RU2364466C1 - Ingot casting mould - Google Patents

Ingot casting mould Download PDF

Info

Publication number
RU2364466C1
RU2364466C1 RU2008113312/02A RU2008113312A RU2364466C1 RU 2364466 C1 RU2364466 C1 RU 2364466C1 RU 2008113312/02 A RU2008113312/02 A RU 2008113312/02A RU 2008113312 A RU2008113312 A RU 2008113312A RU 2364466 C1 RU2364466 C1 RU 2364466C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ingot
equal
mold
inner cavity
radius
Prior art date
Application number
RU2008113312/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Александрович Тюрин (RU)
Валерий Александрович Тюрин
Владимир Викторович Овечкин (RU)
Владимир Викторович Овечкин
Юрий Васильевич Луканин (RU)
Юрий Васильевич Луканин
Василий Васильевич Красиков (RU)
Василий Васильевич Красиков
Василий Вячеславович Будыкин (RU)
Василий Вячеславович Будыкин
Алексей Владимирович Морозов (RU)
Алексей Владимирович Морозов
Original Assignee
Валерий Александрович Тюрин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Александрович Тюрин filed Critical Валерий Александрович Тюрин
Priority to RU2008113312/02A priority Critical patent/RU2364466C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2364466C1 publication Critical patent/RU2364466C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to ferrous metallurgy. There are grooves arranged on the outside of the casting mould whose wall thickness is equal to 0.4÷0.55 of its inner cavity radius. The groove width is equal to 0.23÷0.27 of the inner cavity radius. The groove depth is equal to 0.05÷0.15 of the wall lower section thickness. Distance from the lower butt-end to the groove is equal to 0.23÷0.27 of the inner cavity radius. On the casting mould grooved section surface a metal casing is mounted whose width and thickness are equal to 0.3÷0.35 of the inner cavity radius and 0.1÷0.15 of the mould wall thickness accordingly.
EFFECT: provision for elimination of off-centre segregation due to compensation for the chilling effect the tray has on metal crystalisation in the ingot lower part.
2 cl, 2 dwg, 1 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению стальных слитков.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of steel ingots.

Оно может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах при разливке расплавленного металла.It can be used in metallurgical and engineering plants for casting molten metal.

Уровень техникиState of the art

Известна изложница для отливки слитка, уширенного книзу, и способ его получения (патент RU № 2198763, кл. 7 B22D 7/06, бюл. №5, 20.02.2003), толщина стенок которой в каждом поперечном сечении по высоте составляет 0,4-0,55 радиуса внутренней ее полости.A known mold for casting an ingot broadened downward and a method for its production (patent RU No. 2198763, class 7 B22D 7/06, bull. No. 5, 02/20/2003), the wall thickness of which in each cross section in height is 0.4 -0.55 radius of its internal cavity.

Изложница обеспечивает условия «горизонтальной кристаллизации» расплавленного металла и получение слитка, макростроение которого свободно от зон внеосевой ликвации.The mold provides the conditions for “horizontal crystallization” of molten metal and the production of an ingot, the macrostructure of which is free from off-axis segregation zones.

Однако при кристаллизации высоколегированных сталей и сплавов, чувствительных к скорости теплоотвода в разных направлениях, в нижней части слитка условия «горизонтальной кристаллизации» могут ухудшаться за счет теплоотвода в вертикальном, осевом, направлении от охлаждающего воздействия поддона. В этой части слитка возможно ухудшение качества металла.However, during the crystallization of high alloy steels and alloys that are sensitive to the heat sink speed in different directions, the conditions of “horizontal crystallization” in the lower part of the ingot may deteriorate due to heat removal in the vertical, axial, direction from the cooling effect of the pallet. In this part of the ingot, a deterioration in the quality of the metal is possible.

