RU2422242C2 - Method of cooling billets at continuous casting machines - Google Patents
Method of cooling billets at continuous casting machines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422242C2 RU2422242C2 RU2009116182/02A RU2009116182A RU2422242C2 RU 2422242 C2 RU2422242 C2 RU 2422242C2 RU 2009116182/02 A RU2009116182/02 A RU 2009116182/02A RU 2009116182 A RU2009116182 A RU 2009116182A RU 2422242 C2 RU2422242 C2 RU 2422242C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- workpiece
- temperature
- heat
- crystallization
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к области металлургии, в частности управления процессом получения непрерывно литых заготовок с равномерной макроструктурой для прокатки металлических изделий.The proposed method relates to the field of metallurgy, in particular, controlling the process of producing continuously cast billets with a uniform macrostructure for rolling metal products.
В настоящее время не удается получить крупных непрерывно литых заготовок, например, слябов сечением 1800×250 мм с равномерной макроструктурой. В качестве примера и для наглядного представления проблемы, решаемой предлагаемым техническим предложением, на фиг.1 приведены схемы расположения реальной макроструктуры зон непрерывно литых заготовок. Безусловно, такое явление снижает стабильность механических свойств готовой продукции, получаемой из таких заготовок, например проката труб и других изделий.At present, it is not possible to obtain large continuously cast billets, for example, slabs with a cross section of 1800 × 250 mm with a uniform macrostructure. As an example and to illustrate the problem solved by the proposed technical proposal, figure 1 shows the location of the real macrostructure of the zones of continuously cast billets. Of course, this phenomenon reduces the stability of the mechanical properties of the finished product obtained from such blanks, such as rolled pipes and other products.
Возросшие требования к качеству прокатных изделий, например, необходимость повышения давлений в подводных газопроводах со 100 атмосфер до 200 атмосфер, как, например, при прокладке газопроводов под Балтийским морем, в настоящее время требуют экстренного решения вопросов получения непрерывно литых заготовок с равномерной макроструктурой. В отсутствие финансовых ресурсов наиболее экономичным и быстрым решением этой проблемы является ее решение за счет изменения режимов управления процессом кристаллизации или структуризации жидкого металла на стадии перехода из жидкого состояния в твердофазное, т.е. изменением режимов и средств охлаждения получаемых заготовок в стадии их кристаллизации.Increased requirements for the quality of rolled products, for example, the need to increase pressure in underwater gas pipelines from 100 atmospheres to 200 atmospheres, such as when laying gas pipelines under the Baltic Sea, currently require urgent solutions to the issue of continuously cast billets with a uniform macrostructure. In the absence of financial resources, the most economical and quickest solution to this problem is to solve it by changing the control modes of the crystallization or structuring of a liquid metal at the stage of transition from a liquid state to a solid state, i.e. a change in the modes and means of cooling the resulting preforms in the stage of crystallization.
Известны статические способы управления процессом охлаждения заготовок в зоне вторичного охлаждения (ЗВО).There are known static methods for controlling the cooling process of billets in the secondary cooling zone (ZVO).
Статические методы не рассматривают режимы управления охлаждением заготовки при переходных - нестационарных режимах разливки заготовок.Static methods do not consider control modes for the cooling of a workpiece during transitional - non-stationary modes of casting workpieces.
Примером такого метода является способ охлаждения сляба в ЗВО [Патент RU №2173604 от 20.09.2001 г.], в котором расход воды в каждой i-й зоне охлаждения зависит линейным образом от скорости разливки. Зависимость расходов воды от скорости разливки является эмпирической и учитывает химический состав стали, ширину заготовки, температуру поверхности заготовки на выходе из последней зоны охлаждения, температуру металла в промковше.An example of such a method is a method of cooling a slab in a ZVO [Patent RU No. 2173604 of 09/20/2001], in which the water flow in each i-th cooling zone linearly depends on the casting speed. The dependence of water consumption on casting speed is empirical and takes into account the chemical composition of the steel, the width of the workpiece, the surface temperature of the workpiece at the outlet of the last cooling zone, and the temperature of the metal in the bucket.
