RU2426620C2 - Continuous metal strip production plant - Google Patents

Continuous metal strip production plant Download PDF

Info

Publication number
RU2426620C2
RU2426620C2 RU2009140877/02A RU2009140877A RU2426620C2 RU 2426620 C2 RU2426620 C2 RU 2426620C2 RU 2009140877/02 A RU2009140877/02 A RU 2009140877/02A RU 2009140877 A RU2009140877 A RU 2009140877A RU 2426620 C2 RU2426620 C2 RU 2426620C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolls
nozzles
teeming
temperature
casting rolls
Prior art date
Application number
RU2009140877/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009140877A (en
Inventor
Вячеслав Викторович Стулов (RU)
Вячеслав Викторович Стулов
Original Assignee
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
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 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН filed Critical Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority to RU2009140877/02A priority Critical patent/RU2426620C2/en
Publication of RU2009140877A publication Critical patent/RU2009140877A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2426620C2 publication Critical patent/RU2426620C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. Proposed plant comprises intermediate ladle (1), intermediate device (2) to feed melt via nozzles (4), teeming rolls (5), thermocouple to measure coolant temperature and coolant flow rate metre, device to heat teeming roll surface (16), pyrometer (17) to measure roll surface temperature, device to control metal level (28), mechanism to adjust clearance between teeming rolls, and teeming roll automatic control system. Teeming rolls (5) are provided with lateral vertical walls (14) are made up of high-temperature thermal tubes with coolant fed onto rolls. Nozzles (4) of intermediate device (2) represent refractory nozzles with slots.
EFFECT: reduced volume of rejections.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к установкам для получения непрерывных металлических лент.The invention relates to metallurgy, in particular to installations for producing continuous metal tapes.

Известна установка для получения металлических лент [1. Филонов М.Р., Аникин Ю.А., Левин Ю.Б. Теоретические основы производства аморфных и нанокристаллических сплавов методом быстрой закалки. М.: МИСИС, 2006. 28 с. См. стр.6], содержащая разливочное устройство с соплом прямоугольной формы, барабан-холодильник с приводом.A known installation for producing metal tapes [1. Filonov M.R., Anikin Yu.A., Levin Yu.B. Theoretical Foundations of the Production of Amorphous and Nanocrystalline Alloys by Quick Quenching M .: MISIS, 2006.28 p. See page 6], containing a filling device with a rectangular nozzle, a drum-cooler with a drive.

Недостаток известной установки [1] заключается в формировании корочки ленты на поверхности одного барабана-холодильника и невозможности по этой причине производить деформацию ленты. Кроме того, наличие одного барабана-холодильника ограничивает теплоотвод от металла ленты.A disadvantage of the known installation [1] is the formation of a tape crust on the surface of one drum-refrigerator and the inability for this reason to deform the tape. In addition, the presence of one drum-refrigerator limits the heat sink from the metal of the tape.

Известна установка CASTRIP для разливки низкоуглеродистых сталей [2. Сосински Д. Дж., Кембелл П., Махапатра Р. И др. Процесс CASTRIP - последние достижения на промышленной установке завода Nucor steel // Металлруг. 2008. №12. С.43-46], содержащая ковш, промежуточный ковш, промежуточное устройство с соплами, разливочные валки, горчую камеру, тянущие валки, клеть горячей прокатки, зону вторичного охлаждения, ножницы, нагревающие ролики, моталки.Known installation CASTRIP for casting low carbon steels [2. Sosinski D. J., Kembell P., Mahapatra R. et al. CASTRIP process - recent advances in the industrial installation of the Nucor steel plant // Metallrug. 2008. No. 12. S.43-46], comprising a bucket, an intermediate bucket, an intermediate device with nozzles, casting rolls, a hot chamber, pulling rolls, a hot rolling mill, a secondary cooling zone, scissors, heating rollers, coilers.

