RU2368456C2 - Method of continuous casting and rolling of metals - Google Patents

Method of continuous casting and rolling of metals Download PDF

Info

Publication number
RU2368456C2
RU2368456C2 RU2007114363/02A RU2007114363A RU2368456C2 RU 2368456 C2 RU2368456 C2 RU 2368456C2 RU 2007114363/02 A RU2007114363/02 A RU 2007114363/02A RU 2007114363 A RU2007114363 A RU 2007114363A RU 2368456 C2 RU2368456 C2 RU 2368456C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
rolls
rolling
metals
crystallization
Prior art date
Application number
RU2007114363/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007114363A (en
Inventor
Михаил Яковлевич Бровман (RU)
Михаил Яковлевич Бровман
Виктор Алексеевич Здор (UA)
Виктор Алексеевич Здор
Владимир Петрович Полухин (RU)
Владимир Петрович Полухин
Геннадий Викторович Здор (UA)
Геннадий Викторович Здор
Original Assignee
Михаил Яковлевич Бровман
Виктор Алексеевич Здор
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 Михаил Яковлевич Бровман, Виктор Алексеевич Здор filed Critical Михаил Яковлевич Бровман
Priority to RU2007114363/02A priority Critical patent/RU2368456C2/en
Publication of RU2007114363A publication Critical patent/RU2007114363A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368456C2 publication Critical patent/RU2368456C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method includes pouring of different metals or alloys into different tanks, in which there are submerged rollers, and receiving after rolling of compound bimetal sheet. Into area of connection of two sheets, over meniscus of liquid metal it is supplied inert gas.
EFFECT: hardening of connection of layers in bimetal sheet.
9 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, более конкретно к способам непрерывного литья - прокатки металлов при совмещенном процессе с целью получения преимущественно листов металла непосредственно из его жидкой фазы.The invention relates to metallurgy, and more particularly to methods of continuous casting - rolling of metals in a combined process in order to obtain mainly metal sheets directly from its liquid phase.

Известен способ непрерывного литья с кристаллизатором в виде охлаждаемого валка, см. патент ФРГ №2419373, МКИ B22D 11/01, 1977 г. Валок выполнен с ободом, погруженным в расплав жидкого металла, и на этой поверхности происходит кристаллизация.A known method of continuous casting with a mold in the form of a cooled roll, see Germany patent No. 2419373, MKI B22D 11/01, 1977. The roll is made with a rim immersed in molten liquid metal, and crystallization occurs on this surface.

Однако при этом точность размеров полученного слитка очень низкая, что затрудняет получение качественного металла.However, the dimensional accuracy of the obtained ingot is very low, which makes it difficult to obtain high-quality metal.

Известен также способ X.Кристофена литья металла с подачей его во вращающиеся валки, см. патент США №4811781, МКИ B22D 11/06 (НКИ 104-480) от 1988 г. В этом способе жидкий металл подают во вращающиеся валки через специальный мундштук. Ввиду тяжелых условий эксплуатации мундштук приходится изготовлять формовкой из порошков бора SiO2 и волокон алюминосиликатов с последующим спеканием при высоких температурах.There is also known a method X. Christophenes casting metal with feeding it into rotating rolls, see US patent No. 4811781, MKI B22D 11/06 (NKI 104-480) from 1988. In this method, molten metal is fed into the rotating rolls through a special mouthpiece. Due to the difficult operating conditions, the mouthpiece has to be made by molding from SiO 2 boron powders and aluminosilicate fibers, followed by sintering at high temperatures.

Стоимость таких мундштуков очень велика, а надежность при производстве тонких листов низкая. При литье - прокатке листов толщиной 5-6 мм и менее малые отверстия часто «перемерзают», поддерживать уровень металла очень трудно и часто имеют место остановки процесса и аварии.The cost of such mouthpieces is very high, and the reliability in the production of thin sheets is low. When casting and rolling sheets with a thickness of 5-6 mm and smaller holes, they often “freeze”, it is very difficult to maintain the metal level and process stops and accidents often occur.

Известен также способ по патенту Японии №1-57954, МКИ B22D 11/00, в котором предусмотрено погружение валков в ванну с жидким металлом и кристаллизация на них металла. Однако кристаллизация происходит и на торцевых поверхностях бочек валков, из-за чего не удается получать лист прямоугольного сечения.There is also known a method according to Japanese patent No. 1-57954, MKI B22D 11/00, which provides for the immersion of the rolls in a bath with liquid metal and crystallization of metal on them. However, crystallization also occurs on the end surfaces of the roll barrels, due to which it is not possible to obtain a sheet of rectangular section.