Применение этого способа приводит к тому, что расходы охладителя изменяются скачкообразно, и при уменьшении скорости разливки происходит значительный разогрев поверхности сляба, а при увеличении скорости разливки происходит переохлаждение. Это вызывает дополнительные термические напряжения и неравномерность структуры заготовки, что отрицательно отражается на качестве сляба. Достоинством этого метода является простота его реализации. Примером статического управления является используемый на МНЛЗ ОАО «ММК» способ управления, где для разливаемых марок стали при конкретном сечении установлены зависимости расходов по секциям ЗВО от скорости, т.е. устанавливают связь расходов воды на охлаждение заготовки от скорости разливки при отсутствии прямого контроля температуры и размеров жидкой фазы металла в кристаллизаторе.The application of this method leads to the fact that the flow rate of the cooler changes stepwise, and with a decrease in the casting speed, a significant heating of the surface of the slab occurs, and with an increase in the casting speed, supercooling occurs. This causes additional thermal stresses and uneven structure of the workpiece, which negatively affects the quality of the slab. The advantage of this method is the simplicity of its implementation. An example of static control is the control method used at the continuous casting machine of OJSC MMK, where for the cast steel grades at a specific section, the dependences of the costs of the sections of the air-blast furnace on the speed are established, i.e. establish the relationship of water consumption for cooling the workpiece from the casting speed in the absence of direct control of the temperature and size of the liquid phase of the metal in the mold.
Известны также динамические способы управления процессом охлаждения заготовки.Dynamic methods for controlling the cooling process of a workpiece are also known.
Эти способы управления учитывают переходные режимы разливки. Поскольку эти методы являются более совершенными, рассмотрим их более подробно.These control methods take into account transient casting conditions. Since these methods are more advanced, we will consider them in more detail.
Известны способы регулирования охлаждения слитка при непрерывной разливке металла [патенты РФ №2243062 от 04.11.2003 г. и а.с. 1155353 кл. 7 B22D 11/16, 1985 г.], включающие подачу дифференцированного количества охладителя к отдельным секциям вторичного охлаждения, установку времени регулирования в зависимости от направления изменения скорости вытягивания слитка и изменения расхода охладителя за время регулирования по линейному закону с конечным установившимся значением расхода охладителя, соответствующим изменившейся скорости.Known methods for controlling the cooling of an ingot during continuous casting of metal [RF patents No. 2243062 dated 04.11.2003 and as 1,155,353 cells 7 B22D 11/16, 1985], including the supply of a differentiated amount of cooler to individual sections of the secondary cooling, setting the control time depending on the direction of change of the ingot draw speed and the change in cooler flow during the control time according to a linear law with a finite steady-state value of the flow of the cooler, corresponding to the changed speed.
Как показало математическое моделирование процесса затвердевания слитка при регулировании по этому способу, температура поверхности участков слитка, отлитых в нестационарном режиме разливки, вызванном изменением скорости вытягивания слитка, значительно отличается от оптимально-технологической температуры поверхности участков заготовки, отлитых в установившемся режиме, что является причиной неравномерности структуры получаемой заготовки.As shown by mathematical modeling of the solidification process of the ingot during regulation by this method, the surface temperature of the ingot sections cast in an unsteady casting mode caused by a change in the speed of drawing the ingot significantly differs from the optimal technological temperature of the surface of the ingot sections cast in the steady state, which causes unevenness structure of the resulting workpiece.