Недостаток известной установки заключается в том, что на ней не обеспечивается однородная структура по толщине и ширине ленты, не обеспечивается однородная толщина листа, что приводит к браку листа ленты: трещины, возможность коробления.A disadvantage of the known installation is that it does not provide a uniform structure in thickness and width of the tape, it does not provide a uniform thickness of the sheet, which leads to marriage of the sheet of tape: cracks, the possibility of warpage.

Причинами возникновения брака листа ленты являются:The causes of marriage of a sheet of tape are:

- недостаточная эффективность охлаждения разливочных валков, приводящая к недопустимо высокой температуре их поверхности при выбранной скорости разливки металла;- insufficient cooling efficiency of the casting rolls, leading to an unacceptably high surface temperature at a selected metal casting speed;

- неравномерность охлаждения поверхности валков по их длине, что создает разность температур на 10-15°С;- uneven cooling of the surface of the rolls along their length, which creates a temperature difference of 10-15 ° C;

- неравномерная заливка металла в пространство между валками по их длине;- uneven pouring of metal into the space between the rolls along their length;

- недопустимо высокие колебания уровня металла в валках - на 5-10 мм;- unacceptably high fluctuations in the level of metal in the rolls - by 5-10 mm;

- недопустимо высокий перегрев разливаемого металла - на 100-150°С.- unacceptably high overheating of the cast metal - at 100-150 ° C.

Задачей изобретения является исключение брака по трещинам и короблению за счет достижения в установке для получения непрерывной металлической ленты технических результатов: эффективного охлаждения разливочных валков, для обеспечения требуемой температуры их поверхности при выбранной скорости разливки металла, равномерного охлаждения поверхности валков по их длине.The objective of the invention is the elimination of defects in cracks and warping due to the achievement in the installation for continuous metal strip technical results: effective cooling of the casting rolls, to ensure the required surface temperature at a selected metal casting speed, uniform cooling of the surface of the rolls along their length.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в установке для получения непрерывной металлической ленты, содержащей промежуточный ковш, промежуточное устройство для подвода расплава с соплами, выполненными в виде насадок из огнеупорного материала с щелевыми отверстиями, разливочные валки с механизмом регулирования зазора между ними, клеть горячей прокатки, зону вторичного охлаждения, направляющие ролики, моталки, устройство для разогрева поверхности разливочных валков, пирометр для измерения температуры поверхности валков, регулятор расхода охлаждающей среды, термометр для измерения температуры охлаждающей среды, пару боковых стенок, предусмотрены следующие отличия: разливочные валки выполнены в виде высокотемпературных тепловых труб с подачей охлаждающей среды, устройство для контроля уровня, заливаемого в разливочные валки металла, подключено в систему автоматического регулирования работой разливочных валков.The problem is solved due to the fact that in the installation for producing a continuous metal strip containing an intermediate ladle, an intermediate device for supplying melt with nozzles made in the form of nozzles of refractory material with slotted holes, casting rolls with a mechanism for adjusting the gap between them, a hot rolling mill , secondary cooling zone, guide rollers, coilers, device for heating the surface of casting rolls, pyrometer for measuring the surface temperature of rolls, regulators a cooler for cooling medium flow, a thermometer for measuring the temperature of the cooling medium, a pair of side walls, the following differences are provided: casting rolls are made in the form of high-temperature heat pipes with a coolant supply, a device for controlling the level poured into the casting rolls of metal is connected to an automatic control system casting rolls.

