RU2496603C1 - Method for obtaining rectangular workpiece, and device for its implementation - Google Patents

Method for obtaining rectangular workpiece, and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2496603C1
RU2496603C1 RU2012125207/02A RU2012125207A RU2496603C1 RU 2496603 C1 RU2496603 C1 RU 2496603C1 RU 2012125207/02 A RU2012125207/02 A RU 2012125207/02A RU 2012125207 A RU2012125207 A RU 2012125207A RU 2496603 C1 RU2496603 C1 RU 2496603C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular
ingot
rotation
rolling
formation
Prior art date
Application number
RU2012125207/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Аркадьевич Злобин
Original Assignee
Анатолий Аркадьевич Злобин
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 Анатолий Аркадьевич Злобин filed Critical Анатолий Аркадьевич Злобин
Priority to RU2012125207/02A priority Critical patent/RU2496603C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496603C1 publication Critical patent/RU2496603C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: liquid metal is supplied to an intermediate annular capacity installed in an annular cavity of a rotating crystalliser, formed with two horizontally adjacent cantilever rolls with concave end surfaces, with zones of formation and rolling of an ingot. Intermediate annular capacity consists of two parts in the form of annular inserts from heat-insulating material. Metal is supplied through an annular dosing channel of intermediate annular capacity, the width of which is changed by movement along rotation axis of crystalliser of lower part of the capacity, to formation zone of an annular ingot under action of centrifugal forces. The required level of liquid metal hM in the formation zone is determined as per mathematical relationships and maintained as constant during pouring process. Crystallising sections of the annular ingot are directed to a gap formed by movement and turning of one cantilever roll relative to another one. In the rolling zone, the ingot is crimped till welding together and rolled till a workpiece of required sizes is obtained, and the workpiece is separated from the annular ingot.
EFFECT: improving quality and accuracy of workpiece dimensions.
3 cl, 2 ex, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к непрерывной разливке и производству сотового проката, преимущественно мелкосортного.The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to continuous casting and production of honeycomb rolled products, mainly of small grades.

Известен способ получения мелкосортного проката в совмещенном литейно-прокатном агрегате (1), включающий выплавку стали в сталеплавильной печи, разливку стали в исходную заготовку, предварительный нагрев исходной заготовки перед прокаткой и прокатку в непрерывном прокатном стане с черновой, промежуточной и чистовой группами прокатных клетей.A known method of producing small sections in a combined casting and rolling unit (1), including steelmaking in a steelmaking furnace, casting steel into an initial billet, preheating the initial billet before rolling and rolling in a continuous rolling mill with a roughing, intermediate and finishing groups of rolling stands.

Недостатками известного способа являются низкая скорость разливки 0,05÷0,12 м/сек, избыточные размеры исходной непрерывно литой заготовки при производстве мелкого сорта со стороной 6,5÷8,0 мм, необходимость предварительного нагрева литой заготовки перед прокаткой.The disadvantages of this method are the low casting speed of 0.05 ÷ 0.12 m / s, the excess size of the original continuously cast billet in the production of small grades with a side of 6.5 ÷ 8.0 mm, the need for pre-heating the cast billet before rolling.

Наиболее близким к изобретению является способ получения прямоугольной заготовки и устройство для его осуществления (2), включающий подачу жидкого металла в кольцевую полость кристаллизатора, образованную путем горизонтального сопряжения консольных валков с вогнутыми торцевыми поверхностями, один из которых- с отверстием для заливки. Вращают кристаллизатор, формируя кольцевой слиток в радиальном направлении. Жидкий металл поступает в зону формирования. После начала роста корки твердой фазы второй валок перемещают и поворачивают относительно первого. Кристаллизующиеся участки устремляются в образующийся зазор (зону раскатки), где они обжимаются до сваривания и одновременно раскатываются участками раскатки до требуемых размеров, удерживаясь на линии раскатки при помощи как минимум трех опорных роликов. После этого специальным механизмом заготовка отделяется от кольцевого слитка для последующей прокатки в чистовой группе прокатных клетей.Closest to the invention is a method for producing a rectangular billet and a device for its implementation (2), comprising feeding liquid metal into an annular cavity of a mold formed by horizontal conjugation of cantilever rolls with concave end surfaces, one of which is with a hole for filling. The mold is rotated, forming a ring ingot in the radial direction. Liquid metal enters the formation zone. After the onset of growth of the crust of the solid phase, the second roll is moved and rotated relative to the first. Crystallized sections rush into the resulting gap (rolling zone), where they are crimped before welding and simultaneously rolled out by rolling sections to the required dimensions, holding onto the rolling line with at least three support rollers. After that, with a special mechanism, the workpiece is separated from the ring ingot for subsequent rolling in the finishing group of rolling stands.

