RU2436654C1 - Method of secondary cooling of stocks with round section - Google Patents
Method of secondary cooling of stocks with round section Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436654C1 RU2436654C1 RU2010135791/02A RU2010135791A RU2436654C1 RU 2436654 C1 RU2436654 C1 RU 2436654C1 RU 2010135791/02 A RU2010135791/02 A RU 2010135791/02A RU 2010135791 A RU2010135791 A RU 2010135791A RU 2436654 C1 RU2436654 C1 RU 2436654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- workpiece
- cooling
- stock
- gap
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области непрерывной и полунепрерывной разливки заготовок круглого сечения преимущественно большого диаметра (в т.ч. полых) и многогранных заготовок.The invention relates to the field of continuous and semi-continuous casting of round billets of predominantly large diameter (including hollow) and multifaceted workpieces.
Известен способ охлаждения слитка прямоугольного сечения, предусматривающий заключение слитка в кожух и включающий в себя подачу водовоздушной смеси на вытягиваемую заготовку и создание потока охладителя вдоль широких граней заготовки, при этом поток охладителя толщиной 1,0-3,0 толщины заготовки и длиной 0,1-0,3 длины жидкой фазы заготовки подают по периметру заготовки со скоростью 70-150 м/с, а в зоне охлаждения создают разрежение 10-500 Па. Кроме того, водовоздушную смесь могут подавать с обеих концов зоны охлаждения навстречу друг другу, в противоположном направлении и в направлении движения заготовки. Так же подачу охладителя увеличивают от поверхности заготовки к периферийной части зоны охлаждения, разрежение в зоне охлаждения увеличивают с увеличением скорости литья от 10 до 500 Па и толщину потока охладителя увеличивают по длине заготовки от 1,0 до 3,0 ее толщины (SU №1196119 A1 B22D 11/124, опубликована 07.12.1985).A known method of cooling an ingot of rectangular cross-section, providing for the conclusion of the ingot in the casing and comprising supplying an air-water mixture to the drawn preform and creating a cooler stream along the wide faces of the preform, the cooler stream having a thickness of 1.0-3.0 thickness of the preform and a length of 0.1 -0.3 lengths of the liquid phase of the preform is fed along the perimeter of the preform at a speed of 70-150 m / s, and a vacuum of 10-500 Pa is created in the cooling zone. In addition, the water-air mixture can be supplied from both ends of the cooling zone towards each other, in the opposite direction and in the direction of movement of the workpiece. Also, the supply of the cooler is increased from the surface of the workpiece to the peripheral part of the cooling zone, the vacuum in the cooling zone is increased with an increase in casting speed from 10 to 500 Pa and the thickness of the coolant flow is increased along the length of the workpiece from 1.0 to 3.0 of its thickness (SU No. 1196119 A1 B22D 11/124, published 07.12.1985).
Недостатком известного способа является отсутствие возможности регулирования интенсивности охлаждения заготовки в пределах всей длины кожуха, так как под кристаллизатором требуется более интенсивное охлаждение, чем в нижних участках ЗВО.The disadvantage of this method is the inability to control the cooling intensity of the workpiece within the entire length of the casing, since under the mold more intensive cooling is required than in the lower sections of the ZVO.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения высококачественной непрерывно-литой круглой заготовки, включающий подачу металла в промежуточный ковш и кристаллизатор, сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного качания, непрерывное вытягивание слитка из кристаллизатора и постоянную подачу охладителя на поверхность слитка в зоне вторичного охлаждения, при этом зону вторичного охлаждения разделяют на три зоны, в качестве охладителя в первой зоне, используют воду с расходом 0,06-0,11 л/кг металла, а во второй и третьей зонах - охлаждение ведут водовоздушной смесью, при давлении воздуха, равном 3,5-4,5 кг/см2, и давлении воды 2,0-3,5 кг/см2, причем амплитуду качания кристаллизатора поддерживают постоянной, а частоту качания в зависимости от скорости разливки металла определяют по формуле N=240·Vразливки, где N - частота качания кристаллизатора; 240 - коэффициент пропорциональности; Vразливки - скорость разливки, при этом оптимальную скорость устанавливают равной 0,30-0,45 м/мин, причем в промежуточном ковше поддерживают температуру металла выше температуры ликвидуса на 35-40°С. Так же в качестве примера разливают сталь с содержанием алюминия в пределах 0,015-0,025% (RU №2169635 S2 B22D 11/00, опубликована 27.06.2001).Closest to the proposed one is a method for producing a high-quality continuously cast round billet, which includes supplying metal to the intermediate ladle and mold, communicating to the reciprocating mold, continuously pulling the ingot from the mold and constant supply of cooler to the surface of the ingot in the secondary cooling zone, while secondary cooling is divided into three zones, as a cooler in the first zone, use water with a flow rate of 0.06-0.11 l / kg of metal, and in the second and third onah - cooling are water-air mixture, with air pressure of 3.5-4.5 kg / cm 2 and the water pressure is 2.0-3.5 kg / cm 2, the mold oscillation amplitude is maintained constant, and the oscillation frequency in depending on the casting speed of the metal is determined by the formula N = 240 · V casting , where N is the oscillation frequency of the mold; 240 - coefficient of proportionality; V casting - casting speed, while the optimum speed is set equal to 0.30-0.45 m / min, and in the intermediate ladle the temperature of the metal is maintained above the liquidus temperature by 35-40 ° C. As an example, steel is poured with an aluminum content in the range of 0.015-0.025% (RU No. 2169635 S2 B22D 11/00, published on June 27, 2001).