Таким образом, существующее устройство нуждается в совершенствовании для возможности получить слиток, свободный от внеосевой ликвации и с высоким качеством металла по всей высоте слитка в случае разливки высоколегированных сталей и сплавов.Thus, the existing device needs to be improved in order to be able to obtain an ingot free of off-axis segregation and with high quality metal over the entire height of the ingot in the case of casting of high alloy steels and alloys.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является создание изложницы для отливки слитка, обеспечивающей получение слитка высокого качества: свободного от внеосевой ликвации и с высоким качеством металла по всей высоте слитка, в случае разливки высоколегированных сталей и сплавов.The objective of the present invention is to provide a mold for casting an ingot, which provides a high quality ingot: free from off-axis segregation and with high quality metal over the entire height of the ingot, in the case of casting of high alloy steels and alloys.

Эта задача решается тем, что у изложницы для отливки слитка, имеющей толщину стенки в каждом поперечном сечении по высоте 0,4÷0,55 радиуса внутренней ее полости, на внешней поверхности выполнена проточка шириной до 0,23÷0,27 радиуса внутренней полости, глубиной до 0,05÷0,15 толщины стенки в нижней части изложницы, на расстоянии от нижнего торца до 0,23÷0,27 радиуса внутренней полости изложницы. Это дает возможность компенсировать охлаждающее влияние поддона и добиться высокого качества металла по всей высоте слитка.This problem is solved in that a mold for casting an ingot having a wall thickness in each cross section of a height of 0.4 ÷ 0.55 of the radius of its inner cavity has a groove on the outer surface with a width of up to 0.23 ÷ 0.27 of the radius of the inner cavity , a depth of 0.05 ÷ 0.15 of the wall thickness in the lower part of the mold, at a distance from the lower end to 0.23 ÷ 0.27 of the radius of the internal cavity of the mold. This makes it possible to compensate for the cooling effect of the pallet and to achieve high quality metal throughout the entire height of the ingot.

Оптимальность заявленного диапазона геометрических размеров проточки подтверждается расчетным путем с помощью математической модели, разработанной заявителем. При уменьшении параметров изложницы ниже заявленных пределов условия «горизонтальной кристаллизации» нарушаются в сторону поддона; при увеличении параметров изложницы выше заявленных пределов условия «горизонтальной кристаллизации» нарушаются в сторону верхней части слитка.The optimality of the claimed range of geometric dimensions of the groove is confirmed by calculation using a mathematical model developed by the applicant. When reducing the mold parameters below the stated limits, the conditions of "horizontal crystallization" are violated towards the pallet; with increasing parameters of the mold above the stated limits, the conditions of "horizontal crystallization" are violated towards the upper part of the ingot.

Для усиления эффекта компенсации охлаждающего воздействия поддона на кристаллизацию металла в нижней части слитка целесообразно на проточенный участок изложницы установить металлический кожух шириной, равной 0,3÷0,35 радиуса внутренней полости, и толщиной, равной 0,1÷0,15 толщины стенки.To enhance the compensation effect of the cooling effect of the pallet on the crystallization of the metal in the lower part of the ingot, it is advisable to install a metal casing with a width equal to 0.3 ÷ 0.35 of the radius of the inner cavity and a thickness of 0.1 ÷ 0.15 of the wall thickness on the machined part of the mold.

Такой прием дает возможность повысить качество слитка из высоколегированных сталей и сплавов по всей его высоте.This technique makes it possible to improve the quality of the ingot of high alloy steels and alloys over its entire height.

В дальнейшем патентуемая изложница для отливки слитка поясняется конкретным примером ее осуществления и иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на которых схематично изображена конструкция изложницы.In the future, the patented ingot mold for casting an ingot is illustrated with a specific example of its implementation and is illustrated by the accompanying drawings, which schematically depict the design of the ingot.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 схематично изображает изложницу с проточкой в нижней ее части согласно изобретению;Figure 1 schematically depicts a mold with a groove in its lower part according to the invention;