Также известен способ управления охлаждением сляба при стационарных и переходных режимах разливки [Парфенов Е.П., Смирнов А.А., Кошкин А.В., Корзунин Л.Г. Динамическая система вторичного охлаждения для машин непрерывного литья заготовок. // Металлург, 1999. №11, с.53-54.]. Для различных стационарных режимов разливки для каждой зоны охлаждения рассчитывают необходимый средний коэффициент теплоотдачи, а затем строят зависимость коэффициента теплоотдачи в зонах от скорости разливки для диапазона возможных скоростей. При изменении скорости заливки коэффициенты теплоотдачи по линейной функции от времени изменяют в течение переходного режима от одного стационарного значения до другого.Also known is a method for controlling slab cooling during stationary and transient casting conditions [Parfenov EP, Smirnov AA, Koshkin AV, Korzunin LG Dynamic secondary cooling system for continuous casting machines. // Metallurg, 1999. No. 11, p. 53-54.]. For various stationary casting modes for each cooling zone, the required average heat transfer coefficient is calculated, and then the dependence of the heat transfer coefficient in the zones on the casting speed is built for the range of possible speeds. When changing the pouring speed, the heat transfer coefficients in a linear function change from time to time during the transition mode from one stationary value to another.
Недостатком этого способа является то, что система управления может обрабатывать лишь ступенчатое изменение скорости разливки и не может работать в режиме реального времени. Подобный этому способу описан способ в источнике [Патент RU №2185927 от 18.10.1999. МКИ: 7BD 11/22].The disadvantage of this method is that the control system can only process stepwise changes in the casting speed and cannot work in real time. Similar to this method, the method is described in the source [Patent RU No. 2185927 from 10/18/1999. MKI: 7BD 11/22].
Также к способу динамического управления можно отнести способ, известный по патенту RU №2232666 от 24.07.2003 г. - прототип (опубликован 20.07.2004. Бюлл. №20).Also to the method of dynamic control can be attributed the method known in patent RU No. 2232666 of July 24, 2003 - the prototype (published July 20, 2004. Bull. No. 20).
В этом способе управления охлаждением сляба в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ расход воды по зонам определяют из выражения:In this method of controlling the cooling of the slab in the secondary cooling zone of the continuous casting machine, the water flow in the zones is determined from the expression:
где Gi - расход воды в i-й зоне охлаждения, м/ч; i=1,2,…,N - индекс, определяющий номер зоны вторичного охлаждения; τ - текущее время, отсчитываемое с момента начала разливки, с; Zi - характерные координаты зон, например середин зон, м, отсчитываемые от мениска; li - длины зон, м; Вi - охлаждаемая ширина сляба в i-й зоне, м; gi(α) - функция, обратная к зависимости α(gi), gi - удельный расход охладителя (м3/м2ч) в i-й зоне охлаждения, α -коэффициент теплоотдачи на поверхности сляба в этой зоне, причем зависимости α(gi) (i=1,2,…,N) могут различаться для отдельных зон; α(τ*) - зависимость коэффициента теплоотдачи на поверхности сляба (Вт/м2) от времени τ*, которая определяется в зависимости от режима охлаждения для заданной марки стали расчетным путем при решении задачи затвердевания при заданном изменении температуры поверхности сляба t=t(τ*); τ*=τ*(Zτ) - время (с), проведенное в МНЛЗ элементом сляба, который в текущий момент времени т находится в точке z технологической оси, и которое определяется численно из интегрального уравнения:where G i - water flow in the i-th cooling zone, m / h; i = 1,2, ..., N is the index defining the number of the secondary cooling zone; τ is the current time counted from the moment of casting start, s; Z i - the characteristic coordinates of the zones, for example the middle of the zones, m, counted from the meniscus; l i - zone lengths, m; In i - the cooled width of the slab in the i-th zone, m; g i (α) is the function inverse to the dependence α (g i ), g i is the specific flow rate of the cooler (m 3 / m 2 h) in the i-th cooling zone, α is the heat transfer coefficient on the slab surface in this zone, and dependences α (g i ) (i = 1,2, ..., N) may vary for individual zones; α (τ *) is the time dependence of the heat transfer coefficient on the slab surface (W / m 2 ) τ *, which is determined depending on the cooling mode for a given steel grade by calculation when solving the solidification problem for a given change in the surface temperature of the slab t = t ( τ *); τ * = τ * (Zτ) is the time (s) spent in the continuous casting machine by the slab element, which at the current moment of time m is at the point z of the technological axis, and which is determined numerically from the integral equation:
