RU2458759C2 - Способ и устройство для выравнивания процесса затвердевания, в частности, получаемого при непрерывной или ленточной разливке расплавленного металла - Google Patents

Способ и устройство для выравнивания процесса затвердевания, в частности, получаемого при непрерывной или ленточной разливке расплавленного металла Download PDF

Info

Publication number
RU2458759C2
RU2458759C2 RU2010126206/02A RU2010126206A RU2458759C2 RU 2458759 C2 RU2458759 C2 RU 2458759C2 RU 2010126206/02 A RU2010126206/02 A RU 2010126206/02A RU 2010126206 A RU2010126206 A RU 2010126206A RU 2458759 C2 RU2458759 C2 RU 2458759C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
electromagnetic
alloy
solidification
molten metal
Prior art date
Application number
RU2010126206/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010126206A (ru
Inventor
Ханс-Юрген ШЕМАЙТ (DE)
Ханс-Юрген Шемайт
Йорг БАУШ (DE)
Йорг БАУШ
Йохен ВАНС (DE)
Йохен ВАНС
Original Assignee
Смс Зимаг Аг
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 Смс Зимаг Аг filed Critical Смс Зимаг Аг
Publication of RU2010126206A publication Critical patent/RU2010126206A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2458759C2 publication Critical patent/RU2458759C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/122Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11Treating the molten metal
    • B22D11/114Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии. При литье полосы на транспортной ленте расплавленный металл подвергается электромагнитному перемешиванию и выше по потоку от зоны электромагнитного перемешивания к находящемуся там металлу или сплаву прикладывают магнитное поле. Во время процесса затвердевания, по меньшей мере, одно электромагнитное поле прикладывается к наружным затвердевшим зонам (11) расплавленного металла (10) для нагрева этих зон. В поперечном сечении жидкой сердцевины заготовки образуется равномерное температурное поле, что приводит к замедлению роста толщины затвердевающей корочки и равномерному отводу тепла к транспортной ленте. Достигается снижение внутренних напряжений и возможности выпучивания кромок полосы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к способу для выравнивания процесса затвердевания, в особенности, получаемого при непрерывной или ленточной разливке расплавленного металла, причем расплавленный металл подвергается, в частности, электромагнитному перемешиванию, и причем выше по потоку от зоны, в частности, электромагнитного перемешивания, к находящемуся там металлу прикладывается магнитное поле. Изобретение относится, кроме того, к устройству для осуществления этого способа.
В основном во время процесса затвердевания, например, на охлаждаемой двигающейся транспортерной ленте (ленточный кристаллизатор) в нижней части разливочной ленты происходит, как правило, больший отвод тепла, чем в верхней части и с боков. Вследствие этого образуется негомогенный температурный профиль в поперечном сечении литой полосы, что при дальнейшем охлаждении становится причиной появления напряжений на полосе, которые могут привести к короблению полосы. Тем самым контакт литой полосы на транспортерной ленте, прежде всего, по ее ширине не постоянен, и отвод тепла от литой полосы по ее ширине происходит неравномерно, что в свою очередь приводит к негомогенной структуре затвердевания.
Из уровня техники в этой связи известны различные способы и приспособления с применением электромагнитного перемешивания в области выплавки жидкой стали. Здесь следует указать в качестве примера на нижеследующие публикации.
US 4933005 относится к способу индукционного перемешивания, при котором расплавленный металл перемешивается путем воздействия электромагнитного поля с интенсивностью, при которой обычно в расплавленном металле возникает турбулентность, и выше по потоку от зоны электромагнитного перемешивания к расплавленному металлу прикладывается статическое магнитное поле с интенсивностью, по меньшей мере, достаточной для снижения турбулентности в упомянутой зоне до минимальных показателей.
Описанный способ направлен на то, чтобы улучшить использование индукционного перемешивания там, где, как и среди прочего, при перемешивании в кристаллизаторе при непрерывной разливке и при электромагнитном перемешивании в ковше или в других емкостях, существует открытая поверхность, и необходимо свести до минимума повреждения поверхности и искажения формы мениска.