Кроме того на поверхность валков нанесено покрытие из жаропрочной стали толщиной «δ», такой, что δ/R=1/25-1/20, где R - радиус разливочного валка.In addition, the surface of the rolls is coated with heat-resistant steel with a thickness of "δ", such that δ / R = 1 / 25-1 / 20, where R is the radius of the casting roll.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно благодаря тому, что разливочные валки выполнены в виде высокотемпературных тепловых труб с подачей охлаждающей среды, обеспечивается эффективное охлаждение разливочных валков, обеспечивающее требуемую температуру их поверхности при выбранной скорости разливки металла. Также обеспечивается равномерное охлаждение поверхности валков по их длине. Устройство для контроля уровня, заливаемого в разливочные валки металла, подключенное в систему автоматического регулирования работой разливочных валков, устраняет колебания уровня металла в валках.There is a causal relationship between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result, namely, due to the fact that the casting rolls are made in the form of high-temperature heat pipes with a coolant supply, efficient cooling of the casting rolls is ensured, which ensures the required surface temperature at the selected casting speed metal. It also provides uniform cooling of the surface of the rolls along their length. A device for controlling the level poured into the casting rolls of metal, connected to the automatic control system of the casting rolls, eliminates fluctuations in the level of metal in the rolls.

Нанесение на поверхность валков покрытия из жаропрочного материала, например Cr30Ni70, увеличивает срок службы валков и повышает в целом эффективность процесса получения металлической ленты. Уменьшение соотношения δ/R<1/25 (где δ - толщина покрытия из жаропрочного материала, R - радиус валка), затрудняет крепление покрытия на поверхность валков и приводит к нерациональному уменьшению срока его службы до ремонта валков,Application of a heat-resistant material, such as Cr30Ni70, to the surface of the rolls increases the service life of the rolls and increases the overall efficiency of the process for producing a metal strip. The decrease in the ratio δ / R <1/25 (where δ is the thickness of the coating of heat-resistant material, R is the radius of the roll), makes it difficult to mount the coating on the surface of the rolls and leads to irrational reduction of its service life before repair of the rolls,

Увеличение соотношения δ/R>1/20 приводит к нерациональному увеличению толщины покрытия, что ухудшает тепловую работу валков как высокотемпературных тепловых труб.An increase in the ratio δ / R> 1/20 leads to an irrational increase in the thickness of the coating, which impairs the thermal work of the rolls as high-temperature heat pipes.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежами, на которых на фиг.1 приведен внешний вид заявляемой установки; на фиг.2 - вид А-А на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез разливочного валка.The technical essence and principle of operation of the proposed device are illustrated by drawings, in which figure 1 shows the appearance of the inventive installation; figure 2 is a view aa in figure 1; figure 3 is a longitudinal section of a casting roll.

Заявляемая установка состоит из промежуточного ковша 1, промежуточного устройства 2 для подвода расплава с насадками 3 со щелевыми отверстиями 4, разливочных валков 5, выполненных в виде высокотемпературных тепловых труб, которые связаны с цапфами 6 и с приводом 7 с регулируемым числом оборотов, механизма 8 регулирования зазора между разливочными валками 5. Механизм 8 содержит подшипники 9 с подпятниками 10, муфты 11 с тягами 12, электродвигатель 13. Установка содержит пару боковых вертикальных стенок 14 со вставками 15, устройства 16 для разогрева поверхности разливочных валков 5, пирометра 17, электрического регулятора 18 расхода охлаждающей среды, термопары 19 с системой автоматического регулирования работы валков 5, горячей камеры 20, тянущих валков 21, клети 22 горячей прокатки, зоны вторичного охлаждения 23, ножниц 24, направляющих роликов 25, моталки 26. На поверхности разливочных валков 5 нанесено покрытие 27 из жаропрочной стали. В верхней части валков расположено устройство 28 для контроля уровня заливаемого в валки металла. Разливочный валок 5 состоит из стенки 29, герметичной полости 30, конденсатора 31, выполненного в виде стакана, внутри которого установлена труба 32 для отвода охлаждающей среды, например воды, она установлена с зазором 33 в конденсаторе 31 с использованием центрирующих вставок 34, мелкоячеистой сетки 35 с теплоносителем (например, щелочные металлы - натрий) 36, крышки 37, коллектора 38 для подвода охлаждающей среды с уплотнением 39, электрического регулятора 18 расхода охлаждающей среды.The inventive installation consists of an intermediate ladle 1, an intermediate device 2 for supplying the melt with nozzles 3 with slotted holes 4, casting rolls 5 made in the form of high-temperature heat pipes that are connected with trunnions 6 and with a drive 7 with an adjustable speed, a regulation mechanism 8 the gap between the casting rolls 5. The mechanism 8 contains bearings 9 with thrust bearings 10, couplings 11 with rods 12, an electric motor 13. The installation contains a pair of side vertical walls 14 with inserts 15, a device 16 for heating the surface of the casting rolls 5, pyrometer 17, the electric regulator 18 of the flow of the cooling medium, thermocouples 19 with an automatic control system for the rolls 5, the hot chamber 20, the pulling rolls 21, the hot rolling stand 22, the secondary cooling zone 23, the scissors 24, the guide rollers 25, coilers 26. On the surface of the casting rolls 5, a coating 27 of heat-resistant steel is applied. In the upper part of the rolls there is a device 28 for monitoring the level of metal poured into the rolls. The casting roll 5 consists of a wall 29, an airtight cavity 30, a condenser 31 made in the form of a cup, inside which a pipe 32 is installed to drain the cooling medium, for example water, it is installed with a gap 33 in the condenser 31 using centering inserts 34, fine mesh 35 with a coolant (for example, alkali metals - sodium) 36, cover 37, manifold 38 for supplying a cooling medium with a seal 39, an electric regulator 18 of the flow of cooling medium.

