RU2342220C2 - Cooling technique of ingot-forming equipment - Google Patents
Cooling technique of ingot-forming equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342220C2 RU2342220C2 RU2007107234/02A RU2007107234A RU2342220C2 RU 2342220 C2 RU2342220 C2 RU 2342220C2 RU 2007107234/02 A RU2007107234/02 A RU 2007107234/02A RU 2007107234 A RU2007107234 A RU 2007107234A RU 2342220 C2 RU2342220 C2 RU 2342220C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- mold
- screen
- cooler
- ingot
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии и предназначено для литья заготовок и слитков из металлов и сплавов в металлические водоохлаждаемые формы.The invention relates to metallurgy and is intended for casting billets and ingots of metals and alloys in metal water-cooled forms.
Известен способ охлаждения кристаллизатора (Бевза В.Ф. и др. Непрерывное литье намораживанием. Мн.: Наука и техника, 1979, стр.184, рис.84) [1]. В данном способе охладитель подается в нижний подводящий коллектор далее, в виде щелевой радиальной затопленной струи, охлаждает рубашку кристаллизатора, затем движется в кольцевой щели между экраном и рубашкой в отводящий коллектор. В этом способе наиболее интенсивно охлаждается только очень малая часть рубашки, равная высоте кольцевой щели, и только в том случае, если эта величина сравнима с шириной кольцевой щели между экраном и рубашкой кристаллизатора.A known method of cooling the mold (Bevza VF and others. Continuous casting by freezing. Mn .: Science and technology, 1979, p. 184, Fig. 84) [1]. In this method, the cooler is supplied to the lower supply collector, in the form of a radial flooded jet, which cools the mold jacket, then moves in the annular gap between the screen and the jacket into the outlet manifold. In this method, only a very small part of the shirt is cooled most intensively, equal to the height of the annular gap, and only if this value is comparable to the width of the annular gap between the screen and the mold jacket.
Известен способ охлаждения кристаллизатора (Баранов О.А. и др. Непрерывное литье чугуна. М.: Металлургия, 1968, стр.278, рис.102) [2]. Способ включает подачу охладителя в нижний подводящий коллектор, охлаждение рубашки кристаллизатора затопленными струями из отверстий в экране и последующее движение охладителя в кольцевом канале между рубашкой и экраном в отводящий коллектор. Недостатком данного способа является то, что наиболее интенсивно охлаждается нижняя часть рубашки кристаллизатора на высоте 0,10-0,15 ее длины, в то время как основная интенсивность теплопередачи происходит в верхней части рубашки кристаллизатора, со стороны подачи жидкого металла. Это приводит к снижению производительности процесса литья и ухудшению качества заготовки.A known method of cooling the mold (Baranov OA and others. Continuous casting of cast iron. M: Metallurgy, 1968, p. 278, Fig. 102) [2]. The method includes supplying a cooler to the lower supply manifold, cooling the mold shirt by flooded jets from the openings in the screen and subsequent movement of the cooler in the annular channel between the jacket and the screen into the discharge manifold. The disadvantage of this method is that the lower part of the mold shirt is most intensively cooled at a height of 0.10-0.15 of its length, while the main heat transfer intensity occurs in the upper part of the mold jacket, from the liquid metal supply side. This leads to a decrease in the productivity of the casting process and a deterioration in the quality of the workpiece.
Ближайшим техническим решением к предлагаемому (прототип) является «Кристаллизатор для непрерывного литья слитков» (патент №1959 U, BY, опубл. 2005.06.30, кл. МПК В22D 11/00) [3], в котором реализован способ охлаждения кристаллизатора. Способ включает подачу охладителя в верхний подводящий коллектор со стороны подачи расплава, равномерное по периметру рубашки кристаллизатора, ее охлаждение затопленными струями из отверстий в экране и последующее движение охладителя в кольцевом канале между рубашкой и экраном в отводящий коллектор. В данном способе не указываются такие важные параметры охлаждения, как глубина охлаждения рубашки, угол охлаждения струями охладителя и их форма, от которых существенно зависят охлаждающая способность кристаллизатора, производительность процесса литья и качество заготовок.The closest technical solution to the proposed one (prototype) is “Crystallizer for continuous casting of ingots” (patent No. 1959 U, BY, publ. 2005.06.30, class IPC B22D 11/00) [3], which implements a method for cooling the mold. The method includes supplying a cooler to the upper supply manifold from the side of the melt supply, uniform along the perimeter of the crystallizer jacket, cooling it with flooded jets from the openings in the screen, and subsequent movement of the cooler in the annular channel between the jacket and the screen into the discharge manifold. This method does not indicate such important cooling parameters as the depth of cooling of the jacket, the angle of cooling by the jets of the cooler and their shape, on which the cooling ability of the mold, the productivity of the casting process and the quality of the workpieces substantially depend.