Фиг.2 схематично изображает изложницу с проточкой в нижней ее части и установленным металлическим кожухом на проточенный участок согласно изобретению.Figure 2 schematically depicts a mold with a groove in its lower part and an installed metal casing on a machined section according to the invention.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Изложница выполнена с внутренней полостью 1 (Фиг.1) по радиусу слитка R с учетом тепловой усадки при кристаллизации и охлаждении металла, с толщиной Δ стенки 2, равной 0,40÷0,55 радиуса R, а на ее поверхности 3, в нижней части, на расстоянии Н от нижнего торца 5, равном 0,25 от радиуса R, выполнена проточка 4 шириной П, равной 0,25 от радиуса R, на глубину Г, равную 0,1 от толщины Δ стенки 2.The mold is made with an internal cavity 1 (Figure 1) along the radius of the ingot R, taking into account thermal shrinkage during crystallization and cooling of the metal, with a thickness Δ of wall 2 equal to 0.40 ÷ 0.55 of radius R, and on its surface 3, in the lower part, at a distance H from the lower end 5, equal to 0.25 from the radius R, a groove 4 is made of a width P equal to 0.25 from the radius R, to a depth G equal to 0.1 from the thickness Δ of the wall 2.

Ширина П проточки 4, равная 0,25 радиуса R, ее расположение на расстоянии Н, равном 0,25 радиуса R, а глубина Г проточки 4, равная до 0,1 от толщины Δ стенки 2, дает возможность сохранить условия «горизонтальной кристаллизации» по всей высоте слитка. Уменьшение теплоотвода от изложницы 2 в нижней ее части и компенсация охлаждающего воздействия поддона на кристаллизацию металла в нижней части изложницы дополнительно обеспечивается путем установки на проточенный участок 4 металлического кожуха 6 (Фиг.2) шириной Ш, равной 0,3 радиуса R внутренней полости 1, и толщиной Т, равной 0,1 толщины Δ стенки 2. Такой прием дает возможность получить тепловой зазор между проточкой 4 и кожухом 6 в нижней части изложницы, дополнительно компенсировать охлаждающее воздействие поддона на кристаллизацию металла в нижней части слитка, дополнительно гарантировать сохранение условий «горизонтальной кристаллизации» по всей высоте слитка.The width P of the groove 4, equal to 0.25 of the radius R, its location at a distance H equal to 0.25 of the radius R, and the depth G of the groove 4, which is equal to 0.1 from the thickness Δ of the wall 2, makes it possible to maintain the conditions of "horizontal crystallization" over the entire height of the ingot. The reduction of heat sink from the mold 2 in its lower part and the compensation of the cooling effect of the pallet on the crystallization of the metal in the lower part of the mold is additionally ensured by installing on the machined section 4 of the metal casing 6 (Figure 2) a width W equal to 0.3 of the radius R of the inner cavity 1, and a thickness T equal to 0.1 of the thickness Δ of the wall 2. This technique makes it possible to obtain a thermal gap between the groove 4 and the casing 6 in the lower part of the mold, to additionally compensate for the cooling effect of the pallet on the crystallization of the metal and in the lower part of the ingot, additionally guarantee the preservation of the conditions of "horizontal crystallization" over the entire height of the ingot.

Оптимальность заявленных геометрических размеров кожуха подтверждается расчетным путем с помощью математической модели, разработанной заявителем. При уменьшении параметров кожуха ниже заявленных пределов условия «горизонтальной кристаллизации» нарушаются в сторону верхней части слитка; при увеличении параметров кожуха выше заявленных пределов условия «горизонтальной кристаллизации» нарушаются в сторону поддона.The optimality of the declared geometric dimensions of the casing is confirmed by calculation using a mathematical model developed by the applicant. When reducing the parameters of the casing below the stated limits, the conditions of "horizontal crystallization" are violated towards the upper part of the ingot; with increasing parameters of the casing above the stated limits, the conditions of "horizontal crystallization" are violated towards the pallet.

ПримерExample

Для получения слитка высотой 1000 мм и диаметром 200 мм из стали 20Х2Н4А изготовили изложницу с толщиной стенки 45 мм вверху и 55 мм внизу. В нижней части изложницы, на расстоянии 25 мм от нижнего торца, выполнили проточку шириной 25 мм и на глубину 5 мм.To obtain an ingot with a height of 1000 mm and a diameter of 200 mm, a mold with a wall thickness of 45 mm at the top and 55 mm at the bottom was made of 20X2H4A steel. In the lower part of the mold, at a distance of 25 mm from the lower end, a groove was made with a width of 25 mm and a depth of 5 mm.