Установка работает следующим образом. Предварительно перед разливкой металла в разливочные валки 5 включаются устройства 16 для разогрева их поверхности до заданной температуры, контролируемой пирометром 17. Одновременно включается привод 7 валков 5 через цапфы 6. После достижения заданной температуры покрытия 27 валков 5 системой автоматического управления работой валков включается подача жидкого металла из промежуточного ковша 1 через промежуточное устройство 2 с насадками 3 с щелевыми отверстиями 4 в пространство между разливочными валками 5 и парой вертикальных стенок 14 со вставками 15. Сигнал, поступающий от устройства 28, контролирующего уровень заливаемого в валки 5 металла, в систему автоматического регулирования работой валков 5 позволяет согласовать количество поступающего в разливочные валки 5 металла со скоростью получения металлической ленты. Работа разливочного валка 5, выполненного в виде тепловой трубы, осуществляется следующим образом. Сталь, заливаемая в пространство между валками 5, приводит к разогреву их стенок 29 и соответственно теплоносителя 38, частично удерживаемого на сетке 35 при вращении валка. После разогрева стенки 29 и теплоносителя 36 до заданной температуры происходит его кипение с образованием паров, которые заполняют герметичную полость 30. Включают подачу охлаждающей среды в коллектор 38 через регулятор 18 расхода охлаждающей среды, которая далее поступает в зазор 33 между центрирующими вставками 34, охлаждает поверхность конденсатора 31, нагревается и через отверстие в трубе 32 удаляется из валка. Термопара 13, установленная в трубе 22, позволяет фиксировать температуру выходящей охлаждающей среды. Пары теплоносителя 36, заполнившие герметичную полость 30, конденсируются на наружной поверхности конденсатора 31 и в виде конденсата стекают вниз валка. Тепло, выделяющееся при конденсации паров, передается через стенку конденсатора 31 и отводится охлаждающей средой. При увеличении скорости получения металлической ленты системой автоматического регулирования работой валков увеличивается расход охлаждающей среды через электрический регулятор 18 расхода охлаждающей среды, температура которой контролируется по сигналам, поступающим от термопары 19.Installation works as follows. Previously, before casting the metal into the casting rolls 5, devices 16 are turned on for heating their surface to a predetermined temperature controlled by the pyrometer 17. At the same time, the drive 7 of the rolls 5 is turned on through the trunnions 6. After reaching the set coating temperature of 27 rolls 5, the liquid metal feed control system is turned on from the intermediate ladle 1 through the intermediate device 2 with nozzles 3 with slotted holes 4 into the space between the casting rolls 5 and a pair of vertical walls 14 with stakes 15. The signal from device 28 that controls the level of the poured metal to rolls 5, in an automatic control system work roll 5 allows to harmonize the number of entering the casting metal rolls 5 at a rate producing a metal strip. The work of the casting roll 5, made in the form of a heat pipe, is as follows. Steel poured into the space between the rollers 5, leads to the heating of their walls 29 and, accordingly, of the coolant 38, partially retained on the grid 35 during rotation of the roll. After heating the wall 29 and the coolant 36 to a predetermined temperature, it boils with the formation of vapors that fill the sealed cavity 30. Turn on the supply of cooling medium to the manifold 38 through the regulator 18 of the flow of cooling medium, which then enters the gap 33 between the centering inserts 34, cools the surface the condenser 31, heats up and through the hole in the pipe 32 is removed from the roll. A thermocouple 13 installed in the pipe 22, allows you to record the temperature of the outgoing cooling medium. The coolant vapors 36 that fill the sealed cavity 30 condense on the outer surface of the condenser 31 and flow down the roll in the form of condensate. The heat generated during vapor condensation is transferred through the wall of the condenser 31 and is removed by the cooling medium. With an increase in the speed of obtaining a metal strip by an automatic control system for the operation of the rolls, the flow rate of the cooling medium increases through the electric regulator 18 of the flow rate of the cooling medium, the temperature of which is controlled by signals from the thermocouple 19.