В качестве недостатка можно отметить то, что при подаче смеси перпендикулярно поверхности заготовки минимальный коэффициент теплоотдачи может достигнуть 500 Вт·м2/°С. Это приводит к переохлаждению поверхности слитка и соответственно к дефектам.As a drawback, it can be noted that when the mixture is supplied perpendicular to the surface of the workpiece, the minimum heat transfer coefficient can reach 500 W m 2 / ° C. This leads to supercooling of the surface of the ingot and, accordingly, to defects.
Техническим результатом предлагаемого способа охлаждения круглой заготовки является повышение качества слитка, заключающееся в сокращении пораженности слитка как трещинами, так и дефектами макроструктуры, связанными с ликвацией, при условии сохранения скорости разливки.The technical result of the proposed method for cooling a round billet is to increase the quality of the ingot, which consists in reducing the damage to the ingot by both cracks and macrostructure defects associated with segregation, provided that the casting speed is maintained.
В предлагаемом способе вторичного охлаждения, который включает в себя охлаждение поверхности заготовки водовоздушной смесью с разделением зоны вторичного в продольном направлении на участки, поставленная цель достигается тем, что зону вторичного охлаждения разделяют на два участка с соотношением их длины L1/L2=0,6…0,3 и независимым управлением подачей охладителя в каждом из них, при этом на первом участке длиной L1, расположенном под кристаллизатором, охладитель подают нормально к поверхности заготовки посредством полукольцевых коллекторов, а на втором участке длиной L2 охладитель подают в зазор между заготовкой и соосно установленным по отношению к ней экраном по касательной к поверхности заготовки с закручиванием потока охладителя вокруг продольной оси заготовки, причем интенсивность охлаждения на втором участке регулируют изменением разряжения в зазоре между заготовкой и экраном. Каждый участок разделен на секции с независимым управлением подачей охладителя в каждой секции.In the proposed method of secondary cooling, which includes cooling the surface of the workpiece with an air-water mixture with dividing the secondary zone in the longitudinal direction into sections, the goal is achieved in that the secondary cooling zone is divided into two sections with a ratio of their length L 1 / L 2 = 0, 6 ... 0.3 and independent control of the supply of cooler in each of them, while in the first section of length L 1 located under the mold, the cooler is fed normally to the surface of the workpiece by means of semi-ring collectors tori, and in the second section of length L 2, the cooler is fed into the gap between the workpiece and the screen coaxially mounted with respect to it along the tangent to the surface of the workpiece with the cooler flow swirling around the longitudinal axis of the workpiece, and the cooling intensity in the second section is controlled by a change in the vacuum in the gap between the workpiece and screen. Each section is divided into sections with independent control of the flow of cooler in each section.
Диапазон L1/L2 может изменятся от зависимости диаметра заготовок.The range of L 1 / L 2 may vary depending on the diameter of the workpieces.
Сущность предлагаемого изобретения показана на фиг.1-3.The essence of the invention is shown in figures 1-3.