Недостатком известного способа является низкая надежность работы, обусловленная невозможностью поддержания постоянным уровня жидкого металла в зоне формирования кольцевого слитка, что приводит к непостоянству толщины свариваемых корок твердой фазы в зоне обжатия и раскатки кольцевого слитка, возрастанию усилий обжатия и раскатки, колебанию размеров заготовки после отделения от кольцевого слитка. Кроме того при повышении уровня и заполнении жидким металлом границы зоны формирования слитка, возникает залипание слитка на границе и возрастает вероятность разрыва корки твердой фазы и остановка процесса разливки. Недостаточная жесткость конструкции, вызванная большими диаметрами консольных валков и тихоходными приводами регулировки меж валкового зазора и неточность установки угла раскатки сужают технологические возможности известного способа.The disadvantage of this method is the low reliability of operation, due to the inability to maintain a constant level of liquid metal in the zone of formation of the ring ingot, which leads to inconsistency of the thickness of the welded crusts of the solid phase in the zone of compression and rolling of the ring ingot, an increase in the forces of compression and rolling, the variation in the size of the workpiece after separation from ring ingot. In addition, when the level increases and the liquid metal fills the boundary of the ingot formation zone, sticking of the ingot at the boundary occurs and the likelihood of rupture of the crust of the solid phase and the stopping of the casting process increase. The lack of structural rigidity caused by the large diameters of the cantilever rolls and low-speed drives for adjusting the roll gap and the inaccuracy of setting the angle of rolling narrow the technological capabilities of the known method.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение надежности работы.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities, improving the reliability.

В изобретении предлагается, первоначально, подавать жидкий металл в зону формирования кольцевого слитка через кольцевой канал-дозатор промежуточной кольцевой емкости вращающегося кристаллизатора, причем ширину кольцевого канала-дозатора предлагается регулировать относительным перемещением вдоль оси вращения сопряженных частей промежуточной кольцевой емкости. Требуемый уровень жидкого металла hм в зоне формирования корки твердой фазы кольцевого слитка предлагается предварительно определять из выраженияThe invention proposes, initially, to supply liquid metal to the zone of formation of the annular ingot through the annular dispenser channel of the intermediate annular capacity of the rotating mold, the width of the annular dispenser channel, it is proposed to adjust the relative displacement along the axis of rotation of the mating parts of the annular annular container. The required level of liquid metal h m in the zone of formation of the crust of the solid phase of the ring ingot is proposed to be previously determined from the expression

hмф*bзаг*n, h m = t f * b zag * n,

где bзаг - требуемая ширина заготовки, мм;where b zag - the required width of the workpiece, mm;

n - частота вращения кристаллизатора, об/с;n is the mold rotation frequency, r / s;

тф - время формирования корки твердой фазы, с;t f - the time of formation of the crust of the solid phase, s;

тф=60*ткр, t f = 60 * t cr

где ткр - время кристаллизации, мин;where t cr - crystallization time, min;

Ткр=(0,5*hзагкр)2, мин, T cr = (0.5 * h zag / K cr ) 2 , min,

где hзаг - требуемая толщина заготовки, мм;where h zag - the required thickness of the workpiece, mm;

Ккр - коэффициент кристаллизации, для сталей находится в интервале 27÷30;To cr - the crystallization coefficient for steels is in the range 27 ÷ 30;

и предлагается поддерживать постоянным во время разливки изменением величины кольцевого канала-дозатора.and it is proposed to maintain constant during casting a change in the value of the annular channel of the dispenser.

Во внутренней полости кристаллизатора, устройства для осуществления способа, предлагается установить промежуточную кольцевую емкость с каналом-дозатором, состоящим из сопряженных частей, выполненных в виде кольцевых вставок из теплоизолирующего материала, между кольцевыми вставками образован канал-дозатор. Нижняя часть промежуточной кольцевой емкости имеет привод возвратно-поступательного перемещения вдоль оси вращения кристаллизатора с возможностью изменения величины кольцевого канала-дозатора. На участке формирования кольцевого слитка предлагается установить датчик определения уровня жидкого металла, связанный через блок управления с приводом перемещения нижней части промежуточной кольцевой емкости.In the inner cavity of the mold, a device for implementing the method, it is proposed to install an intermediate annular container with a metering channel, consisting of mating parts made in the form of annular inserts of heat insulating material, a metering channel is formed between the ring inserts. The lower part of the intermediate annular tank has a reciprocating drive along the axis of rotation of the mold with the possibility of changing the value of the annular channel-dispenser. It is proposed to install a liquid metal level sensor at the site of formation of the ring ingot, which is connected through the control unit to the drive for moving the lower part of the intermediate ring vessel.

На фиг.1 изображен вид A на устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 - вид Б; на фиг.3 - сечение A-A; на фиг.4 - место В.Figure 1 shows a view A of a device for implementing the proposed method; figure 2 is a view of B; figure 3 is a section A-A; figure 4 - place B.