Ближайшим аналогом данного способа является способ по патенту Японии 1-224147 (A) (Appl. №63-50851), МКИ B22D 11/06. Согласно патенту емкость с жидким металлом размещают под металлоприемником и из него подают жидкий металл в металлоприемник. В этот металл погружают два вращающихся валка, на которых происходит кристаллизация металла. Полученные две ленты соединяют и подвергают совместной прокатке во второй паре валков.The closest analogue of this method is the method according to Japan patent 1-224147 (A) (Appl. No. 63-50851), MKI B22D 11/06. According to the patent, a container with liquid metal is placed under the metal receiver and liquid metal is supplied from it to the metal receiver. Two rotating rolls are immersed in this metal, on which crystallization of the metal takes place. The resulting two tapes are combined and subjected to joint rolling in a second pair of rolls.

Этот способ обеспечивает то преимущество, что устраняется сложная проблема подачи жидкого металла в узкий межвалковый зазор и осуществление контроля уровня жидкого металла в указанном зазоре.This method provides the advantage that the complex problem of feeding liquid metal into a narrow roll gap and controlling the level of liquid metal in said gap is eliminated.

Однако надежность процесса остается низкой, поскольку при погружении в жидкий металл двух валков кристаллизация металла происходит не только на цилиндрических бочках, но и на их торцевых поверхностях. Поэтому получаем не лист прямоугольного сечения, а профиль в форме, близкой к швеллеру, а после соединения двух профилей - сечение, близкое к двутавру. Чтобы избежать больших потерь металла, приходится применять по торцам плиты из огнеупорного материала, прижатые к валкам. В условиях высоких температур и трения стойкость этих плит невысока, они часто выходят из строя и надежность процесса литья-прокатки низкая.However, the reliability of the process remains low, since when two rolls are immersed in a liquid metal, the crystallization of the metal occurs not only on cylindrical barrels, but also on their end surfaces. Therefore, we get not a sheet of rectangular section, but a profile in the form close to the channel, and after connecting two profiles - a section close to the I-beam. To avoid large losses of metal, it is necessary to use plates of refractory material pressed against the rolls at the ends. Under conditions of high temperatures and friction, the resistance of these plates is low, they often fail and the reliability of the casting-rolling process is low.

Устройство, предназначенное для реализации способа, иллюстрируется чертежами согласно фиг.1-9.A device designed to implement the method is illustrated by the drawings according to figures 1-9.

На фиг.1 показана схема устройства и реализации способа непрерывного литья и прокатки, а на фиг.2 - схема соединения двух фронтов кристаллизации, формируемых от поверхностей обоих валков.Figure 1 shows a diagram of the device and the implementation of the continuous casting and rolling method, and figure 2 is a diagram of the connection of two crystallization fronts formed from the surfaces of both rolls.

На фиг.3 показан один из валков с затвердевшим на его поверхности участком металла. На фиг.4 и 5 показаны разрезы Б-Б и А-А по сечению валка и затвердевшего участка металла.Figure 3 shows one of the rolls with a metal section hardened on its surface. Figures 4 and 5 show sections B-B and A-A along the cross section of the roll and the hardened metal section.

На фиг.6 показана схема агрегата, предназначенного для реализации способа, а на фиг.7 - расположение двух участков затвердевшего на валках металла и граница жидкой фазы. На фиг.8 показан металлоприемник, установленный на опорных роликах, а на фиг.9 - металлоприемник, выполненный из двух различных емкостей, в которые заливают различные металлы или сплавы, а потом на каждом валке происходит кристаллизация различных металлов (сплавов). Здесь приняты следующие обозначения: 1 и 2 - валки, выполняющие роль и кристаллизаторов, и инструментов, осуществляющих пластическую деформацию затвердевшего металла.In Fig.6 shows a diagram of the unit, designed to implement the method, and Fig.7 - the location of two sections of hardened metal on the rolls and the boundary of the liquid phase. Fig. 8 shows a metal detector mounted on support rollers, and Fig. 9 shows a metal detector made of two different containers into which various metals or alloys are poured, and then crystallization of various metals (alloys) takes place on each roll. The following notation is used here: 1 and 2 — rolls that play the role of both crystallizers and tools that carry out plastic deformation of hardened metal.