JP 06182502 А относится к одноручьевой установке непрерывной разливки металлической полосы, при этом во избежание колебания металлического расплава и для получения металлической полосы с ровной поверхностью без шероховатостей предлагается над зоной расплавленного металла установить электромагнитный тормоз, а именно на стороне вытягивания металлической полосы, а также осуществлять выпуск расплавленного металла в этой зоне. В момент выпуска расплавленного металла из разливочной емкости на металлическую ленту происходят колебания за счет выпуска струи расплава на поверхность зоны расплавленного металла. Чтобы избежать этого, над зоной расплавленного металла устанавливается электромагнитный тормоз, а именно на стороне вытягивания металлической полосы, а также в точке выпуска расплавленного металла. Благодаря этому приспособлению коробление металлической полосы не происходит вследствие применения электромагнитного торможения, и формируется ровный расплавленный металл. Посредством этого, так как образуется затвердевшая корка без коробления в зоне расплавленного металла, достигается ровная форма поверхности затвердевшей корки без шероховатостей.
Относительно этих обеих публикаций можно в целом заключить, что известные из них способы и приспособления также не могут предотвратить описанные выше проблемы.
Также известны способ и устройство для выравнивания процесса затвердевания при ленточной разливке расплавленного металла в полосу, предусматривающие электромагнитное перемешивание расплавленного металла и приложение к металлу магнитного поля выше по потоку от зоны электромагнитного перемешивания (см. US 4933005 А, 12.06.1990).
В основу изобретения положена задача улучшить и усовершенствовать известные способы и приспособления при сохранении прежних преимуществ так, чтобы избежать названных недостатков, причем необходимо достичь, в частности, оптимизации точности формы заготовки, улучшенного управления металлургической длиной и улучшенного согласования скорости разливки.
Задача в отношении способа согласно изобретению решается посредством того, что во время процесса затвердевания наружным уже затвердевшим зонам заготовки прикладывается, по меньшей мере, одно электромагнитное поле. Благодаря этому простым способом посредством воздействия электромагнитным полем на затвердевший снаружи расплав гомогенизируется возникающий естественным путем температурный профиль в еще жидкой сердцевине. Посредством равномерного распределения энергии в жидкой сердцевине постоянно существует наивысшая возможная температура внутренней стороны корочки заготовки. Вследствие этого прирост в толщине корки замедляется, а отвод тепла усиливается. По причине большего отвода тепла затвердевание литой полосы по всему сечению происходит быстрее. В общей сложности посредством образования равномерного температурного поля в поперечном сечении жидкой сердцевины к началу перемешивания корочка заготовки снова немного нагревается, и тем самым замедляется прирост ее толщины так, что остающаяся дольше теплой и более тонкой корочка позднее принимает окончательные механические свойства. Она дольше находится на ровной охлаждаемой транспортерной ленте и более равномерно отводит тепло, что приводит к сокращению внутренних напряжений и возможного выпучивания кромок.
Предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению предусматривает, что электромагнитное поле прикладывается снаружи к затвердевшим зонам расплава в основном в нижней части заготовки (при горизонтальном литье). В этой зоне происходит больший отвод тепла, чем в верхней части и с боков.
По следующему и в отношении способа последнему признаку способа согласно изобретению предусматривается, что позиция процесса электромагнитного перемешивания варьируется в направлении разливки. Положенная в основу изобретения задача в отношении устройства решается согласно изобретению посредством того, что создается устройство для прикладывания во время процесса затвердевания, по меньшей мере, одного электромагнитного поля к уже затвердевшим зонам расплава. В отношении получаемых при этом преимуществ во избежание повторения указывается на описанные преимущества способа согласно изобретению.
Предпочтительный вариант осуществления устройства согласно изобретению предусматривает, что создается приспособление для прикладывания, по меньшей мере, одного электромагнитного поля к уже затвердевшим наружным зонам расплавленного металла в основном в нижней части.
По последнему признаку устройства согласно изобретению предусматривается, что позиция процесса электромагнитного перемешивания варьируется в направлении разливки.