После разливки стали при кристаллизации слитка в изложнице заявленной конструкции провели ее термографирование. Тепловое состояние поверхности изложницы показало, что для слитка созданы условия «горизонтальной кристаллизации» по всей высоте его корпуса (исключая прибыльную надставку). Дальнейшее исследование макроструктуры слитка показало, что по всей его высоте отсутствуют зоны внеосевой и осевой ликвации, металл плотный. Однако у нижнего торца слитка литая структура отличается от структуры металла в остальном объеме слитка.After casting the steel during crystallization of the ingot in the mold of the claimed design, it was thermographed. The thermal state of the surface of the mold showed that the conditions for "horizontal crystallization" were created for the ingot along the entire height of its body (excluding a profitable extension). Further study of the macrostructure of the ingot showed that along its entire height there are no off-axis and axial segregation zones, the metal is dense. However, at the lower end of the ingot, the cast structure differs from the metal structure in the rest of the ingot.

При отливке второго слитка из той же стали и при тех же температурно-скоростных режимах на проточку в нижней части изложницы установили стальной кожух шириной 30 мм и толщиной 5 мм.When casting the second ingot from the same steel and at the same temperature and speed conditions, a steel casing 30 mm wide and 5 mm thick was installed on the groove in the lower part of the mold.

После разливки стали в изложницу заявленной конструкции с кожухом в нижней части провели ее термографирование, которое показало, что условия «горизонтальной кристаллизации» были обеспечены по всей высоте изложницы. Дальнейшее исследование макроструктуры слитка подтвердило его высокое качество и однородность литой структуры по всему объему.After casting steel into the mold of the claimed design with a casing in the lower part, it was thermographed, which showed that the conditions of "horizontal crystallization" were provided along the entire height of the mold. Further study of the macrostructure of the ingot confirmed its high quality and uniformity of the cast structure throughout the volume.

Использование заявленной изложницы для отливки слитка позволяет обеспечить условия «горизонтальной кристаллизации», компенсировать охлаждающее влияние поддона на кристаллизацию металла в нижней части слитка при разливке высоколегированной стали 20Х2Н4А и на этой основе повысить качество слитка.Using the inventive mold for casting an ingot allows us to ensure the conditions of "horizontal crystallization", to compensate for the cooling effect of the pallet on the crystallization of the metal in the lower part of the ingot during casting of high alloy steel 20X2H4A and on this basis to improve the quality of the ingot.

Таким образом, заявленная изложница для отливки слитка дает возможность получить слиток из высоколегированной стали, свободный от зон внеосевой и осевой ликвации, с однородной литой структурой по всему объему.Thus, the claimed mold for casting an ingot makes it possible to obtain an ingot of high alloy steel, free from off-axis and axial segregation, with a uniform cast structure throughout the volume.

Совершенно очевидно, что, используя заявленную изложницу для отливки слитка, удается минимизировать неоднородность металла по объему слитка.It is quite obvious that, using the claimed mold for casting an ingot, it is possible to minimize the heterogeneity of the metal over the volume of the ingot.

Заявленная изложница для отливки слитка характеризуется простотой конструкции и ее изготовление не вызовет трудностей.The claimed mold for casting an ingot is characterized by the simplicity of the design and its manufacture will not cause difficulties.

Совершенно очевидно, что использование заявленной изложницы для отливки слитка в сталелитейном цехе металлургического завода не потребует дополнительного оборудования или специальной оснастки.It is obvious that the use of the claimed mold for casting an ingot in the steel shop of a metallurgical plant will not require additional equipment or special equipment.