На конических участках бочек валков (и по краям цилиндрических участков) расположены кольца 3, 4 из огнеупорных материалов с низкой теплопроводностью. Валки частично погружены в жидкий металл 5, находящийся в металлоприемнике 6.On the conical sections of the roll barrels (and along the edges of the cylindrical sections) there are rings 3, 4 of refractory materials with low thermal conductivity. The rolls are partially immersed in liquid metal 5 located in the metal receiver 6.

На валках при их вращении затвердевают участки металла 7, 8, которые после их соединения и прокатки образуют лист 9.On the rolls during their rotation, metal sections 7, 8 harden, which, after their joining and rolling, form a sheet 9.

Валок 1 состоит из оси 10 и бандажа 11, между которыми по продольным пазам 12 проходит вода (охладитель), поступающая через отверстие 13 вдоль оси валка, а затем по радиальным отверстиям 14. Отвод охладителя осуществляется через радиальные отверстия 15 и канал 16. Через сопла 17 предусмотрена подача инертного газа в зону соединения двух затвердевших участков металла.The roll 1 consists of an axis 10 and a band 11, between which along the longitudinal grooves 12 there passes water (cooler) entering through the hole 13 along the axis of the roll, and then through the radial holes 14. The cooler is discharged through the radial holes 15 and channel 16. Through nozzles 17, an inert gas is supplied to the junction zone of two hardened metal sections.

Валки установлены в подшипниковых опорах 18, а через шпиндели 19 и редуктор 20 они приводятся во вращение двигателем 21.The rolls are installed in the bearing bearings 18, and through the spindles 19 and gearbox 20 they are driven into rotation by the engine 21.

Через трубы 22 и 23 воду подводят и отводят через осевые отверстия в валках.Through pipes 22 and 23, water is supplied and discharged through axial holes in the rolls.

Металлоприемник установлен с возможностью поворота на роликах 24. Через шестерни 25 и 26, а также редуктор 27 поворот осуществляется двигателем 28.The metal receiver is mounted to rotate on the rollers 24. Through the gears 25 and 26, as well as the gearbox 27, the rotation is carried out by the engine 28.

При литье биметаллического слитка в металлоприемник, состоящий из двух емкостей 29 и 30, разделенных стенкой 31, расположены два жидких металла или сплава 32 и 33, поэтому и биметаллический слиток состоит из металлов 34 и 35.When casting a bimetallic ingot into a metal receiver, consisting of two containers 29 and 30, separated by a wall 31, two liquid metals or alloys 32 and 33 are located, and therefore the bimetallic ingot consists of metals 34 and 35.

Приведем пооперационное описание способа. Первая операция заключается в подготовке металлоприемника, сушке его футеровки, ее нагреве для литья стали не менее чем до 1200°C.Here is the operational description of the method. The first operation consists in preparing the metal receiver, drying its lining, and heating it to cast steel to at least 1200 ° C.

Вторая операция состоит в заливке жидкого металла из печи в металлоприемник. Далее реализуем третью операцию, приводим во вращение валки 1 и 2 и погружаем их в жидкий металл, фиг.1, 2.The second operation consists in pouring liquid metal from the furnace into the metal receiver. Next, we implement the third operation, bring the rolls 1 and 2 into rotation and immerse them in liquid metal, Figs. 1, 2.

На каждом из водоохлаждаемых валков 1, 2 имеются цилиндрические участки бочек валков и конические участки. По краям бочек надеты бандажи 3 и 4 из огнеупорного материала. Валки погружают в жидкий металл 5, находящийся в металлоприемнике 6, так, что плоскость мениска жидкого металла 5 пересекает конические участки бочки и расположена ниже торцевых поверхностей бочек валков.On each of the water-cooled rolls 1, 2 there are cylindrical sections of roll barrels and conical sections. Bandages 3 and 4 of refractory material are put on the edges of the barrels. The rolls are immersed in the molten metal 5 located in the metal receiver 6, so that the meniscus plane of the molten metal 5 intersects the conical sections of the barrel and is located below the end surfaces of the roll barrels.

Углы конических поверхностей (к горизонтали) следует выполнить равными 20-35°C, что обеспечивает возможность прокатки профиля и в то же время возможность легко регулировать уровень жидкого металла.The angles of the conical surfaces (horizontal) should be equal to 20-35 ° C, which provides the possibility of rolling the profile and at the same time the ability to easily adjust the level of liquid metal.

Именно признак, что торцевые поверхности «С», фиг.1, 2, находятся выше уровня мениска обеспечивает то, что на торцевых поверхностях не происходит кристаллизация металла. Такая кристаллизация препятствовала бы реализации процесса.It is a sign that the end surfaces “C”, FIGS. 1, 2, are above the level of the meniscus ensures that no metal crystallization occurs on the end surfaces. Such crystallization would impede the implementation of the process.