На фиг.1 (цифрами обозначены 1 - кристаллизатор, 2 - экран, 3 - заготовка) представлена схема реализации способа подачи охладителя на непрерывнолитую заготовку. На фиг.2 (цифрами обозначены 1 - заготовка, 2 - факел) изображена прямая подача охладителя, на фиг.3 (цифрами обозначены 1 - заготовка, 2 - форсунка, 3 - экран, 4 - эжектор) изображена подача охладителя по касательной к поверхности заготовки с закручиванием потока охладителя вокруг продольной оси заготовки.Figure 1 (the numbers indicate 1 - mold, 2 - screen, 3 - workpiece) presents a diagram of the implementation of the method of supplying the cooler to the continuously cast billet. In Fig. 2 (the numbers indicate 1 - the workpiece, 2 - the torch) shows the direct supply of the cooler, Fig. 3 (the numbers indicate 1 - the workpiece, 2 - the nozzle, 3 - the screen, 4 - the ejector) shows the supply of the cooler tangentially to the surface workpieces with swirling coolant flow around the longitudinal axis of the workpiece.
На первом участке слиток, выходящий из кристаллизатора, требует более интенсивного охлаждения, поэтому охладитель подают нормально к поверхности заготовки в виде объемных факелов, образованных с помощью сгруппированных на полукольцевых коллекторах двухщелевых форсунок, формирующих объемный факел, который обеспечивает интенсивное охлаждение.In the first section, the ingot leaving the crystallizer requires more intensive cooling, therefore, the cooler is fed normally to the surface of the workpiece in the form of volumetric flares formed by double-slotted nozzles grouped on semicircular collectors that form a volumetric torch that provides intensive cooling.
На втором участке обеспечивается менее интенсивное, мягкое и равномерное охлаждение - это достигается установкой экрана соосно заготовке и подачей охладителя по касательной к поверхности заготовки с закручиванием потока охладителя вокруг продольной оси слитка.In the second section, less intensive, soft and uniform cooling is provided - this is achieved by installing the screen coaxially to the workpiece and feeding the cooler tangentially to the surface of the workpiece with a twisting of the coolant flow around the longitudinal axis of the ingot.
Интенсивность охлаждения на обоих участках регулируют изменением соотношения компонентов охладителя («вода-воздух»), а на втором участке дополнительно - изменением давления в зазоре между экраном и поверхностью слитка. Последний из указанных факторов регулирования влияет на скорость движения охладителя в зазоре между экраном и заготовкой и, как следствие, на интенсивность охлаждения.The cooling intensity in both sections is regulated by changing the ratio of the components of the cooler ("water-air"), and in the second section, additionally, by changing the pressure in the gap between the screen and the surface of the ingot. The last of these regulation factors affects the speed of the cooler in the gap between the screen and the workpiece and, as a consequence, the cooling intensity.
Необходимое изменение интенсивности охлаждения по длине слитка достигается секционированием как первого, так и второго участков с индивидуальным регулированием соотношения компонентов охладителя «вода-воздух» на каждую секцию.The necessary change in the cooling intensity along the length of the ingot is achieved by sectioning both the first and second sections with individual adjustment of the ratio of the water-air cooler components for each section.
При разливке круглой или многогранной заготовки касательная подача охладителя на втором участке должна сочетаться с вращением охладителя, вокруг оси заготовки, что приводит к повышению равномерности охлаждения и снижению пораженности заготовки трещинами.When casting a round or multifaceted workpiece, the tangential supply of the cooler in the second section should be combined with the rotation of the cooler around the axis of the workpiece, which leads to an increase in cooling uniformity and a decrease in crack damage to the workpiece.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Пример 1. На УНРС криволинейного типа с длиной ЗВО 8 м, разбитой на два участка и семь секций, разливали заготовку круглого сечения диаметром 280 мм из 17Г1С со скоростью 0,2 м/мин. Длина первого участка L1 составляла 3 м, длина второго участка L2 - 5 м, соотношение их длин L1/L2=0,6. Для обеспечения регулирования участки разбиты на секции, количество секций первого участка - 3, второго участка - 4.Example 1. On a curved-type UNRS with a ZVO length of 8 m, divided into two sections and seven sections, a round billet with a diameter of 280 mm from 17Г1С was poured at a speed of 0.2 m / min. The length of the first section L 1 was 3 m, the length of the second section L 2 was 5 m, the ratio of their lengths L 1 / L 2 = 0.6. To ensure regulation, the sections are divided into sections, the number of sections of the first section is 3, the second section is 4.