где v(τ′) - изменение скорости разливки во времени, м/с;where v (τ ′) is the change in casting speed over time, m / s;
В рассматриваемом решении используется сравнительно простой в реализации и весьма эффективный способ управления охлаждением сляба в ЗВО слябовой МНЛЗ при стационарных и переходных режимах разливки. Вычислительная программа работает в режиме реального времени, но ее быстродействие значительное, поскольку не требуется непрерывно решать задачу затвердевания. Однако в предыдущих обоих технических решениях управляющие воздействия формируются лишь по результатам прогнозируемых в моделях, т.е. по вероятностным методам или усредненным значениям технологических параметров. Это, безусловно, не может дать качественных заготовок без брака. Тем более все математические зависимости для получения прогнозируемых параметров носят эмпирический характер, что в совокупности дает тоже заготовки с эмпирическими или вероятностными характеристиками.In this solution, we use a relatively simple and very effective way to control slab cooling in the SCZ of a slab continuous casting machine under stationary and transient casting conditions. The computer program works in real time, but its speed is significant, since it is not necessary to continuously solve the solidification problem. However, in both previous technical solutions, control actions are formed only according to the results predicted in the models, i.e. by probabilistic methods or average values of technological parameters. This, of course, can not give high-quality workpieces without marriage. Moreover, all mathematical dependencies for obtaining the predicted parameters are empirical in nature, which in aggregate also gives workpieces with empirical or probabilistic characteristics.
К недостаткам этого способа, принятого за прототип, относятся:The disadvantages of this method, adopted as a prototype, include:
- требуется множество расчетов, погрешности которых, умножаясь между собой, не позволяют получить точность управления процессом охлаждения, а следовательно, МНЛЗ будет давать большое количество бракованных заготовок по кристаллическому составу или прочностным показателям изделий из них (проката и т.д.);- many calculations are required, the errors of which, multiplying among themselves, do not allow to obtain the accuracy of the cooling process control, and therefore, the continuous casting machine will produce a large number of defective billets according to the crystalline composition or strength characteristics of products from them (rolled products, etc.);
- охлаждающий агент со временем будет загрязняться или засоливаться, что изменит характеристики форсунок и охлаждающие (теплосъемные) свойства охлаждающего агента, а также требует сложных очистных сооружений;- the cooling agent will become contaminated or salted over time, which will change the characteristics of the nozzles and the cooling (heat-removing) properties of the cooling agent, and also requires complex treatment facilities;
- не способен учитывать с достаточной точностью суммарного теплосъема роликов с заготовки;- not able to take into account with sufficient accuracy the total heat removal of the rollers from the workpiece;
- не позволяет контролировать с большим быстродействием съем тепла роликами;- does not allow to control the heat removal by rollers with high speed;
- не позволяет экономить химически очищенную воду, если она требуется;- does not allow to save chemically purified water, if it is required;
- не обеспечивает контролировать «хвостовую» (где завершается кристаллизация) жидкой фазы в заготовке и формировать оптимальную производительность МНЛЗ при точном поддержании расстояния незакристаллизованной части заготовки до ножниц.- does not provide control of the "tail" (where crystallization ends) of the liquid phase in the workpiece and to form the optimal CCM productivity while accurately maintaining the distance of the non-crystallized part of the workpiece to the scissors.
Заявляемое изобретение направлено на повышение точности распределения теплосъема из условия равномерности кристаллизации жидкой фазы заготовок, производительности МНЛЗ с одновременным снижением количества бракованных заготовок, а также повышение экологичности работы МНЛЗ.The invention is aimed at improving the accuracy of the distribution of heat removal from the uniform crystallization of the liquid phase of the workpieces, the productivity of the continuous casting machine with a simultaneous decrease in the number of defective blanks, as well as improving the environmental friendliness of the continuous casting machine.