Дальнейшие преимущества и детали изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения и из последующего описания, в котором подробнее объясняются изображенные на фигурах способы осуществления изобретения. При этом наряду с приведенными выше комбинациями признаков существенными в отношении изобретения также являются либо одиночные признаки, либо признаки в других комбинациях. На чертежах изображено:
фиг.1 схематическое изображение изменения температуры в расплавленном металле и корке сляба при применении способа согласно изобретению в сравнении с уровнем техники,
фиг.2 увеличенное изображение левой части фиг.1, и
фиг.3 схематическое изображение участков затвердевания расплавленного металла в направлении разливки.
Согласно изобретению, способ служит для выравнивания процесса затвердевания, в частности, для получаемого при непрерывной или ленточной разливке расплавленного металла в общем обозначенного на фигуре цифрой 10. При этом расплавленный металл 10 подвергается процессу электромагнитного перемешивания, и выше по потоку от зоны электромагнитного перемешивания к металлу прикладывается магнитное поле. Согласно изобретению способ предусматривает, что во время процесса затвердевания, по меньшей мере, одно электромагнитное поле прикладывается к затвердевшим наружным зонам 11 расплавленного металла 10.
Посредством этого исполнения согласно изобретению появляются описанные выше преимущества. К ним относится, в частности то, что посредством образования равномерного температурного поля в поперечном сечении жидкой сердцевины корочка 12 заготовки к началу перемешивания снова немного нагревается, и тем самым замедляется прирост ее толщины так, что остающаяся дольше теплой и более тонкой корочка 12 заготовки позднее принимает конечные механические свойства. Она дольше находится на ровной охлаждающей транспортерной ленте и более равномерно отводит тепло к транспортерной ленте, что приводит к сокращению внутренних напряжений и возможного выпучивания кромок. Для этого на фиг.1 и 2 схематически изображено изменение температуры в расплавленном металле 10 и корочке 12 заготовки при применении способа согласно изобретению в сравнении с уровнем техники. При этом необходимо отметить, что затвердевшая зона 11 металла 10 и тем самым толщина d2 корочки 12 заготовки в этом случае значительно больше, чем затвердевшая зона 13 металла 10 и тем самым толщина d1 корочки 12 заготовки при замедленном затвердевании, смотрите фиг.1 и 2. Далее изображено изменение температуры в расплавленном металле 10 и в корочке 12 заготовки, причем температура "с мешалкой" обозначает температуру с процессом перемешивания, а температура "без мешалки" обозначает температуру без процесса перемешивания. Необходимо отметить, что температура без процесса перемешивания возрастает значительно быстрее и в конечном счете находится на более высоком уровне по сравнению с температурой с процессом перемешивания.
Предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению предусматривает, что электромагнитное поле прикладывается снаружи к затвердевшим зонам 11 расплавленного металла 10 в основном в нижней части. Далее может быть предусмотрено, что позиция процесса электромагнитного перемешивания согласуется в направлении разливки.
На фиг.3 изображены, кроме того, участки затвердевания расплавленного металла 10 в обозначенном стрелкой А направления разливки. При этом участок затвердевания EN является нормальным участком затвердевания, а участок затвердевания Ev является сокращенным участком затвердевания при перемешивании. Возникающее при этом сокращение участка затвердевания зависит от длины участка перемешивания.
Настоящее изобретение относится, кроме того, к устройству для осуществления способа, в частности, электромагнитного перемешивания расплавленного металла 10, которое само не изображено на фигуре. Устройство предназначено для прикладывания, по меньшей мере, одного электромагнитного поля во время процесса затвердевания снаружи к затвердевшим зонам 11 расплавленного металла 10, предпочтительно к нижней части расплавленного металла 10. Далее может быть предусмотрено, что позиция процесса электромагнитного перемешивания варьируется в направлении разливки.
Список ссылочных позиций
10 расплавленный металл
11 затвердевшая зона (расплавленного металла 10)
12 корочка заготовки
13 затвердевшая зона при замедленном затвердевании
А направление разливки
EN нормальный участок затвердевания
Ev сокращенный участок затвердевания