В случае необходимости регулирования толщины выходящей из валков 5 ленты системой автоматического регулирования валков включается механизм 8 регулирования зазора между валками 5. При этом электродвигатель 13 приводит в движение муфты 11, а от них тяги 12, закрепленные в подпятниках 10, которые через подшипники 9 передают усилие на цапфы 6 разливочных валков 5, обеспечивая их одновременное схождение или расхождение. Выходящая из валков 5 металлическая лента при помощи тянущих валков 21 попадает в горячую камеру 20 с регулируемой атмосферой, что исключает окисление ленты. Дальнейшая подача металлической ленты в клеть 22 горячей прокати обеспечивает ее пластическую деформацию с повышением механических характеристик металла.If it is necessary to control the thickness of the tape leaving the rolls 5, the automatic roll control system activates the mechanism 8 for adjusting the clearance between the rolls 5. In this case, the electric motor 13 drives the couplings 11, and from them the rods 12, mounted in the thrust bearings 10, which transmit force through the bearings 9 on the trunnion 6 of the casting rolls 5, ensuring their simultaneous convergence or divergence. The metal strip emerging from the rolls 5, by means of pulling rolls 21, enters the hot chamber 20 with a controlled atmosphere, which eliminates the oxidation of the tape. Further supply of the metal strip to the hot rolling stand 22 ensures its plastic deformation with an increase in the mechanical characteristics of the metal.

Далее тянущими валками 21 металлическая лента подается в зону вторичного охлаждения 23, где происходит уменьшение температуры ленты. Охлажденная лента обрезается на ножницах 24 и далее через направляющие ролики 25 поступает на скручивание в моталку 26.Next, by pulling rolls 21, the metal tape is fed into the secondary cooling zone 23, where the temperature of the tape decreases. The cooled tape is cut on the scissors 24 and then through the guide rollers 25 it is twisted into a coiler 26.