Отмеченные выше технические результаты достигаются тем, что в известном способе охлаждения заготовок на машинах непрерывного литья (МНЛЗ), включающем разделение зоны вторичного охлаждения (ЗВО) на подзоны, определение расхода охлаждающей воды по каждой подзоне в зависимости от коэффициента теплоотдачи (по времени) на поверхности заготовки, определяемого в соответствии с режимом охлаждения для заданной марки стали, температуры поверхности заготовки, в заданных технологическим регламентом точках его сечения, в зависимости от длины подзон и ширины заготовки в подзоне, фактической величины скорости разливки металла в кристаллизатор, а также скорости вытягивающих и полых направляющих роликов. Согласно заявленному изобретению через направляющие ролики пропускают охлажденную воду или другой охлаждающий агент с регулируемым или постоянным расходом; полость направляющих роликов заполняют медными или другими теплопроводящими шариками; расход воды через направляющие ролики МНЛЗ с криволинейными кристаллизаторами задают в зависимости от суммарной площади плоскостей заготовок в ЗВО кристаллизатора и значений его большего и меньшего радиусов кривизны; на входе в направляющий ролик и на выходе из него измеряют температуру охлаждающей воды и по разности температур определяют количество теплосъема в единицу времени, а по градиенту температур воды на выходах соседних роликов определяют характеристики устойчивости кристаллизации, время завершения кристаллизации и формируют величину технологически допустимой скорости вытяжки заготовки из кристаллизатора.The technical results noted above are achieved by the fact that in the known method of cooling workpieces on continuous casting machines (CCM), which includes dividing the secondary cooling zone (ZVO) into subzones, determining the flow rate of cooling water for each subzone depending on the heat transfer coefficient (time) on the surface a workpiece, determined in accordance with the cooling mode for a given steel grade, surface temperature of the workpiece, at the points of its cross section specified by the technological regulations, depending on the length of the sub n and width of the workpiece in a subband, the actual value of the casting speed in a metal mold, and the extraction rate and the hollow guide rollers. According to the claimed invention, chilled water or another cooling agent with controlled or constant flow rate is passed through guide rollers; the cavity of the guide rollers is filled with copper or other heat-conducting balls; water flow through the guide rollers of the continuous casting machine with curvilinear molds is set depending on the total area of the planes of the workpieces in the SCZ of the mold and the values of its larger and smaller radii of curvature; the temperature of the cooling water is measured at the entrance to the guide roller and at the exit from it and the amount of heat removal per unit time is determined by the temperature difference, and crystallization stability characteristics, crystallization completion time are determined by the temperature gradient of the outputs of adjacent rollers, and the value of the technologically acceptable workpiece drawing speed is formed from the mold.
Прежде чем приступить к детализации получения положительного технического эффекта от реализации предлагаемого нами способа, дадим некоторые разъяснения.Before proceeding to the details of obtaining a positive technical effect from the implementation of our proposed method, we will give some explanations.
При использовании всех известных способов охлаждения отливаемого слитка в ЗВО отвод тепла осуществляют через контакт слитка с направляющими роликами и через охлаждение струями воды из форсунок. При этом охлаждение через ролики обычно не контролируется вообще (только учитывается), а водно-струйное охлаждение регулируют за счет изменения расхода воды на охлаждающих форсунках.When using all known methods of cooling the cast ingot in the ZVO, heat is removed through contact of the ingot with the guide rollers and through cooling by jets of water from the nozzles. In this case, cooling through the rollers is usually not controlled at all (only taken into account), and water-jet cooling is controlled by changing the flow rate of water on the cooling nozzles.