Установка (Фиг.1) для осуществления предлагаемого технического решения содержит станину 1, два сопряженных консольных валка 2, 3 с вертикальными осями вращения и вогнутыми торцевыми поверхностями, образующими внутреннюю полость кристаллизатора. На торцевой поверхности валков 2, 3 выполнены зона формирования 6 и зона раскатки 7 кольцевого слитка 16. В центральной области валков 2 и 3 установлены вставки 4 и 5 из теплоизолирующего материала. Сопряжение вставок 4 и 5 образует промежуточную кольцевую емкость 14 с кольцевым каналом-дозатором 15. Зона формирования 6 кольцевого слитка 16 выполнена из теплопроводного материала, например меди. На внешней стороне валков 2 и 3 смонтирована открытая система тепло - отвода на жидком теплоносителе, например воде, состоящая из напорного кольцевого коллектора 12 с питателями 24, кольцевой емкости 13 и радиальных каналов 20 в зонах 6 и 7. Зона раскатки 7 выполнена из инструментальной стали. Рабочая поверхность зоны 6 имеет износостойкое покрытие, например, хромо-никелевое, снижающее износ от скольжения корок 18 твердой фазы кольцевого слитка 16 (Фиг.4). Консольные валки 2 и 3 смонтированы в станине 1 на сферических подшипниках 25, с возможностью поворота относительно вертикальной оси вращения. Консольные валки 2 и 3 приводятся во вращение от опорных валков 19 (Фиг.3), которые имеют индивидуальные приводы вращения и настройки меж валкового зазора. Консольный валок 3 имеет привод 11 перемещения вдоль оси вращения и привод возвратно-поступательного перемещения 10 нижней вставки 5 с возможностью регулировки канала-дозатора 15 промежуточной кольцевой емкости 14. По периметру кристаллизатора смонтированы опорные ролики 8 (Фиг.2), с возможностью удержания на линии раскатки выступающей части кольцевого слитка 16, и форсунки 21 охлаждения внешних кромок и рабочих поверхностей зоны раскатки 7 и слитка 16. В зоне раскатки 7, на участке с минимальным меж валковым зазором установлено дисковое отрезное устройство 9 (Фиг.4) с возможностью отделения прямоугольной заготовки 17 от кольцевого слитка 16. По траектории движения заготовки 17 смонтирована направляющая проводка 22 и чистовая группа прокатных клетей 23 (Фиг.2). В корпусах консольных валков 2 и 3, в зоне 6 формирования кольцевого слитка 16 установлен датчик 26 определения уровня пм жидкого металла, например радиационный, связанный через блок управления с приводом 10 перемещения нижней вставки 5 промежуточной кольцевой емкости 14.Installation (Figure 1) for the implementation of the proposed technical solution comprises a frame 1, two conjugate cantilever rolls 2, 3 with vertical axes of rotation and concave end surfaces forming the inner cavity of the mold. On the end surface of the rolls 2, 3, a forming zone 6 and a rolling zone 7 of the annular ingot 16 are made. In the central region of the rolls 2 and 3, inserts 4 and 5 of heat-insulating material are installed. The coupling of the inserts 4 and 5 forms an intermediate annular container 14 with an annular channel-dispenser 15. The formation zone 6 of the annular ingot 16 is made of a heat-conducting material, such as copper. An open heat removal system is mounted on the outside of the rolls 2 and 3 on a liquid coolant, for example water, consisting of a pressure annular collector 12 with feeders 24, an annular tank 13 and radial channels 20 in zones 6 and 7. The rolling zone 7 is made of tool steel . The working surface of zone 6 has a wear-resistant coating, for example, chromium-nickel, which reduces the sliding wear of the crusts 18 of the solid phase of the ring ingot 16 (Figure 4). Cantilever rolls 2 and 3 are mounted in the frame 1 on spherical bearings 25, with the possibility of rotation relative to the vertical axis of rotation. The cantilever rolls 2 and 3 are driven in rotation from the backup rolls 19 (Figure 3), which have individual rotation drives and settings between the roll gap. The cantilever roll 3 has a drive 11 moving along the axis of rotation and a drive reciprocating movement 10 of the lower insert 5 with the possibility of adjusting the metering channel 15 of the intermediate annular tank 14. Along the perimeter of the mold mounted support rollers 8 (Figure 2), with the possibility of holding on line rolling the protruding part of the annular ingot 16, and the nozzle 21 for cooling the outer edges and working surfaces of the rolling zone 7 and the ingot 16. In the rolling zone 7, in the area with a minimum between the roll gap, a disk cutting device 9 (Figure 4) with the possibility of separating the rectangular billet 17 from the ring ingot 16. Along the path of the workpiece 17 mounted guide wiring 22 and the finishing group of rolling stands 23 (Figure 2). In the cases of the cantilever rolls 2 and 3, in the zone 6 of the formation of the annular ingot 16, a sensor 26 for determining the level pm of liquid metal, for example, radiation, is connected through the control unit to the drive 10 for moving the lower insert 5 of the intermediate ring container 14.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Перед началом работы производится предварительная сушка и нагрев до температуры 850÷900°C вставок 4 и 5 промежуточной кольцевой емкости 14 и огнеупоров рабочих поверхностей кристаллизатора. Исходя из разливаемой марки стали, температурных, скоростных параметров процесса и заданных размеров прямоугольной заготовки, управляющим компьютером выбирается вариант управляющей модели процесса, производится предварительный расчет требуемого уровня жидкого металла hм из выраженияBefore starting work, pre-drying and heating to a temperature of 850 ÷ 900 ° C of inserts 4 and 5 of the intermediate annular tank 14 and refractories of the working surfaces of the mold are performed. Based on the cast grade of steel, temperature, speed parameters of the process and the specified dimensions of the rectangular billet, the control computer selects a variant of the control model of the process, preliminary calculation of the required level of liquid metal h m from the expression

hмф*Ьзаг*n, h m = t f * b zag * n,

где bзаг - требуемая ширина заготовки, мм;where b zag - the required width of the workpiece, mm;

n - частота вращения кристаллизатора, об/с;n is the mold rotation frequency, r / s;