Поскольку торцевые поверхности валков «С» не контактируют с жидким металлом 5, то не нужно никаких торцевых уплотнений.Since the end surfaces of the rolls “C” are not in contact with the molten metal 5, no mechanical seals are needed.

Схема кристаллизации видна на фиг.2, причем она симметрична относительно оси x, а фронт кристаллизации перпендикулярен оси y. Сечение слитка на фиг.2 заштриховано, и соединение фронтов кристаллизации двух участков твердой фазы 7 и 8 происходит на оси х. Из валков вверх движется полностью затвердевший слиток 9. Кольцевые бандажи 3 и 4 из огнеупорного материала с низкой теплопроводностью предотвращают кристаллизацию на участках контакта этих бандажей с жидким металлом. Если бы бандажей из материала с низкой теплопроводностью не было, а валки по всей поверхности были бы выполнены из охлаждаемого металла, то форма сечения листа 9 была бы такой, как показано на фиг.2 пунктиром. В этом случае значительно выше были бы величины боковой обрези после прокатки.The crystallization scheme is visible in figure 2, and it is symmetrical about the x axis, and the crystallization front is perpendicular to the y axis. The cross section of the ingot in figure 2 is shaded, and the connection of the crystallization fronts of two sections of the solid phase 7 and 8 occurs on the x axis. A completely hardened ingot 9 moves upward from the rolls. Annular bandages 3 and 4 of refractory material with low thermal conductivity prevent crystallization at the sites of contact of these bandages with liquid metal. If there were no bandages made of a material with low thermal conductivity, and the rolls on the entire surface were made of cooled metal, then the cross-sectional shape of the sheet 9 would be as dashed as shown in Fig. 2. In this case, the side trim after rolling would be much higher.

Поэтому отличительные признаки данной операции - погружение валков в жидкий металл так, чтобы плоскость мениска расплава пересекала только конические участки валков (но не торцевые поверхности бочки), обеспечивают формирование слитка только от поверхностей бочек валков (участков твердой фазы 7 и 8).Therefore, the distinguishing features of this operation are the immersion of the rolls in the molten metal so that the plane of the meniscus of the melt intersects only the conical sections of the rolls (but not the end surfaces of the barrel), ensure the formation of the ingot only from the surfaces of the barrel rolls (sections of solid phase 7 and 8).

Валки состоят из осей 10 и бандажей 11 (фиг.3, 4, 5), причем по продольным пазам 12 движется охладитель - вода, поступающая через отверстие 13, радиальные отверстия 14. Отводится вода через радиальные отверстия 15 и осевые 16. Через сопла 17 во время реализации этой операции подают инертный газ, например аргон для предотвращения окисления металла.The rolls consist of axes 10 and bandages 11 (Figs. 3, 4, 5), and along the longitudinal grooves 12 a cooler moves - water entering through hole 13, radial holes 14. Water is discharged through radial holes 15 and axial 16. Through nozzles 17 during the implementation of this operation, an inert gas, for example argon, is supplied to prevent oxidation of the metal.

Валки вращаются в подшипниковых опорах 18, а их привод через шпиндели 19 и редуктор 20 осуществляют электродвигатели 21, фиг.6. Привод может быть индивидуальным (для каждого валка - отдельный двигатель) либо общим: с одним электродвигателем 21 и шестеренной клетью, обеспечивающей передачу крутящего момента к обоим валкам.The rollers rotate in the bearing bearings 18, and their drive through the spindles 19 and the gearbox 20 is carried out by electric motors 21, Fig.6. The drive can be individual (for each roll - a separate engine) or general: with one electric motor 21 and gear cage, providing torque transmission to both rolls.

Положение уровня мениска можно охарактеризовать углом α1, а положение конца зоны кристаллизации углом α2, см. фиг.7.The position of the meniscus level can be characterized by the angle α 1 , and the position of the end of the crystallization zone by the angle α 2 , see Fig. 7.

Если α2≥α1, то на всем протяжении дуги от α1 до α2 имеет место контакт поверхности валка с жидким металлом.If α 2 ≥ α 1 , then over the entire arc from α 1 to α 2 there is a contact of the surface of the roll with liquid metal.