Существующие подходы (фиг.2) предполагают постепенное снижение интенсивности подачи воды, что обусловлено относительно низкой теплопроводностью стали (20-30 Вт/м·град). В литературе [Бровман М.Я. Непрерывная разливка металлов. - М.: Экомет, 2007, с.482] приведены результаты исследований, согласно которым корка толщиной δ>30-50 мм уже существенно ограничивает величину удельного теплосъема с единицы поверхности. Поэтому в целях экономии охладителя (например, химически очищенной воды) его расход снижают по мере удаления слитка от зеркала кристаллизатора из-за неэффективности объема на процесс кристаллизации.Existing approaches (figure 2) suggest a gradual decrease in the intensity of water supply, due to the relatively low thermal conductivity of steel (20-30 W / m · deg). In the literature [M. Brovman Continuous casting of metals. - M .: Ekomet, 2007, p. 482] the research results are presented, according to which a crust with a thickness of δ> 30-50 mm already significantly limits the specific heat removal per unit surface. Therefore, in order to save the cooler (for example, chemically purified water), its consumption is reduced as the ingot moves away from the crystallizer mirror due to the inefficiency of the volume on the crystallization process.
Тогда тепловая энергия в большей степени поглощается кристаллизовавшейся частью слитка, а жидкая фаза начинает переохлаждаться. Как следствие, в сердцевине слитка происходит неконтролируемая кристаллизация с образованием дендритных структур, задерживающих неметаллические включения, приводящих к пористости и пр., что, в конечном счете, и снижает качественные показатели изделия из такого слитка или повышает объем брака.Then thermal energy is absorbed to a greater extent by the crystallized part of the ingot, and the liquid phase begins to supercool. As a result, uncontrolled crystallization occurs in the core of the ingot with the formation of dendritic structures that delay non-metallic inclusions, leading to porosity, etc., which ultimately reduces the quality of the product from such an ingot or increases the amount of rejects.
Для решения этой проблемы необходимо интенсифицировать процесс отвода тепла (как показано на фиг.3), добиваясь «устойчивой» кристаллизации (при этом более легкие неметаллические включения, не задерживаясь в дендритных структурах, будут свободно (не претерпевая стесненного движения частиц) всплывать в жидкой лунке). В ходе исследований «устойчивости» кристаллизации была выявлена зависимость между знаком производной скорости роста корки по ее толщине:To solve this problem, it is necessary to intensify the process of heat removal (as shown in Fig. 3), achieving a “stable” crystallization (in this case, lighter non-metallic inclusions, without stopping in dendritic structures, will float freely (without undergoing the constrained movement of particles) in a liquid well ) During the studies of the “stability” of crystallization, a relationship was found between the sign of the derivative of the growth rate of the crust over its thickness:
Дальнейшие исследования производной позволили определить значение толщины δ0 корки, при которой теряется устойчивость кристаллизации:Further studies of the derivative made it possible to determine the value of the thickness δ 0 of the crust at which crystallization stability is lost:
λ - коэффициент теплопроводности металла в твердой фазе;λ is the coefficient of thermal conductivity of the metal in the solid phase;
λ' - коэффициент теплопроводности металла в жидкой фазе;λ 'is the coefficient of thermal conductivity of the metal in the liquid phase;
h - толщина слитка;h is the thickness of the ingot;
Δtn - перегрев жидкой фазы;Δt n - overheating of the liquid phase;
tn - температура поверхности слитка;t n is the surface temperature of the ingot;
t0 - температура затвердевания слитка.t 0 - solidification temperature of the ingot.
Тогда при управлении вторичным охлаждением слитка необходимо организовать такое охлаждение слитка, чтобы в любой момент времени фактическая толщина корки не превышала критическую:Then, when controlling the secondary cooling of the ingot, it is necessary to organize such cooling of the ingot so that at any time the actual thickness of the crust does not exceed the critical:
∀τδ(τ)<δ0,∀τδ (τ) <δ 0 ,
а так как δ0 напрямую зависит от температуры поверхности слитка, то, изменяя эту температуру, мы можем планомерно «отодвигать» границу, добиваясь равномерности кристаллизации (фиг.4).and since δ 0 directly depends on the temperature of the surface of the ingot, by changing this temperature, we can systematically “push” the boundary, achieving uniform crystallization (Fig. 4).