тф - время формирования корки твердой фазы, с;t f - the time of formation of the crust of the solid phase, s;

тф=60*ткр, t f = 60 * t cr

где ткр - время кристаллизации, мин;where t cr - crystallization time, min;

ткр=(0,5*hзаг/Ккр)2, мин, t cr = (0.5 * hsag / K cr ) 2 , min,

где hзаг - требуемая толщина заготовки, мм;where h zag - the required thickness of the workpiece, mm;

Ккр - коэффициент кристаллизации, для сталей находится в интервале 27÷30;To cr - the crystallization coefficient for steels is in the range 27 ÷ 30;

определяется оптимальный угол раскатки, настраиваются опорные валки 19. По команде оператора включаются приводы вращения опорных валков 19 и привод перемещения 11 нижнего консольного валка 3. Нижний консольный валок 3 прижимается по зоне раскатки 7 к верхнему консольному валку 2 без зазора, при этом верхний консольный валок 2 опирается на верхнюю группу опорных валков 19 и его ось вращения отклонена от вертикальной оси на угол равный ½ угла раскатки, составляющим 0,3÷0,5 градуса. Кристаллизатор вращают с частотой 250÷400 об/мин. Включается привод перемещения 10, нижняя вставка 5 прижимается к верхней вставке 4 без зазора. Жидкий металл начинают подавать в промежуточную кольцевую емкость 14 кристаллизатора. По заполнении промежуточной кольцевой емкости 14 подается команда на реверсивное включение привода 10, вставка 5 опускается на заданную величину. Между вставками 4 и 5 образуется кольцевой канал-дозатор 15 и под действием центробежных сил жидкий металл, не касаясь стенок внутренней полости кристаллизатора, начинает подаваться в зону 6 формирования кольцевого слитка 16. При взаимодействии жидкого металла с рабочей теплоотводящей поверхностью зоны 6 формирования кольцевого слитка 16, по мере заполнения, мгновенно начинают расти корки твердой фазы 18. По достижении требуемого уровня пм жидкого металла, от датчика уровня 26 через блок управления подается команда на реверсивное включение привода перемещения 11, валок 3 опускается вниз, и, прижимаясь к нижней группе опорных валков 19, разворачивается на угол раскатки, образуя меж валковый зазор требуемой величины. Кольцевой слиток 16, под действием центробежных сил, выдавливается в меж валковый зазор, и его периферийная кольцевая часть слитка 16 поступает в зону раскатки 7. Поскольку оси вращения консольных валков 2 и 3 развернуты, то меж валковый зазор изменяется в зависимости от угла вращения кристаллизатора, и зона раскатки 7 имеет сектор сужения меж валкового зазора, где происходит сжатие до сваривания корок 18 твердой фазы кольцевого слитка 16 и последующая пластическая деформация раскаткой до требуемой толщины Нзаг заготовки 17. Под действием пластической деформации раскатки, составляющей 1,5÷3%, кольцевой слиток 16 увеличивается в диаметре и в секторе увеличения меж валкового зазора зоны раскатки 7 выступает за внешнюю кромку кристаллизатора, где подхватывается и удерживается на линии раскатки опорными роликами 8, которые задают траекторию движения выступающей части кольцевого слитка 16 до сектора уменьшения меж валкового зазора зоны раскатки 7. Ширина выступающей части кольцевой заготовки равна требуемой ширине bзаг заготовки 17. В секторе минимального меж валкового зазора, равного требуемой толщине hзаг заготовки 17, установлено дисковое отрезное устройство 9, которое отделяет заготовку 17 от кольцевого слитка 16. Наличие предварительно настроенных опорных валков 19 позволяет получать заготовку 17 более высокой точности, кроме того разгружается центральная область консольных валков 2, 3 в которой сосредоточены детали из огнеупорных материалов, чувствительные к деформационному воздействию. При изменении температурно-скоростных параметров процесса производится управление меж валковым зазором за счет индивидуальных приводов настройки опорных валков 19. При отклонении уровня жидкого металла от заданного hм, подается управляющая команда на изменение ширины кольцевого канала-дозатора 15, через включение привода 10. Тем самым появляется возможность управления толщиной корок твердой фазы 18 без изменения частоты n вращения кристаллизатора, это существенно расширяет технологические возможности процесса, позволяет повысить качество заготовки, уменьшить отрезаемую головную и хвостовую части заготовки 17. Для повышения скорости и точности позиционирования нижнего валка 3 и вставки 5, при управлении процессом, в установке применены скоростные линейные серво двигатели. Время регулирования сокращено до 0,1÷0,15 с.the optimal rolling angle is determined, the backup rolls 19 are adjusted. At the operator's command, the rotation rolls of the backup rolls 19 and the displacement drive 11 of the lower cantilever roll 3 are turned on. The lower cantilever 3 is pressed along the rolling zone 7 to the upper cantilever roll 2 without a gap, while the upper cantilever roll 2 relies on the upper group of backup rolls 19 and its axis of rotation is deviated from the vertical axis by an angle equal to ½ of the rolling angle, comprising 0.3 ÷ 0.5 degrees. The mold is rotated at a frequency of 250 ÷ 400 rpm. The drive 10 is turned on, the lower insert 5 is pressed against the upper insert 4 without a gap. Liquid metal begins to be fed into the intermediate annular container 14 of the mold. Upon filling the intermediate annular tank 14, a command is issued for the reverse inclusion of the drive 10, the insert 5 is lowered by a predetermined amount. An annular channel 15 is formed between inserts 4 and 5 and, under the action of centrifugal forces, the liquid metal, without touching the walls of the internal cavity of the mold, begins to be fed into the zone 6 of the formation of the ring ingot 16. When the liquid metal interacts with the working heat sink surface of the zone 6 of the formation of the ring ingot 16 , as it fills up, the crusts of the solid phase 18 immediately begin to grow. Upon reaching the desired level pm of liquid metal, a command is issued from the level sensor 26 through the control unit to reverse turn on of the displacement drive 11, the roll 3 is lowered down, and, clinging to the lower group of support rolls 19, is turned around the rolling angle, forming between the roll gap of the required size. An annular ingot 16, under the action of centrifugal forces, is squeezed out into the roll gap, and its peripheral ring part of the ingot 16 enters the rolling zone 7. Since the axis of rotation of the cantilever rolls 2 and 3 are deployed, the inter-roll gap changes depending on the angle of rotation of the mold, and the rolling zone 7 has a narrowing sector between the roll gap, where the solid phase of the ring ingot 16 is compressed until the crusts 18 are welded, and subsequent plastic deformation by rolling to the required thickness Nzag of the workpiece 17. Under the action of the layer 1.5 to 3% of the rolling expansion, the ring ingot 16 increases in diameter and, in the increase sector of the inter-roll gap of the rolling zone 7, extends beyond the outer edge of the mold, where it is picked up and held by the support rollers 8 on the rolling line, which define the protruding path part of the annular ingot 16 to the sector of reducing the inter-roll gap of the rolling zone 7. The width of the protruding part of the annular workpiece is equal to the required width b zag of the workpiece 17. In the sector of the minimum inter-roll gap equal to the required thickness h zag of the workpiece 17, a disk cutting device 9 is installed, which separates the workpiece 17 from the annular ingot 16. The presence of pre-configured backup rolls 19 allows to obtain the workpiece 17 with higher accuracy, in addition, the central region of the cantilever rolls 2, 3 is unloaded in which the parts are concentrated made of refractory materials, sensitive to deformation. When changing the temperature and speed parameters of the process, the roll gap is controlled by individual adjustment roll backup drives 19. When the liquid metal level deviates from the given h m , a control command is issued to change the width of the annular dispensing channel 15, by turning on the drive 10. Thus it becomes possible to control the thickness of the crusts of the solid phase 18 without changing the frequency n of rotation of the mold, this significantly expands the technological capabilities of the process, and improves the quality GUT preform reduce cut head and tail parts of the blank 17. To improve the speed and accuracy of positioning of the lower roll 3 and the insert 5, with process control, applied in the installation speed linear servo motors. Regulation time is reduced to 0.1 ÷ 0.15 s.