Claims (4)

1. Способ выравнивания процесса затвердевания расплавленных металлов или сплавов при непрерывной разливке или при литье полосы, причем расплавленный металл или сплав (10) подвергается, в частности, электромагнитному перемешиванию, и, причем выше по потоку от зоны электромагнитного перемешивания к металлу или сплаву прикладывается магнитное поле, отличающийся тем, что во время процесса затвердевания расплавленного металла или сплава на охлаждаемой двигающейся транспортной ленте к наружным затвердевшим зонам металла или сплава (10), в основном в нижней части прикладывают, по меньшей мере, одно электромагнитное поле для нагрева упомянутых зон.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что позицию электромагнитного перемешивания варьируют в направлении разливки.
3. Устройство для выравнивания процесса затвердевания расплавленных металлов или сплавов при непрерывной разливке или при литье полосы, содержащее средства для осуществления процесса электромагнитного перемешивания расплавленного металла или сплава (10) и средства для прикладывания магнитного поля к металлу или сплаву (10) выше по потоку от зоны, в частности, электромагнитного перемешивания, отличающееся тем, что предусмотрено средство прикладывания, по меньшей мере, одного электромагнитного поля во время процесса затвердевания расплавленного металла или сплава на охлаждаемой двигающейся транспортной ленте к наружным затвердевшим зонам металла или сплава (10), в основном в нижней части, для нагрева упомянутых зон.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что позиция средств для осуществления электромагнитного перемешивания варьируется в направлении разливки.
RU2010126206/02A 2007-11-26 2008-11-24 Способ и устройство для выравнивания процесса затвердевания, в частности, получаемого при непрерывной или ленточной разливке расплавленного металла RU2458759C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007059919A DE102007059919A1 (de) 2007-11-26 2007-11-26 Verfahren und Vorrichtung zum Vergleichsmäßigen des Erstarrungsvorganges eines insbesondere beim Strang- oder Bandgießen erzeugten schmelzflüssigen Metalles
DE102007059919.8 2007-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010126206A RU2010126206A (ru) 2012-01-10
RU2458759C2 true RU2458759C2 (ru) 2012-08-20

Family

ID=40325732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126206/02A RU2458759C2 (ru) 2007-11-26 2008-11-24 Способ и устройство для выравнивания процесса затвердевания, в частности, получаемого при непрерывной или ленточной разливке расплавленного металла

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20100282432A1 (ru)
EP (1) EP2219805A1 (ru)
JP (1) JP2011504418A (ru)
KR (1) KR20100080841A (ru)
CN (1) CN101873902A (ru)
CA (1) CA2705222C (ru)
DE (1) DE102007059919A1 (ru)
RU (1) RU2458759C2 (ru)
TW (1) TW200932401A (ru)
UA (1) UA97034C2 (ru)
WO (1) WO2009068232A1 (ru)
ZA (1) ZA201002933B (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102513523B (zh) * 2011-12-20 2013-11-27 钢铁研究总院 一种熔点以下完全充型铸造方法
JP6082458B2 (ja) 2012-05-09 2017-02-15 アップル インコーポレイテッド ユーザインタフェース内で実行される動作の触知フィードバックを提供するデバイス、方法、及びグラフィカルユーザインタフェース

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU980937A1 (ru) * 1981-01-06 1982-12-15 Государственный научно-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов "Гипроцветметобработка" Установка непрерывного лить
US4933005A (en) * 1989-08-21 1990-06-12 Mulcahy Joseph A Magnetic control of molten metal systems
RU2266798C2 (ru) * 2000-06-27 2005-12-27 Абб Аб Способ и устройство для непрерывной разливки металлов в кристаллизатор