На первом участке L1 охлаждение организовано объемнофакельными форсунками с размером пятна орошения 300×400 мм, направленными нормально к поверхности заготовки.In the first section L 1, the cooling is organized by volumetric nozzles with an irrigation spot size of 300 × 400 mm directed normally to the surface of the workpiece.
На втором участке L2 охлаждение обеспечивается движением охладителя в зазоре толщиной 15 мм между экраном и поверхностью заготовки, подача охладителя осуществляется плоскими факелами по касательной к поверхности заготовки, при этом поверхности факелов расположены параллельно. Отсос среды из зазора осуществляется двумя эжекторами на каждой секции. Разрежение в зазоре регулируется подачей эжектирующего сжатого воздуха.In the second section L 2, cooling is provided by the movement of the cooler in a gap of 15 mm thickness between the screen and the workpiece surface, the cooler is fed by flat flares tangential to the surface of the workpiece, while the surface of the torches are parallel. The medium is sucked out of the gap by two ejectors on each section. The vacuum in the gap is regulated by the supply of ejected compressed air.
Применение предлагаемого способа позволило повысить балл осевой ликвации по сравнению с прототипом на 23%.The application of the proposed method allowed to increase the axial segregation score compared with the prototype by 23%.
Пример 2. На УНРС криволинейного типа с длиной ЗВО 10 м, разбитой на два участка и восемь секций, разливали заготовку круглого сечения диаметром 380 мм из стали 17Г1С со скоростью 0,35 м/мин. Длина первого участка L1 составляла 3 м, длина второго участка L2=7 м, соотношение их длин L1/L2=0,43. Для обеспечения регулирования участки разбиты на секции, количество секций первого участка - 3, второго участка - 5.Example 2. On a curved-type UNRS with a ZVO length of 10 m, divided into two sections and eight sections, a round billet of 380 mm diameter was poured from 17G1S steel at a speed of 0.35 m / min. The length of the first section L 1 was 3 m, the length of the second section L 2 = 7 m, the ratio of their lengths L 1 / L 2 = 0.43. To ensure regulation, the sections are divided into sections, the number of sections of the first section is 3, the second section is 5.
На первом участке L1 охлаждение организовано объемнофакельными форсункам с размером пятна орошения 250×300 мм, направленными нормально к поверхности заготовки.In the first section L 1, cooling is organized by volumetric nozzles with an irrigation spot size of 250 × 300 mm directed normally to the surface of the workpiece.
На втором участке L2 охлаждение обеспечивается движением охладителя в зазоре толщиной 10 мм между экраном и поверхностью заготовки, подача охладителя осуществляется плоскими факелами по касательной к поверхности заготовки, при этом поверхности факелов расположены параллельно. Отсос среды из зазора осуществляется четырьмя эжекторами на каждой секции. Разрежение в зазоре регулируется подачей эжектирующего пара низкого давления.In the second section L 2, cooling is provided by the movement of the cooler in a gap of 10 mm thickness between the screen and the workpiece surface, the cooler is fed by flat flares tangential to the surface of the workpiece, while the surface of the torches are parallel. The suction of the medium from the gap is carried out by four ejectors on each section. The vacuum in the gap is regulated by the supply of low pressure ejection steam.
Применение предлагаемого способа позволило снизить пораженность поверхностными сетчатыми трещинами по сравнению с прототипом на 18%.The application of the proposed method allowed to reduce the incidence of surface mesh cracks in comparison with the prototype by 18%.
Пример 3. На УНРС криволинейного типа с длиной ЗВО 12 м, разбитой на два участка и девять секций, разливали заготовку круглого сечения диаметром 480 мм из стали ШХ15 со скоростью 0,6 м/мин. Длина первого участка L1 составляла 3 м, длина второго участка L2=9 м, соотношение их длин L1/L2=0,33. Для обеспечения регулирования участки разбиты на секции, количество секций первого участка - 3, второго участка - 4.Example 3. On a curved-type UNRS with a ZVO length of 12 m, divided into two sections and nine sections, a round billet with a diameter of 480 mm was poured from ШХ15 steel at a speed of 0.6 m / min. The length of the first section L 1 was 3 m, the length of the second section L 2 = 9 m, the ratio of their lengths L 1 / L 2 = 0.33. To ensure regulation, the sections are divided into sections, the number of sections of the first section is 3, the second section is 4.