Отвод тепла от зоны формирования 6 и зоны раскатки 7 кольцевого слитка осуществляется потоком воды в радиальных каналах 20, выполненных в консольных валках 2 и 3. Скорость движения воды в радиальном канале 20 составляет 8÷10 м/с. Требуемый напор создается от действия центробежных сил, при вращении кристаллизатора, в открытой кольцевой емкости 13. Постоянный уровень воды в кольцевой емкости 13 поддерживается через питатели 24 от напорных кольцевых коллекторов 12.Heat is removed from the formation zone 6 and the rolling zone 7 of the annular ingot by the flow of water in the radial channels 20 made in cantilever rolls 2 and 3. The speed of water in the radial channel 20 is 8 ÷ 10 m / s. The required pressure is created from the action of centrifugal forces, when the mold is rotated, in an open annular tank 13. A constant water level in the annular tank 13 is maintained through the feeders 24 from the pressure annular collectors 12.

Одновременно с разведением и поворотом валка 3 включаются форсунки 21, которые предотвращают перегрев рабочих поверхностей зоны раскатки 7 и образуют зону вторичного охлаждения (ЗВО) выступающей части кольцевого слитка 16. В нижней части станины 1 смонтирован поддон для сбора воды со сливом для отвода воды в систему оборотного водоснабжения установки. Подшипниковые опоры 25 консольных валков 2 и 3 также имеют контуры водяного охлаждения.At the same time as the breeding and rotation of the roll 3, nozzles 21 are turned on, which prevent overheating of the working surfaces of the rolling zone 7 and form a secondary cooling zone (ZVO) of the protruding part of the ring ingot 16. A drain pan is mounted in the lower part of the bed 1 to drain the water into the system water recycling installation. Bearing bearings 25 of the cantilever rolls 2 and 3 also have water cooling loops.