Технической задачей, на решение которой направлен заявленный способ охлаждения кристаллизатора, является повышение производительности процесса литья и улучшение качества заготовки. Поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе, включающем подачу охладителя в верхний подводящий коллектор со стороны подачи расплава, равномерное по периметру рубашки кристаллизатора ее охлаждение затопленными струями из отверстий в экране и последующее движение охладителя в кольцевом канале между рубашкой и экраном в отводящий коллектор, охлаждение рубашки производят затопленными струями под углами 90±45° к поверхности охлаждения на глубину не менее 0,2 длины рубашки кристаллизатора.The technical problem to which the claimed method of cooling the mold is directed is to increase the productivity of the casting process and improve the quality of the workpiece. The problem is achieved in that in the claimed method, which includes supplying a cooler to the upper supply collector from the side of the melt supply, uniformly cooling the flooded jets from the openings in the screen along the perimeter of the mold jacket and the subsequent movement of the cooler in the annular channel between the jacket and the screen into the outlet manifold, cooling of the shirt is carried out by flooded jets at angles of 90 ± 45 ° to the cooling surface to a depth of at least 0.2 of the length of the mold shirt.
Затопленные охлаждающие струи можно формировать отверстиями в виде вертикальных сквозных пазов в экране.Flooded cooling jets can be formed with holes in the form of vertical through grooves in the screen.
На чертеже представлена схема струйного охлаждения кристаллизатора при непрерывном литье слитков металлов и сплавов, где 1 - подводящий коллектор, 2 - кожух, 3 - экран, 4 - рубашка кристаллизатора, 5 - отводящий коллектор, 6 - расплав, 7 - слиток.The drawing shows a diagram of the jet cooling of the mold during continuous casting of ingots of metals and alloys, where 1 is the supply collector, 2 is the casing, 3 is the screen, 4 is the mold shirt, 5 is the discharge collector, 6 is the melt, 7 is the ingot.
Охлаждение кристаллизатора осуществляют следующим образом. Охладитель подают в верхний подводящий коллектор 1 между кожухом 2 и экраном 3. Далее через отверстия в экране затопленные струи охладителя равномерно по периметру ударяют в наружную поверхность рубашки 4. Отразившись от нее поток охладителя движется в кольцевой щели между рубашкой и экраном в отводящий коллектор 5. Для более равномерного по высоте охлаждения кристаллизатора струи охладителя частично или полностью могут ударять под углами 90±45° к поверхности охлаждения.The cooling of the mold is as follows. The cooler is fed into the upper supply manifold 1 between the casing 2 and the screen 3. Then, through the openings in the screen, the flooded jets of the cooler strike uniformly around the perimeter of the outer surface of the shirt 4. Reflecting from it, the flow of coolant moves in the annular gap between the jacket and the screen into the outlet manifold 5. For more uniform cooling height of the mold, the cooler jets can partially or completely strike at angles of 90 ± 45 ° to the cooling surface.
При струйном охлаждении кристаллизатора на глубину h (см. чертеж) менее 0,2 от длины рубашки происходит значительное снижение производительности процесса литья вследствие отсутствия газоусадочного зазора между слитком 7 и рубашкой кристаллизатора 4 (см. чертеж).When jet cooling the mold to a depth of h (see drawing) less than 0.2 of the length of the shirt, there is a significant decrease in the productivity of the casting process due to the absence of gas shrinkage between the ingot 7 and the mold jacket 4 (see drawing).
При охлаждении рубашки кристаллизатора затопленными струями под углами менее 45° и более 135° к поверхности охлаждения значительно уменьшается охлаждающая способность кристаллизатора по причине существенного возрастания толщины теплового пограничного слоя между наружной поверхностью рубашки кристаллизатора и потоком охладителя.When cooling the mold jacket by flooded jets at angles less than 45 ° and more than 135 ° to the cooling surface, the mold cooling capacity is significantly reduced due to a significant increase in the thickness of the thermal boundary layer between the outer surface of the mold jacket and the flow of cooler.
Пример 1.Example 1
Непрерывным литьем в кристаллизатор со струйным охлаждением получали слиток из бронзы О3Ц7С5Н диаметром 50 мм. Рубашку кристаллизатора охлаждали струями воды под углами 45°, 90°, 135° к поверхности охлаждения, при этом глубина охлаждения рубашки составляла 0,5 ее длины. При входном давлении 2 атм и расходе воды 50 м3/ч, по сравнению с обычным (щелевым) кристаллизатором, при прочих равных условиях, струйный позволил увеличить производительность процесса литья в 2 раза и измельчить микроструктуру слитка в 3-5 раз.Continuous casting into a crystallized jet cooler obtained an O3TS7S5N bronze ingot with a diameter of 50 mm. The mold jacket was cooled by jets of water at angles of 45 °, 90 °, 135 ° to the cooling surface, while the depth of cooling of the jacket was 0.5 of its length. At an inlet pressure of 2 atm and a water flow rate of 50 m 3 / h, in comparison with a conventional (slit) crystallizer, ceteris paribus, the jet allowed to increase the productivity of the casting process by 2 times and grind the microstructure of the ingot 3-5 times.