При радиусе валка R и его угловой скорости ω время затвердевания при совместном движении валка с бандажом 11 (фиг.7) и участка твердого метала 7 будет равно:When the radius of the roll R and its angular velocity ω, the solidification time during the joint movement of the roll with the bandage 11 (Fig.7) and the section of solid metal 7 will be equal to:

Figure 00000001
Figure 00000001

где v - окружная скорость валков v=ωR. За это время толщина корки составит δ(τ).where v is the peripheral speed of the rolls v = ωR. During this time, the thickness of the crust will be δ (τ).

Примем для определения δ(τ) формулу:To determine δ (τ) we take the formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где x0 и k - величины для данного металла или сплава постоянные, см. Бровман М.Я., Царев А.В. «К вопросу о кристаллизации стальных слитков». // Металлы. 1997. №4. С.44-48.where x 0 and k are the values for a given metal or alloy, see Brovman M.Ya., Tsarev A.V. "On the issue of crystallization of steel ingots." // Metals. 1997. No4. S.44-48.

Пусть необходимо получить стальные листы толщиной h=1.5 мм, R=0.5 м, v=60 м/мин=1 м/с,

Figure 00000003
(45°). Тогда по формуле (1):Let it be necessary to obtain steel sheets with a thickness of h = 1.5 mm, R = 0.5 m, v = 60 m / min = 1 m / s,
Figure 00000003
(45 °). Then by the formula (1):

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Согласно формуле (2) при k=0,8*10-5 м2/с; x0=6*10-3 мAccording to the formula (2) at k = 0.8 * 10 -5 m 2 / s; x 0 = 6 * 10 -3 m

Figure 00000006
Figure 00000006

Двойная толщина (такой же слой кристаллизуется на втором валке) имеет приближенно толщину h0≈2×10-3, и после завершения кристаллизации и формирования единого листа 9 происходит его пластическая деформация. Степень деформации составит:The double thickness (the same layer crystallizes on the second roll) has an approximate thickness h 0 ≈ 2 × 10 -3 , and after crystallization is completed and a single sheet 9 is formed, its plastic deformation occurs. The degree of deformation will be:

Figure 00000007
Figure 00000007

Такая степень деформации обеспечит проработку литой структуры, уменьшение пористости и получение листов высокого качества. Производительность составитThis degree of deformation will ensure the study of the cast structure, the reduction of porosity and the production of high quality sheets. Performance will be

Figure 00000008
Figure 00000008

здесь ρ - плотность металла, b - ширина листа, принятая равной b=1,5 м. Часовая производительность G=60,75 т/ч, и при числе рабочих часов в году 7000 годовая производительность составит G≈425 тыс. тонн.here ρ is the density of the metal, b is the sheet width, taken equal to b = 1.5 m. Hourly productivity G = 60.75 t / h, and with the number of working hours in a year of 7000, annual productivity will be G≈425 thousand tons.

Одна пара валков диаметрами 1 метр обеспечит металлом мини-завод производительностью 425 тыс. тонн.One pair of rolls with a diameter of 1 meter will provide metal mini-plant with a capacity of 425 thousand tons.

Шесть аналогичных ручьев может обеспечить выпуск листа в объеме 2,5 млн. тонн в год.Six similar streams can ensure the release of a sheet in the amount of 2.5 million tons per year.

Если при движении участков корки слитка 7 и 8 достигнут уровня мениска, то металл «выходит» из жидкой фазы, а соединение этих двух участков и их совместная пластическая деформация прокаткой начнется выше уровня мениска. Ввиду этого важна та особенность способа, при которой в зону соединения двух листов над мениском подают инертный газ, например аргон, с помощью сопла 17, фиг.3.If, during the movement of the sections of the crust of the ingot 7 and 8, the meniscus level is reached, the metal “leaves” the liquid phase, and the combination of these two sections and their joint plastic deformation by rolling starts above the meniscus level. In view of this, an important feature of the method is that inert gas, for example argon, is supplied to the junction of two sheets above the meniscus by means of a nozzle 17, FIG. 3.

Это предотвращает окисление внутренних поверхностей, обеспечивает высокую сплошность и качество листового металла.This prevents the oxidation of internal surfaces, provides high continuity and quality of sheet metal.

В процессе реализации третьей операции, при которой происходит кристаллизация металла и его пластическая деформация прокатки, необходимо регулировать уровень жидкого металла 5 в металлоприемнике 6 (поддерживать его постоянным). Можно осуществлять это непрерывной заливкой металла, как показано на фиг.7.In the process of implementing the third operation, in which crystallization of the metal and its plastic deformation of rolling occurs, it is necessary to adjust the level of liquid metal 5 in the metal receiver 6 (to keep it constant). You can do this by continuous casting of metal, as shown in Fig.7.