Для этого предлагается усовершенствовать способ отвода тепла и разработать способ управления комбинированным охлаждением заготовки (т.е. управление и форсунками, и роликами).To this end, it is proposed to improve the method of heat removal and to develop a method for controlling the combined cooling of the workpiece (i.e., controlling both nozzles and rollers).
С учетом новых сведений о модернизации механизма формирования кристаллического состава заготовки в кристаллизаторе после выполнения всех операций прототипа через направляющие ролики пропускают охлаждающую воду. Теплосъем при этом равномерно увеличивается со всех сторон заготовки. Для увеличения теплосъема полость направляющих роликов заполняется шариками (фиг.5) из меди или другого теплопроводящего материала, что создает турбулентное течение потока охлаждающей воды и сглаживает колебания теплосъема; плюс теплоемкость ролика возрастает за счет интенсивного перемешивания охлаждающей воды (фиг.6). При этом также увеличивается механическая жесткость направляющего ролика. Очевидно также, что при этом охлаждающая вода будет иметь постоянный удельный теплосъем, т.к. она не контактирует с нежелательными веществами (солями минералов, пылью, окалиной и пр.). Обеспечивается также экологичность работы МНЛЗ, упрощается прямой контроль температуры и дефектов корки охлаждаемой заготовки.Given the new information about the modernization of the mechanism for the formation of the crystalline composition of the workpiece in the mold after performing all operations of the prototype, cooling water is passed through the guide rollers. The heat removal at the same time increases uniformly on all sides of the workpiece. To increase the heat removal, the cavity of the guide rollers is filled with balls (Fig. 5) made of copper or other heat-conducting material, which creates a turbulent flow of cooling water and smooths the heat removal oscillations; plus the heat capacity of the roller increases due to intensive mixing of the cooling water (Fig.6). This also increases the mechanical stiffness of the guide roller. It is also obvious that in this case the cooling water will have a constant specific heat removal, since It does not come into contact with undesirable substances (mineral salts, dust, scale, etc.). The environment-friendly operation of the continuous casting machine is also ensured; direct control of temperature and peel defects of the cooled workpiece is simplified.
Задание расхода воды через направляющие ролики МНЛЗ с криволинейными кристаллизаторами в зависимости от суммарной площади плоскостей заготовок в ЗВО и размеров большого и малого радиусов обеспечивает установление средней величины расхода воды через направляющие ролики, при котором кристаллизация остается устойчивой при управлении (изменении расхода воды в допустимых пределах) процессом кристаллизации из условия обеспечения желаемой макроструктуры заготовки.Setting the water flow through the guide rollers of the continuous casting machine with curvilinear molds depending on the total area of the workpiece planes in the ZVO and the sizes of the large and small radii ensures the establishment of the average value of the water flow through the guide rollers, at which crystallization remains stable under control (changing the water flow within acceptable limits) crystallization process from the condition of providing the desired macrostructure of the workpiece.
Измерение температуры охлаждающей воды на входах и выходах направляющих роликов позволяет рассчитывать величину теплосъема в единицу времени и все прочие параметры теплообмена между заготовкой и охлаждающими элементами. Это в свою очередь позволяет более точно управлять процессом кристаллизации. Изменение градиента температур на выходах соседних роликов позволяет точно определить характеристики устойчивости кристаллизации, время завершения кристаллизации и объективно формировать величину технологически допустимой скорости вытяжки заготовки из кристаллизатора.Measurement of the temperature of the cooling water at the inputs and outputs of the guide rollers allows us to calculate the heat removal per unit time and all other heat exchange parameters between the workpiece and the cooling elements. This in turn allows more precise control of the crystallization process. Changing the temperature gradient at the outputs of adjacent rollers allows you to accurately determine the stability characteristics of crystallization, the time of completion of crystallization and objectively form the value of the technologically permissible speed of drawing the workpiece from the mold.