На первом участке L1 охлаждение организовано объемнофакельными форсункам с размером пятна орошения 200×300 мм, направленными нормально к поверхности заготовки.In the first section L 1, cooling is organized by volumetric nozzles with an irrigation spot size of 200 × 300 mm directed normally to the surface of the workpiece.
На втором участке L1 охлаждение обеспечивается движением охладителя в зазоре толщиной 12 мм между экраном и поверхностью заготовки, подача охладителя осуществляется плоскими факелами по касательной к поверхности заготовки, при этом поверхности факелов расположены параллельно. Отсос среды из зазора осуществляется тремя эжекторами на каждой секции. Разрежение в зазоре регулируется подачей эжектирующего сжатого воздуха.In the second section L 1, cooling is provided by the movement of the cooler in a gap of 12 mm thickness between the screen and the workpiece surface, the cooler is fed by flat torches tangentially to the workpiece surface, while the surface of the torches are parallel. The medium is sucked out of the gap by three ejectors on each section. The vacuum in the gap is regulated by the supply of ejected compressed air.
Применение предлагаемого способа позволило снизить пораженность поверхностными паукообразными трещинами по сравнению с прототипом на 21%.The application of the proposed method allowed to reduce the incidence of surface arachnid cracks in comparison with the prototype by 21%.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010135791/02A RU2436654C1 (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Method of secondary cooling of stocks with round section |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010135791/02A RU2436654C1 (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Method of secondary cooling of stocks with round section |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2436654C1 true RU2436654C1 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=45404283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010135791/02A RU2436654C1 (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Method of secondary cooling of stocks with round section |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2436654C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510805C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно - конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Method for secondary cooling of continuously cast round workpiece |
-
2010
- 2010-08-30 RU RU2010135791/02A patent/RU2436654C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГЕРМАНН Э. Непрерывное литье. - М.: ГНТИЛ по черной и цветной металлургии, 1961, с.227, 272-273. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510805C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно - конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Method for secondary cooling of continuously cast round workpiece |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1972764B (en) | Process and system for manufacturing metal strips and sheets without solution of continuity between continuous casting and rolling | |
| CN106180192B (en) | A kind of wire and rod continuous casting billet high speed direct sending directly rolls system and method | |
| JP6236525B2 (en) | Steel plant with multiple co-rolling lines and corresponding manufacturing method | |
| RU2436654C1 (en) | Method of secondary cooling of stocks with round section | |
| US2708297A (en) | Continuous casting apparatus | |
| CN211360593U (en) | Continuous casting system for polygonal casting blank | |
| RU2712683C1 (en) | Crystallizer for continuous casting of workpiece | |
| SU1178315A3 (en) | Method of vertical continuous casting of ingots and plates from aluminium and its alloys | |
| JP5443203B2 (en) | Continuous casting method using a cooling method for rolls arranged in an air cooling zone | |
| SU1196119A1 (en) | Method of secondary cooling of continuously cast billets | |
| RU89995U1 (en) | SECONDARY COOLING AREA DEVICE | |
| RU2183143C2 (en) | Method for cooling rolling roll of hot rolling mill | |
| GB2081148A (en) | Multi-strand Continuous Casting Apparatus | |
| RU2451574C1 (en) | Method of steel continuous casting | |
| SU1773552A1 (en) | Method of cooling blanks in continuous casting | |
| RU2070473C1 (en) | Method of cooling crystallizer | |
| JP2007260748A (en) | Facility and method for cooling wide flange shape steel | |
| JP2006095545A (en) | Apparatus and method for cooling metallic material | |
| RU2481920C1 (en) | Method of tube steel teeming at continuous casting machine | |
| SU1346331A1 (en) | Method of secondary cooling of continuously-cast billets | |
| JP2011167740A (en) | Apparatus for cooling hot steel plate | |
| RU1110011C (en) | Method of preparing air mixture for secondary cooling of continuous-casting billets | |
| SU1752497A1 (en) | Method of water-air cooling of blanks in curvilinear continuous casting machine | |
| SU971562A1 (en) | Method for continuously casting metals | |
| SU1000153A1 (en) | Secondary cooling device to unit for horisontal type iron continuous casting plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120831 |