Но можно, особенно при массе плавки не более 50 тонн, вылить всю плавку в металлоприемник 6, а затем регулировать уровень, поворачивая металлоприемник относительно некоторой оси О, параллельной осям рабочих валков, как показано на фиг.8.But it is possible, especially with a smelting mass of not more than 50 tons, to pour all the smelting into the metal receiver 6, and then adjust the level by turning the metal receiver relative to a certain axis O parallel to the axes of the work rolls, as shown in Fig. 8.

Толщина футеровки не является постоянной, соответствующей постоянному значению Ro, а изменяется так, что при повороте против часовой стрелки, фиг.8, граница футеровки изменяется, и это приводит к повышению уровня расплава 5 (положение границы футеровки EF после поворота на фиг.8 показано пунктиром).The thickness of the lining is not constant, corresponding to a constant value of Ro, but changes so that when turning counterclockwise, Fig. 8, the boundary of the lining changes, and this leads to an increase in the melt level 5 (the position of the boundary of the lining EF after rotation in Fig. 8 shows dotted line).

Реализация способа с выливанием всей плавки из печи в металлоприемник и с последующей разливкой этого металл поворотом металлоприемника позволяет исключить использование разливочных ковшей. Для стали это означает возможность уменьшить перегрев жидкого металла на 80-100°C и получить экономию на каждой тонне стали.The implementation of the method with pouring all the heat from the furnace into the metal receiver and subsequent casting of the metal by turning the metal receiver eliminates the use of casting ladles. For steel, this means the ability to reduce the overheating of liquid metal by 80-100 ° C and get savings on every ton of steel.

Figure 00000009
Figure 00000009

т.е. E=60,8÷76 МДж/т, где С=760 Дж/кг × град - теплоемкость, Δt - температура перегрева стали.those. E = 60.8 ÷ 76 MJ / t, where C = 760 J / kg × deg - heat capacity, Δt - steel overheating temperature.

Уменьшение перегрева уменьшит время плавки металла и износ футеровки печи (т.е. увеличит ее долговечность).Reducing overheating will reduce the melting time of the metal and wear of the furnace lining (i.e., increase its durability).

При отливке биметаллических слитков каждый из валков 1 и 2 погружают в различные емкости 32 и 33, в которые залиты различные металлы или сплавы.When casting bimetallic ingots, each of the rolls 1 and 2 is immersed in different containers 32 and 33, into which various metals or alloys are filled.

Металлоприемник может быть выполнен с общим основанием 30 и с перегородкой 31, разделяющей металлоприемник на различные емкости. После затвердевания и прокатки получаем лист, состоящий из двух металлов или сплавов, обозначенных на фиг.9 позициям 34 и 35.The metal detector can be made with a common base 30 and with a partition 31 dividing the metal detector into various containers. After hardening and rolling, we obtain a sheet consisting of two metals or alloys, indicated in Fig. 9 by positions 34 and 35.

Способ обеспечивает плотное соединение разных сплавов, металлов сразу после затвердевания и их совместную пластическую деформацию, что позволяет надежно получить биметаллический лист высокого качества.The method provides a tight connection of different alloys, metals immediately after solidification and their joint plastic deformation, which allows you to reliably obtain a bimetallic sheet of high quality.

Выше валков 1, 2 могут быть расположены дополнительные пары валков в клетях дуо или кварто для дальнейшей прокатки листа и последующей резки, правки или сматывания в рулоны.Above the rolls 1, 2 can be located additional pairs of rolls in the stands of the duo or quarto for further rolling of the sheet and subsequent cutting, dressing or reeling into rolls.

Последней четвертой операцией является окончание процесса кристаллизации металла на валках и его прокатки при понижении уровня мениска расплава и слив остатков металла и шлака через отверстия в днище металлоприемника в предусмотренную емкость (она же должна выполнять функции аварийной емкости в процессе разливки).The last fourth operation is the end of the process of metal crystallization on the rolls and its rolling when the meniscus level of the melt is lowered and the residual metal and slag are drained through the holes in the bottom of the metal receiver into the provided tank (it should also function as an emergency tank during casting).

Приведем конкретный пример реализации способа.We give a specific example of the implementation of the method.

Примем углы α1 и α2, равными

Figure 00000010
и радиусы обоих валков R=0,5 м. Валки выполнены со стальными осями и бандажами из бронзы.We take the angles α 1 and α 2 equal to
Figure 00000010
and the radii of both rolls R = 0.5 m. The rolls are made with steel axles and bronze bandages.