Таким образом, совокупность признаков предложенного изобретения позволяет не менее чем на 20-30% уменьшить объем некондиционных заготовок, в 2-3 раза сократить расход воды на форсунки (что приведет к сокращению объемов очистных сооружений, повышению надежности и экологичности работы МНЛЗ).Thus, the totality of the features of the proposed invention allows to reduce the volume of substandard billets by at least 20-30%, to reduce water consumption by nozzles by 2–3 times (which will lead to a reduction in the volume of treatment facilities and an increase in the reliability and environmental friendliness of the continuous casting machine).
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009116182/02A RU2422242C2 (en) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | Method of cooling billets at continuous casting machines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009116182/02A RU2422242C2 (en) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | Method of cooling billets at continuous casting machines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009116182A RU2009116182A (en) | 2010-11-20 |
| RU2422242C2 true RU2422242C2 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44057972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009116182/02A RU2422242C2 (en) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | Method of cooling billets at continuous casting machines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2422242C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779384C1 (en) * | 2019-04-02 | 2022-09-06 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Method for continuous casting of steel |
| US11759851B2 (en) | 2019-04-02 | 2023-09-19 | Jfe Steel Corporation | Method for continuously casting steel |
-
2009
- 2009-04-29 RU RU2009116182/02A patent/RU2422242C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779384C1 (en) * | 2019-04-02 | 2022-09-06 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Method for continuous casting of steel |
| US11759851B2 (en) | 2019-04-02 | 2023-09-19 | Jfe Steel Corporation | Method for continuously casting steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009116182A (en) | 2010-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101781805B1 (en) | Method for the continuous casting of metal strand | |
| CN107790666A (en) | Large section Properties of Heavy Rail Steel continuous casting control method | |
| FI101944B (en) | Casting of steel strips | |
| CN107552752A (en) | Large section Properties of Heavy Rail Steel green shell steady quality control method | |
| JP6947737B2 (en) | Continuous steel casting method | |
| JP2683157B2 (en) | Method for continuously casting metal, especially steel, on bloom and billet slabs | |
| RU2422242C2 (en) | Method of cooling billets at continuous casting machines | |
| JP2727887B2 (en) | Horizontal continuous casting method | |
| CN109689247B (en) | Method for continuously casting steel | |
| KR101368351B1 (en) | Predicting method for thickness of solidified shell on continuous casting process | |
| Jeong et al. | In-depth study of mold heat transfer for the high speed continuous casting process | |
| KR20120110585A (en) | Device for controlling soft reduction of solidified shell and method therefor | |
| KR20130110780A (en) | Method for controlling casting speed in continuous casting | |
| KR101299092B1 (en) | Predicting method of flux quantity for obtaining clean steel | |
| CN201922005U (en) | Continuous casting crystallizer capable of realizing uniform heat transfer in metal initial solidification areas | |
| KR101320357B1 (en) | Device for processing short side plate of slab and method therefor | |
| KR20120032924A (en) | Method for estimating steel component during mixed grade continuous casting | |
| KR101388056B1 (en) | Predicting method for quality of steel on continuous casting process | |
| CN108746526A (en) | The continuous cast method of bloom Properties of Heavy Rail Steel corner quality control | |
| RU2286863C2 (en) | Method to control secondary cooling of slab in continuous-casting machines at stationary and transient casting conditions | |
| KR101400040B1 (en) | Control method for molten steel in tundish | |
| KR20130099334A (en) | Method for producing high quality slab | |
| KR20130120853A (en) | Method for predicting quality of slab | |
| CN107812905A (en) | Large section Properties of Heavy Rail Steel green shell quality optimization control method | |
| KR101388071B1 (en) | Cooling method of mold for continuous casting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120430 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131227 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160430 |