Отделяемая дисковым отрезным устройством 9 заготовка 17, со скоростью 15÷25 м/с, через проводку 22 направляется в чистовую группу клетей 23, где прокатывается на требуемый размер проката, затем проходит через линию ускоренного охлаждения и сматывается в бунт на моталке. Вес бунта при этом может равняться весу плавки подаваемой на установку в сталеразливочном ковше.The workpiece 17 separated by a disk cutting device 9, with a speed of 15 ÷ 25 m / s, is sent through the wiring 22 to the finishing group of the stand 23, where it is rolled to the required size of rolled products, then passes through the accelerated cooling line and wound into a riot on the coiler. The weight of the revolt in this case may be equal to the weight of the melting supplied to the installation in the steel ladle.

Пример 1Example 1

Производили разливку стали 40Х, на сечение профиля прямоугольной заготовки -10×16 мм, с последующей прокаткой в катанку диаметром 8,0 мм.Steel 40X was cast, on the cross-section of the profile of a rectangular billet -10 × 16 mm, followed by rolling into a wire rod with a diameter of 8.0 mm.

Вес плавки составлял одну тонну. Диаметр консольных валков 2 и 3-1200 мм, протяженность зоны 6 формирования слитка 160 мм, частота вращения кристаллизатора 250÷300 об/мин, угол раскатки 0,38 град.The smelting weight was one ton. The diameter of the cantilever rolls is 2 and 3-1200 mm, the length of the ingot forming zone 6 is 160 mm, the mold rotation speed is 250 ÷ 300 rpm, the rolling angle is 0.38 degrees.

Скорость разливки составляла 16÷18 м/с, уровень hм металла определяли из выраженияThe casting speed was 16 ÷ 18 m / s, the level h m of metal was determined from the expression

hм=60*(0,5*10/28)2*16*4,5=138 ммh m = 60 * (0.5 * 10/28) 2 * 16 * 4.5 = 138 mm

Время разливки и прокатки одной тонны - 53 с.The casting and rolling time of one ton is 53 s.

Линия прокатки состояла из чистового блока прокатных клетей 180 с групповым приводом. В прокатке было задействовано 4 клети блока.The rolling line consisted of a finishing block of rolling stands 180 with a group drive. In rolling, 4 block stands were involved.

Часовая производительность установки 60 тонн в час.Hourly installation capacity of 60 tons per hour.

Было проведена серия из 20 разливок. Выход годного по прокату составил 98,5%. Пример 2A series of 20 castings was carried out. The rental yield was 98.5%. Example 2

Производили разливку стали 20X13 на сечение профиля прямоугольной заготовки 8×14 мм, с последующей прокаткой на катанку диаметром 6,5 мм.20X13 steel was cast into a profile section of a rectangular billet of 8 × 14 mm, followed by rolling onto a wire rod with a diameter of 6.5 mm.

Вес плавки составлял одну тонну. Диаметр консольных валков 2 и 3 - 1200 мм, протяженность зоны 6 формирования слитка 160 мм, частота вращения кристаллизатора 250÷300 об/мин, угол раскатки 0,29 град.The smelting weight was one ton. The diameter of the cantilever rolls 2 and 3 is 1200 mm, the length of the zone 6 of the ingot formation is 160 mm, the mold rotation speed is 250 ÷ 300 rpm, the rolling angle is 0.29 degrees.

Скорость разливки составляла 16÷18 м/с, уровень hм металла определяли из выраженияThe casting speed was 16 ÷ 18 m / s, the level h m of metal was determined from the expression

hм=60*(0,5*9/27)2*14*4,8=112 ммh m = 60 * (0.5 * 9/27) 2 * 14 * 4.8 = 112 mm

Время разливки и прокатки одной тонны - 67 с.The casting and rolling time of one ton is 67 s.

Часовая производительность установки 54 тонны в час.Hourly installation capacity of 54 tons per hour.

Замер диаметра по длине катанки в партии показал его высокую стабильность. Отклонение не превышало 0,25 поля допуска на размер, в то же время колебание размеров катанки произведенной по известному способу достигало 0,5-0,75 от поля допуска на размер.Measurement of the diameter along the length of the wire rod in the batch showed its high stability. The deviation did not exceed 0.25 of the size tolerance field, at the same time, the variation in the size of the wire rod produced by the known method reached 0.5-0.75 from the size tolerance field.

Испытания по пределу текучести, относительному удлинению, ударной вязкости полученной катанки показали повышенный уровень на 10÷12% по отношению к катанке произведенной известным способом.Tests for yield strength, elongation, toughness of the resulting wire rod showed an increased level of 10 ÷ 12% with respect to the wire rod produced in a known manner.

Выход годного по известному способу не превышал 0,92%, т.к. на серии из 20 разливок одна завершалась аварийно.The yield by the known method did not exceed 0.92%, because in a series of 20 castings, one crashed.

Технический результат предлагаемого способа - расширение технологических возможностей и повышение надежности работы за счет поддержания постоянного уровня жидкого металла в зоне формирования слитка и независимости регулировки величины секундного объема жидкого металла поступающего в зону формирования кольцевого слитка от частоты вращения кристаллизатора.The technical result of the proposed method is the expansion of technological capabilities and increased reliability by maintaining a constant level of liquid metal in the formation zone of the ingot and the independence of adjusting the size of the second volume of liquid metal entering the formation zone of the ring ingot from the speed of the mold.