Claims (2)

1. Установка для получения непрерывной металлической ленты, содержащая промежуточный ковш, промежуточное устройство для подвода расплава через сопла, разливочные валки, снабженные парой боковых вертикальных стенок, клеть горячей прокатки, зону охлаждения, направляющие ролики, моталки, отличающаяся тем, что она снабжена разливочными валками, выполненными в виде высокотемпературных тепловых труб с подачей охлаждающей среды на охлаждение валков, регулятором расхода охлаждающей среды и термопарой для измерения температуры охлаждающей среды, устройством для разогрева поверхности разливочных валков, пирометром для измерения температуры поверхности валков, устройством для контроля уровня заливаемого в разливочные валки металла, механизмом регулирования зазора между разливочными валками и системой автоматического регулирования работы разливочных валков, при этом сопла промежуточного устройства выполнены в виде насадок из огнеупорного материала со щелевыми отверстиями.1. Installation for producing a continuous metal strip containing an intermediate ladle, an intermediate device for supplying melt through nozzles, casting rolls equipped with a pair of side vertical walls, a hot rolling mill, a cooling zone, guide rollers, winders, characterized in that it is equipped with casting rolls made in the form of high-temperature heat pipes with a coolant supply for cooling the rolls, a coolant flow controller and a thermocouple for measuring the temperature of the cooling medium food, a device for heating the surface of the casting rolls, a pyrometer for measuring the surface temperature of the rolls, a device for controlling the level of metal poured into the casting rolls, a mechanism for regulating the gap between the casting rolls and a system for automatically controlling the operation of the casting rolls, while the nozzles of the intermediate device are made in the form of nozzles from refractory material with slotted holes. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на поверхность валков нанесено покрытие из жаропрочной стали толщиной δ, такой, что δ/R=1/25÷1/20, где R - радиус валка. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the surface of the rolls is coated with heat-resistant steel with a thickness of δ, such that δ / R = 1/25 ÷ 1/20, where R is the radius of the roll.
RU2009140877/02A 2009-11-03 2009-11-03 Continuous metal strip production plant RU2426620C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140877/02A RU2426620C2 (en) 2009-11-03 2009-11-03 Continuous metal strip production plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140877/02A RU2426620C2 (en) 2009-11-03 2009-11-03 Continuous metal strip production plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009140877A RU2009140877A (en) 2011-05-10
RU2426620C2 true RU2426620C2 (en) 2011-08-20

Family

ID=44732326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009140877/02A RU2426620C2 (en) 2009-11-03 2009-11-03 Continuous metal strip production plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2426620C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОСИНСКИ Д.ДЖ. Процесс Castrip - последние достижения на промышленной установке завода Nucor steel. - Металлургия, декабрь 2008 г., № 12, с.43-46. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009140877A (en) 2011-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2510782C1 (en) Method of casting the composite ingot with compensation for metal temperature change
ZA200506448B (en) Continuous casting method
JP2008183608A (en) Continuous casting method of steel
CN109093084A (en) A kind of production method of continuous-casting sheet billet
KR100304759B1 (en) Continuous casting equipment operation method
RU2557379C2 (en) Method and device to adjust temperature jump in cast strap
US20140261905A1 (en) Method of thin strip casting
SK50222014A3 (en) Method of continuous casting thin steel strip
JP2018538142A (en) Metal strip casting method with crown control
KR20110041564A (en) Method for casting metal strip with dynamic crown control
JP5790470B2 (en) Steel continuous casting method
KR20130043116A (en) Continuous casting device and relative method
RU2426620C2 (en) Continuous metal strip production plant
AU2003258624A1 (en) Method and device for commencing a casting process
JP2011005525A (en) Method for continuously casting steel cast slab
KR101224960B1 (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
JP2013006197A (en) Twin roll casting machine
JPS6049850A (en) Method for controlling flow rate of secondary coolant in continuous casting plant
KR20120044421A (en) Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof
RU2628590C2 (en) Melt charging system for strip casting
CN218964015U (en) Anti-oxidation device for tundish cover
CN113518672B (en) Method for producing a metal strip or sheet
RU2422242C2 (en) Method of cooling billets at continuous casting machines
CN113448362A (en) Automatic control method for temperature of strip steel of continuous hot dip galvanizing line entering zinc pot
JP2010104991A (en) Continuous casting method and continuous casting machine for steel

Legal Events

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

Effective date: 20111104