Пусть скорость литья равна v=0,8 м/с=48 м/мин, а угловые скорости валков

Figure 00000011
. Согласно формуле (1) время контакта поверхностей валков с жидким металлом составит:Let the casting speed be equal to v = 0.8 m / s = 48 m / min, and the angular velocity of the rolls
Figure 00000011
. According to the formula (1), the contact time of the surfaces of the rolls with liquid metal is:

Figure 00000012
Figure 00000012

Осуществляется разливка биметаллического листа, и в емкость 29 заливают углеродистую сталь 33, фиг.9, а в емкость 30 - сталь 1Х18Н9Т, обозначенную позицией 32. Емкости разделены перегородкой 31. Для углеродистой стали по формуле (2) при k=0,8×10-5 м2/с, х0=6×10-3 м получаем:The bimetallic sheet is casted, and carbon steel 33 is poured into the container 29, Fig. 9, and 1X18H9T steel, indicated by 32, into the container 30. The tanks are separated by a partition 31. For carbon steel according to the formula (2) with k = 0.8 × 10 -5 m 2 / s, x 0 = 6 × 10 -3 m we get:

Figure 00000013
Figure 00000013

Для нержавеющей стали при k=0,6×10-5 м2/с, х0=6×10-3 м получаем:For stainless steel with k = 0.6 × 10 -5 m 2 / s, x 0 = 6 × 10 -3 m we get:

Figure 00000014
Figure 00000014

Общая толщина составит 2,3×10-3 м, и при ее обжатии до толщины h=1,5×10-3 м коэффициент вытяжки составит

Figure 00000015
; а степень деформации:The total thickness will be 2.3 × 10 -3 m, and when it is compressed to a thickness h = 1.5 × 10 -3 m, the drawing coefficient will be
Figure 00000015
; and the degree of deformation:

Figure 00000016
Figure 00000016

Такая высокая степень деформации обеспечит проработку литой структуры, устранение пористости в центральной зоне слитка и плотное соединение листов 34 и 35. Зону их соединения обдувают аргоном из сопла 17 для уменьшения окисления металла.Such a high degree of deformation will ensure the study of the cast structure, elimination of porosity in the central zone of the ingot and tight connection of sheets 34 and 35. The area of their connection is blown with argon from nozzle 17 to reduce metal oxidation.

При ширине листа b=2 метра производительность составит:With a sheet width of b = 2 meters, the productivity will be:

Figure 00000017
Figure 00000017

или 64,8 т/ч. При числе рабочих часов в году, равном 7000, будет обеспечена (одним ручьем) годовая производительность 453 тыс. тонн биметалла.or 64.8 t / h. With the number of working hours per year equal to 7000, an annual output of 453 thousand tons of bimetal will be provided (with one stream).

Способ непрерывного литья и прокатки металлов обеспечивает повышение надежности процесса и следующие преимущества.The method of continuous casting and rolling of metals provides increased process reliability and the following advantages.

1. Решается сложная задача подачи жидкого металла в валки при малом межвалковом зазоре (1-5 мм). Нет необходимости применять сопла, воронки для распределения жидкого металла по ширине листа.1. The complex problem of feeding liquid metal into rolls is solved with a small roll gap (1-5 mm). No need to use nozzles, funnels for the distribution of liquid metal across the width of the sheet.

2. Исчезает сложная проблема контроля уровня металла в валковом кристаллизаторе для литья листов толщинами 1-6 мм. Нет необходимости применять системы с радиоактивными изотопами. Уровень жидкого металла в металлоприемнике размерами в несколько метров регулировать легко.2. The difficult problem of controlling the level of metal in a roll mold for casting sheets with a thickness of 1-6 mm disappears. There is no need to use systems with radioactive isotopes. The level of liquid metal in a metal receiver measuring several meters is easy to adjust.

3. Увеличивается длина зоны литья - прокатки, что дает возможность увеличения скорости литья и производительности.3. The length of the casting - rolling zone is increased, which makes it possible to increase the casting speed and productivity.

4. Решается сложная задача, связанная с изготовлением и эксплуатацией торцевых плит из огнеупорного материала (сейчас именно их стойкость ограничивает время работы валковых совмещенных агрегатов). При использовании данного способа необходимости в применении этих торцевых плит нет.4. The complex problem associated with the manufacture and operation of end plates from refractory material is being solved (now it is their durability that limits the operating time of combined roller units). When using this method, there is no need to use these end plates.