Источники информацииInformation sources

(1) Способ получения мелкосортного проката в совмещенном литейно-прокатном агрегате. RU 2134179 С1 МПК B22D 11/12. Опубликовано 10.08.1999.(1) A method for producing a short rolled product in a combined casting and rolling unit. RU 2134179 C1 IPC B22D 11/12. Published on August 10th, 1999.

(2) Способ получения прямоугольной заготовки и устройство для его осуществления. RU 2198064 С2 МПК B22D 11/10, 11/12 Опубликовано 10.02.2003.(2) A method for producing a rectangular blank and a device for its implementation. RU 2198064 C2 IPC B22D 11/10, 11/12 Published on 02/10/2003.

Claims (3)

1. Способ получения прямоугольной заготовки, включающий подачу жидкого металла во вращающийся кристаллизатор с кольцевой полостью, образованной двумя горизонтально сопряженными консольными валками с вогнутыми торцевыми поверхностями с зонами формирования и раскатки слитка, и формирование кольцевого слитка в радиальном направлении под действием центробежных сил, при этом в зоне формирования после начала роста корки твердой фазы кристаллизующиеся участки кольцевого слитка направляют в зазор, образованный перемещением и поворотом одного валка относительно другого, причем в зоне раскатки кольцевой слиток обжимают до сваривания и одновременно раскатывают до получения заготовки требуемых размеров, а слиток при этом удерживают на линии раскатки при помощи как минимум трех опорных роликов, после чего заготовку отделяют от кольцевого слитка отрезным механизмом, отличающийся тем, что жидкий металл подают в промежуточную кольцевую емкость, которую устанавливают в кольцевую полость кристаллизатора, состоящую из двух частей, выполненных в виде кольцевых вставок из теплоизолирующего материала, из которой через кольцевой канал-дозатор, ширину которого регулируют относительным перемещением вдоль оси вращения кристаллизатора нижней части промежуточной кольцевой емкости, при этом требуемый уровень жидкого металла hм в зоне формирования кольцевого слитка предварительно определяют исходя из следующих зависимостей
hмф·bзаг·n, тф=60·ткр, а ткр=(0,5·hзагкр)2,
где bзаг - требуемая ширина заготовки, мм,
n - частота вращения кристаллизатора, об/с,
тф - время формирования корки твердой фазы, с,
ткр - время кристаллизации, мин,
hзаг - требуемая толщина заготовки, мм,
Ккр - коэффициент кристаллизации, который для сталей составляет 27÷30, и поддерживают постоянным во время разливки путем изменения ширины кольцевого канала-дозатора.
1. A method of obtaining a rectangular billet, including the supply of liquid metal into a rotating mold with an annular cavity formed by two horizontally conjugated cantilever rolls with concave end surfaces with zones of formation and rolling of the ingot, and the formation of an annular ingot in the radial direction under the action of centrifugal forces, while the zone of formation after the onset of growth of the crust of the solid phase, the crystallizing sections of the ring ingot are sent to the gap formed by moving and turning one of a roll relative to another, moreover, in the rolling zone, the annular ingot is squeezed before welding and simultaneously rolled to obtain the workpiece of the required size, and the ingot is held on the rolling line using at least three support rollers, after which the workpiece is separated from the annular ingot by a cutting mechanism, which differs the fact that the liquid metal is fed into an intermediate annular container, which is installed in the annular cavity of the mold, consisting of two parts, made in the form of annular inserts of heat coating material, from which through the annular channel-dispenser, the width of which is controlled by relative movement along the axis of rotation of the mold of the lower part of the intermediate annular container, while the required level of liquid metal h m in the zone of formation of the annular ingot is preliminarily determined based on the following relationships
h m = t f · b zag · n, t f = 60 · t kr , and t kr = (0.5 · h zag / K kr ) 2 ,
where b zag - the required width of the workpiece, mm,
n is the frequency of rotation of the mold, r / s,
t f - the time of formation of the crust of the solid phase, s,
t cr - crystallization time, min,
h zag - the required thickness of the workpiece, mm,
To cr - the crystallization coefficient, which for steels is 27 ÷ 30, and maintain constant during casting by changing the width of the annular channel-dispenser.
2. Устройство для получения прямоугольной заготовки, содержащее станину, вращающийся кристаллизатор с кольцевой полостью, образованной двумя сопряженными консольными валками с вогнутыми торцевыми поверхностями с зонами формирования и раскатки кольцевого слитка, выполненными с возможностью перемещения и поворота одного валка относительно другого, приводы взаимного перемещения и поворота валков, отрезной механизм, отличающееся тем, что оно снабжено промежуточной кольцевой емкостью, установленной в кольцевую полость кристаллизатора и состоящей из двух частей, выполненных в виде кольцевых вставок из теплоизолирующего материала, нижняя из которых снабжена приводом возвратно-поступательного перемещения вдоль оси вращения кристаллизатора и выполнена с возможностью образования кольцевого канала-дозатора между кольцевыми вставками и изменения ширины кольцевого канала-дозатора при перемещении вдоль оси вращения кристаллизатора, при этом в зоне формирования кольцевого слитка установлен датчик определения уровня жидкого металла, связанный через блок управления с приводом возвратно-поступательного перемещения нижней части промежуточной кольцевой емкости.2. A device for producing a rectangular billet containing a bed, a rotating mold with an annular cavity formed by two conjugate cantilever rolls with concave end surfaces with zones of formation and rolling of the ring ingot, made with the possibility of movement and rotation of one roll relative to another, drives for mutual movement and rotation rolls, a cutting mechanism, characterized in that it is equipped with an intermediate annular tank installed in the annular cavity of the mold consisting of two parts made in the form of annular inserts of heat insulating material, the lower of which is equipped with a reciprocating drive along the axis of rotation of the mold and configured to form an annular dispenser channel between the annular inserts and change the width of the annular dispenser channel when moving along the axis rotation of the mold, while in the zone of formation of the ring ingot a sensor is installed to determine the level of liquid metal, connected through the control unit with Odom reciprocating movement of the bottom portion of the intermediate annular container. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что консольные валки смонтированы в станине на сферических подшипниках с возможностью поворота относительно вертикальной оси вращения и приводятся во вращение посредством опорных валков, имеющих индивидуальные приводы вращения и настройки зазора между консольными валками. 3. The device according to claim 2, characterized in that the cantilever rolls are mounted in a frame on spherical bearings with the possibility of rotation relative to the vertical axis of rotation and are driven into rotation by means of backup rolls having individual rotation drives and adjust the clearance between the cantilever rolls.
RU2012125207/02A 2012-06-19 2012-06-19 Method for obtaining rectangular workpiece, and device for its implementation RU2496603C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125207/02A RU2496603C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method for obtaining rectangular workpiece, and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125207/02A RU2496603C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method for obtaining rectangular workpiece, and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2496603C1 true RU2496603C1 (en) 2013-10-27