Пример 2.Example 2
Литьем в кристаллизатор со струйным охлаждением получали заготовки из силуминов АК12 и АК18 диаметром 50 мм и высотой 200 мм. Рубашку кристаллизатора охлаждали струями воды под углом 90° к поверхности охлаждения, при этом глубина охлаждения рубашки составляла 0,9 ее длины. При входном давлении 4 атм и расходе воды 50 м3/ч, в отсутствии модификаторов, удалось диспергировать в отливках кристаллы первичного кремния до 20-30 мкм, а эвтектического - до 1-2 мкм.By casting into a mold with jet cooling, billets of silumins AK12 and AK18 with a diameter of 50 mm and a height of 200 mm were obtained. The mold jacket was cooled by jets of water at an angle of 90 ° to the cooling surface, while the depth of cooling of the jacket was 0.9 of its length. At an inlet pressure of 4 atm and a water flow rate of 50 m 3 / h, in the absence of modifiers, it was possible to disperse primary silicon crystals in the castings up to 20-30 μm, and eutectic crystals up to 1-2 μm.
Источники информацииInformation sources
1. Бевза В.Ф. и др. Непрерывное литье намораживанием. Мн.: Наука и техника, 1979, стр.184, рис.84.1. Bevza V.F. and others. Continuous casting by freezing. Mn .: Science and technology, 1979, p. 184, Fig. 84.
2. Баранов О.А. и др. Непрерывное литье чугуна. М.: Металлургия, 1968, стр.278, рис.102.2. Baranov O.A. and others. Continuous casting of cast iron. M .: Metallurgy, 1968, p. 278, Fig. 102.
3. Патент на полезную модель №1959U, BY 2005.06.30, кл. МПК B22D 11/00.3. Utility Model Patent No. 1959U, BY 2005.06.30, cl. IPC B22D 11/00.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BY20060643 | 2006-06-29 | ||
BYA20060643 | 2006-06-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007107234A RU2007107234A (en) | 2008-09-10 |
RU2342220C2 true RU2342220C2 (en) | 2008-12-27 |
Family
ID=39866365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007107234/02A RU2342220C2 (en) | 2006-06-29 | 2007-02-26 | Cooling technique of ingot-forming equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2342220C2 (en) |
-
2007
- 2007-02-26 RU RU2007107234/02A patent/RU2342220C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007107234A (en) | 2008-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101332493B (en) | Gas film quick continuous casting device and method in magnetostatic field | |
PL222793B1 (en) | Method for the oriented crystallization of gas turbine blades and the device for producing castings of the gas turbine blades with oriented and monocrystalline structure | |
CN105642852A (en) | Air-cooled semi-continuous casting system and method of high-activity alloy | |
CN1066652C (en) | Apparatus and method for horizontal direct chill casting of light metals | |
JP4907248B2 (en) | Continuous casting method of Al-Si aluminum alloy | |
JPH03243247A (en) | Horizontal type continuous casting method for hoop cast metal and apparatus thereof | |
EP0570751B1 (en) | Cooling method and apparatus for continuous casting and its mold | |
CN201979055U (en) | Horizontal continuous ingot casting crystallizer | |
CN100406161C (en) | Oriented freezing cast method | |
JP2721281B2 (en) | Cooling method and mold for continuous casting | |
RU2342220C2 (en) | Cooling technique of ingot-forming equipment | |
JPS63273553A (en) | Method and apparatus for producing hollow billet | |
JPH09220645A (en) | Method for lubricating wall of metallic mold for continuous casting and mold therefor | |
CN108246991A (en) | A kind of semi-continuous casting device and method for inhibiting magnesium alloy ingot blank cracking | |
US20020170700A1 (en) | Metal-casting method and apparatus, casting system and cast-forging system | |
JP5689669B2 (en) | Continuous casting method of Al-Si aluminum alloy | |
WO2002040199A3 (en) | Process of and apparatus for ingot cooling during direct casting of metals | |
CN110842162A (en) | Crystallizer for large-size horizontal continuous casting of red copper ingot | |
CN104439128A (en) | Integral double-row-hole casting crystallizer for aluminum and aluminum alloy round ingots | |
JP2001001111A (en) | Core for casting hollow billet and hot-top type continuous casting method of hollow billet using this core | |
JP2000508242A (en) | Mold for vertical hot-top continuous casting of metal | |
US7011140B1 (en) | Gas enhanced controlled cooling ingot mold | |
CN213496378U (en) | Crystallizer for horizontal continuous casting of non-ferrous alloy | |
KR100535387B1 (en) | A cooling device of combustion chamber mold in cylinder head for low pressure casting | |
JP3038973U (en) | Secondary cooling device for vertical continuous casting machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130227 |