Заявленная конструкция изложницы для отливки слитка пригодна для получения слитков любого соотношения высоты к диаметру, встречающихся в металлургической промышленности и для слитков круглого или многогранного поперечного сечения.The claimed design of the mold for casting an ingot is suitable for producing ingots of any height to diameter ratio found in the metallurgical industry and for ingots of round or polyhedral cross section.

Claims (2)

1. Изложница для отливки слитка, толщина стенки которой в каждом поперечном сечении по высоте составляет 0,4÷0,55 радиуса внутренней полости, отличающаяся тем, что на внешней поверхности выполнена проточка шириной, равной 0,23÷0,27 радиуса внутренней полости, глубиной, равной 0,05÷0,15 толщины стенки в нижней части изложницы и на расстоянии от нижнего торца, равном 0,23÷0,27 радиуса внутренней полости.1. Mold for casting an ingot, the wall thickness of which in each cross section in height is 0.4 ÷ 0.55 of the radius of the inner cavity, characterized in that a groove is made on the outer surface with a width equal to 0.23 ÷ 0.27 of the radius of the inner cavity , a depth equal to 0.05 ÷ 0.15 of the wall thickness in the lower part of the mold and at a distance from the lower end equal to 0.23 ÷ 0.27 of the radius of the internal cavity. 2. Изложница по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена металлическим кожухом, установленным на проточенный участок изложницы и имеющим ширину, равную 0,3÷0,35 радиуса внутренний полости, и толщину, равную 0,1÷0,15 толщины стенки. 2. The mold according to claim 1, characterized in that it is equipped with a metal casing installed on the machined section of the mold and having a width equal to 0.3 ÷ 0.35 of the radius of the inner cavity and a thickness of 0.1 ÷ 0.15 of thickness the walls.
RU2008113312/02A 2008-04-09 2008-04-09 Ingot casting mould RU2364466C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113312/02A RU2364466C1 (en) 2008-04-09 2008-04-09 Ingot casting mould

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113312/02A RU2364466C1 (en) 2008-04-09 2008-04-09 Ingot casting mould

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2364466C1 true RU2364466C1 (en) 2009-08-20

Family

ID=41151136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008113312/02A RU2364466C1 (en) 2008-04-09 2008-04-09 Ingot casting mould

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2364466C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112059128B (en) High-temperature alloy master alloy steel die casting device and application method thereof
CN104174819B (en) The climb casting technique of machine third-level planetary frame of a kind of ocean platform
CN102806323A (en) Equipment for producing aluminum alloy hollow casting ingot and method of equipment
CN102628118A (en) Wrought alloy pig for nuclear steam turbine and manufacturing method thereof
RU2364466C1 (en) Ingot casting mould
US20120186772A1 (en) Thermal management system for a continuous casting molten metal mold
RU2738170C1 (en) Gating system for casting of large-size thin-walled castings, which are bodies of rotation from magnesium alloys in atmosphere of protective gas, into molds from chm
CA1324478C (en) Method for continuous casting a hollow metallic ingot and apparatus therefor
CN104174817B (en) A kind of ocean platform climb casting and the Technology for Heating Processing of machine Connection Block
RU119657U1 (en) HOLLOW INGOST CASTING FORM
CN210098958U (en) Prefabricated shunt with pushing off slag effect
CN110125348B (en) Round billet continuous casting and drawing process method
RU2687112C2 (en) Oxide control system for compression mold for continuous casting of molten metal
JP2020121329A (en) Mold and method for steel continuous casting
CN110252971B (en) Novel die casting for blowing argon at bottom of single air brick in casting process
RU2678556C1 (en) Mold sleeve for continuous steel casting
RU2741876C1 (en) Method for continuous casting of slab bills
RU2261776C2 (en) Device for making riserless hollow ingot
RU206185U1 (en) Crystallizer for metal casting
RU2492020C1 (en) Mould for making moulded treads
CN103008626B (en) For the method for the high temperate zone liquid core shake out of large extra thick plate blank
RU2288067C2 (en) Billet casting method
JP5691949B2 (en) Continuous casting method for large-section slabs
JP6785091B2 (en) Vertical continuous casting method
RU2503521C1 (en) Method of casting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140410