Family

ID=49446641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125207/02A RU2496603C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method for obtaining rectangular workpiece, and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496603C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053010A (en) * 1975-07-08 1977-10-11 Societe De Vente De L'aluminium Pechiney Process and apparatus for the continuous casting of metal products
SU1012500A1 (en) * 1981-10-16 1987-06-15 Институт проблем литья АН УССР Rotary line for centrifugal casting of liners
RU2017568C1 (en) * 1990-12-07 1994-08-15 Кадемик Анатолий Ефимович Method for manufacture of square billets
RU2198064C2 (en) * 2000-10-04 2003-02-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Точмет" Method for making rectangular billet and apparatus for performing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053010A (en) * 1975-07-08 1977-10-11 Societe De Vente De L'aluminium Pechiney Process and apparatus for the continuous casting of metal products
SU1012500A1 (en) * 1981-10-16 1987-06-15 Институт проблем литья АН УССР Rotary line for centrifugal casting of liners
RU2017568C1 (en) * 1990-12-07 1994-08-15 Кадемик Анатолий Ефимович Method for manufacture of square billets
RU2198064C2 (en) * 2000-10-04 2003-02-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Точмет" Method for making rectangular billet and apparatus for performing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101239358B (en) Double-roller casting rolling-hot continuous rolling method and equipment
RU2393034C2 (en) Method and device to produce metal strip
KR101507456B1 (en) A process and a plant for the production of metal strip
JPH09507433A (en) Thin plate rolling casting method
KR102079220B1 (en) Steel plant with multiple co-rolling line and corresponding method of production
CN108838207B (en) Metal casting and rolling method and equipment
KR20210013123A (en) Manufacturing apparatus and method for manufacturing a metal clad plate in a short process
CN101934370B (en) Process for preparing extra-thick or composite pipe blank by injection moulding and device thereof
US3971123A (en) Process of solidifying molten metal
CN100577326C (en) Method and device for commencing a casting process
RU2496603C1 (en) Method for obtaining rectangular workpiece, and device for its implementation
RU2620212C1 (en) Method of manufacturing flange beam and casting and rolling complex for its implementation
CN102658295B (en) Online tilting double-roller casting method and device
AU587867B2 (en) Horizontal continuous casting
US20110036531A1 (en) System and Method for Integrally Casting Multilayer Metallic Structures
RU2198064C2 (en) Method for making rectangular billet and apparatus for performing the same
JPH0839219A (en) Method for continuously casting steel and continuous casting and rolling method
EP2857122B1 (en) Continuous casting method for slab
NO140411B (en) METHODS OF MANUFACTURE OF METAL PRODUCTS
RU2434710C1 (en) Vertical semi-continuous tube casting machine
RU2151662C1 (en) Method and apparatus for producing continuously cast deformed billets
Basson Magnesium Twin-Roll Casting Benefits from Aluminium Heritage
RU2253541C2 (en) Aggregate for making thin strips
RU2155648C2 (en) Method and plant for making continuously cast hollow deformed billets
RU2103105C1 (en) Method for production of continuously cast hollow casting blocks and device for its realization

Legal Events

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

Effective date: 20200620

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210511