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3976117A (en) * 1974-11-01 1976-08-24 Erik Allan Olsson Method of and apparatus for converting molten metal into a semi-finished or finished product
JPS5775257A (en) * 1980-10-30 1982-05-11 Nippon Kokan Kk <Nkk> Continuous horizontal casting method for steel
JPS61108458A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 Kobe Steel Ltd 電磁攪拌装置の制御方法
JPS61249648A (ja) * 1985-04-26 1986-11-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 薄鋳片の連続鋳造方法
JPS62176645A (ja) * 1986-01-29 1987-08-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> 水平連続鋳造機の電磁撹拌装置
JP2574550B2 (ja) * 1991-04-12 1997-01-22 新日本製鐵株式会社 単ベルト方式連続鋳造装置
JPH06182502A (ja) 1992-12-16 1994-07-05 Nippon Steel Corp 単ベルト式金属帯連続鋳造装置
JP4329919B2 (ja) * 2001-03-13 2009-09-09 Okiセミコンダクタ株式会社 半導体メモリおよび半導体メモリの駆動方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU980937A1 (ru) * 1981-01-06 1982-12-15 Государственный научно-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов "Гипроцветметобработка" Установка непрерывного лить
US4933005A (en) * 1989-08-21 1990-06-12 Mulcahy Joseph A Magnetic control of molten metal systems
RU2266798C2 (ru) * 2000-06-27 2005-12-27 Абб Аб Способ и устройство для непрерывной разливки металлов в кристаллизатор

Also Published As

Publication number Publication date
CA2705222C (en) 2013-01-08
DE102007059919A1 (de) 2009-05-28
CN101873902A (zh) 2010-10-27
UA97034C2 (ru) 2011-12-26
US20100282432A1 (en) 2010-11-11
JP2011504418A (ja) 2011-02-10
ZA201002933B (en) 2011-03-30
WO2009068232A1 (de) 2009-06-04
RU2010126206A (ru) 2012-01-10
EP2219805A1 (de) 2010-08-25
TW200932401A (en) 2009-08-01
KR20100080841A (ko) 2010-07-12
CA2705222A1 (en) 2009-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cho et al. Electromagnetic effects on solidification defect formation in continuous steel casting
RU2458759C2 (ru) Способ и устройство для выравнивания процесса затвердевания, в частности, получаемого при непрерывной или ленточной разливке расплавленного металла
JP6947737B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
JP2683157B2 (ja) 金属、特に鋼をブルーム及びビレット用鋳片に連続鋳造する方法
JP6365604B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
JPH0671389A (ja) 水平連続鋳造法
WO2018056322A1 (ja) 鋼の連続鋳造方法
US20130042993A1 (en) Method of and device for equalizing solidification process of molten metal produced, in particular, during strip casting
JP2007125575A (ja) 連続鋳造鋳片の製造方法
JP6520272B2 (ja) 連続鋳造用鋳型及び連続鋳造方法
JPH11156511A (ja) 鋼スラブ連続鋳造方法
Dutta et al. Continuous casting (concast)
ABDULLAYEV et al. Effect of linear final electromagnetic stirrer operational parameters on continuous cast high carbon steel billet quality
ACHARYA PALYA VENKATESH Evolution of effect of final linear electromagnetic stirrer on (140mm X 140mm) continuous cast carbon steel billet
KR101204945B1 (ko) 몰드내 용강의 유동 제어장치 및 그 방법
JP3216476B2 (ja) 連続鋳造方法
Pelak et al. Between the dendrite structure quality, the casting technology and the defects in continuously cast slabs
JP2005211924A (ja) 鋼の連続鋳造方法
JP3077572B2 (ja) 連続鋳造方法
US20090255642A1 (en) Stirrer
Li et al. Discussion on some typical phenomena during unsteady casting process
JP2024004032A (ja) 連続鋳造方法
Spangenberger et al. INFLUENCE OF THE INITIAL SOLIDIFICATION CONTROLLING ON THE ENERGY SAVING DURING CONTINUOUS CASTING
JPH0857585A (ja) エッジシーム疵の少ないステンレス鋳片の製造方法
JPH04178240A (ja) ステンレス鋼の連続鋳造方法

Legal Events

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

Effective date: 20131125