pipe of mold for continuous casting of steels, namely peritectic steels and mold with such pipe | |
US5348075A (en) | The manufacture of thin metal slab | |
JPH06297101A (en) | Mold and method for continuous casting of steel | |
JP2950152B2 (en) | Continuous casting mold for slab | |
JP3179069B2 (en) | Mold for continuous casting of steel | |
JP2004506520A (en) | Cooling continuous casting mold for metal casting | |
CA2255279C (en) | Funnel geometry of a mold for the continuous casting of metal | |
US20160311014A1 (en) | Casting Mould for Casting Steel Melt | |
JPH0220645A (en) | Mold for continuously casting steel |