5. Устраняется возможность прорыва корки слитка под кристаллизатором, повышается надежность агрегата.5. The possibility of breaking through the ingot crust under the mold is eliminated, and the reliability of the unit increases.

6. Обеспечивается возможность исключить из технологического цикла разливочный ковш, заливая жидкий металл из печи сразу в металлоприемник, а затем поворотом металлоприемника регулируя в нем уровень жидкого металла. Для стали это означает уменьшение ее нагрева на 80-100°C и экономию до 70 МДж энергии на каждой тонне стального слитка.6. It is possible to exclude the casting ladle from the technological cycle by pouring liquid metal from the furnace directly into the metal receiver, and then turning the metal receiver to adjust the liquid metal level in it. For steel, this means reducing its heating by 80-100 ° C and saving up to 70 MJ of energy per ton of steel ingot.

7. Способ обеспечивает возможность получения биметаллического слитка сразу из двух расплавов различных металлов или сплавов с их совместной пластической деформацией.7. The method provides the possibility of obtaining a bimetallic ingot from two melts of various metals or alloys with their joint plastic deformation.

Claims (1)

Способ непрерывного литья и прокатки металлов с получением после прокатки составного биметаллического листа, включающий заливку различных металлов или сплавов в разные емкости и погружение в них валков, отличающийся тем, что в зону соединения двух кристаллизующихся на валках листов над мениском жидкого металла подают инертный газ. A method of continuous casting and rolling of metals to obtain, after rolling, a composite bimetallic sheet, comprising pouring various metals or alloys into different containers and immersing rolls into them, characterized in that an inert gas is fed into the junction zone of two sheets crystallized on the rolls above the meniscus of the liquid metal.
RU2007114363/02A 2007-04-17 2007-04-17 Method of continuous casting and rolling of metals RU2368456C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007114363/02A RU2368456C2 (en) 2007-04-17 2007-04-17 Method of continuous casting and rolling of metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007114363/02A RU2368456C2 (en) 2007-04-17 2007-04-17 Method of continuous casting and rolling of metals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007114363A RU2007114363A (en) 2008-10-27
RU2368456C2 true RU2368456C2 (en) 2009-09-27

Family

ID=41169734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007114363/02A RU2368456C2 (en) 2007-04-17 2007-04-17 Method of continuous casting and rolling of metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368456C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483832C1 (en) * 2011-11-08 2013-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" Method and machine for production of composite metal bands

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГЕРМАНН Э. Непрерывное литье. - М.: Металлургиздат, 1961, с.118-119, фиг.3. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483832C1 (en) * 2011-11-08 2013-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" Method and machine for production of composite metal bands

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007114363A (en) 2008-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102211182B (en) Continuous production device for amorphous belt
FI101944B (en) Casting of steel strips
US20070090161A1 (en) Casting steel strip
JP7284403B2 (en) Twin roll continuous casting apparatus and twin roll continuous casting method
US20140261905A1 (en) Method of thin strip casting
RU2368456C2 (en) Method of continuous casting and rolling of metals
KR101388058B1 (en) Burr removal device
KR100612491B1 (en) Guide roll of continuous casting manufactured by double centrifugal casting process of liquid plus liquid, and transportation trans roll using the same
CA2662054C (en) Thin cast strip with controlled manganese and low oxygen levels and method for making same
US3354936A (en) Continuous casting process
CN110814312A (en) Production method of ultra-clean metal plate
CA1179473A (en) Continuous cast steel product having reduced microsegregation
US20110036531A1 (en) System and Method for Integrally Casting Multilayer Metallic Structures
RU2353465C2 (en) Matched aggregate of continuous casting and rolling of metal
JP2002283025A (en) Iron-base shape memory alloy tube and its production method
FI57545B (en) FOERFARANDE FOER OMVANDLING AV SMAELT METALL TILL METALLPRODUKTER
JPS636308B2 (en)
JPS62259641A (en) Production of clad steel plate
JPS609553A (en) Stopping down type continuous casting machine
JP6512042B2 (en) Twin roll vertical casting machine
JPH11221651A (en) Method for making forged product subjected to coating and apparatus therefor
JP7180387B2 (en) Scum weir, twin-roll continuous casting apparatus, and method for producing thin cast slab
CN2925693Y (en) Continuous casting apparatus of high-speed composite steel roller
JPS60170562A (en) Continuous casting device for thin sheet
NEMOTO Development of Continuous Casting Operation

Legal Events

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

Effective date: 20090809