RU2714569C1 - Устройство для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали - Google Patents
Устройство для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714569C1 RU2714569C1 RU2019105910A RU2019105910A RU2714569C1 RU 2714569 C1 RU2714569 C1 RU 2714569C1 RU 2019105910 A RU2019105910 A RU 2019105910A RU 2019105910 A RU2019105910 A RU 2019105910A RU 2714569 C1 RU2714569 C1 RU 2714569C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- melt
- pipe
- steel
- slot nozzle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к непрерывной разливке стали. Устройство для подачи расплава в валковый кристаллизатор содержит реакторную печь (1) с тиглем (7), транспортный металлопровод (4) с узлом горизонтального щелевого сопла (6) в конце и индукционный двигатель (3). Транспортный металлопровод (4) содержит тройниковый узел, сливную трубу (9) со сбрасывающим патрубком (10) и напорную трубу (8). Индукционный двигатель (3) размещен в зоне тройникового узла и обеспечивает рециркуляцию расплава по замкнутому гидравлическому контуру и нагнетание расплава стали из тигля по металлопроводу (4) в напорную трубу (8) и в горизонтальное щелевое сопло (6). Замкнутый гидравлический контур включает тигель (7), металлопровод (4) и сливную трубу (9) со сбрасывающим патрубком (10). Обеспечивается совмещение операций рециркуляции расплава в тигле и создания необходимого металлостатического напора в щелевом сопле. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано как устройство для непрерывной подачи расплава металла в кристаллизатор при двухвалковой разливке стали.
Известны различные конструкции механизмов, аппаратов и систем, обеспечивающих подачу расплавленного металла в валковые машины при помощи механических шиберных затворов (патенты JP 2014008512 (А) от 20.01.2014 и СА 2969198 (А1) от 01.09.2016). Недостатком указанных устройств является то, что они пригодны для формирования лишь массивных полос толщиной от 15 до 30 мм, и практически не приспособлены для изготовления тонких полос.
Известно также устройство, в котором для регулирования потока расплава в валки применяют подачу расплава из сопла под давлением газа (патент СА 2986347 (А1) от 16.03.2017). Недостатком данного устройства является то, что для оптимизации скорости подачи расплавленного металла с помощью газового давления необходимо учитывать колебания параметров расплава и поддерживать оптимальное значение вязкости. Необходимость контроля вязкости расплава значительно усложняет построение систем регулирования. Кроме этого, при создании газового давления надо принимать дополнительные меры для обеспечения надежности литейных печей и повышение уровня техники безопасности обслуживающего персонала.
Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому изобретению являются конструкции электромагнитных насосов для транспортировки расплавленных металлов, в которых использован физический эффект возбуждения электромагнитной силы Лоренца (патенты US 4818185 (А) от 04.04.1989, US 5209646 (А) от 11.05.1993 и ЕР 0586732 (А1) от 16.03.1994). Недостатком данных конструкций насосов является нестабильность подачи потока расплава металла и узкий диапазон регулирования его параметров. Кроме этого, в этих насосах применяются электрические магниты больших габаритов, через которые необходимо пропускать электрический ток очень высоких значений. Так, для перекачки легкого расплава металла с расходом 7570 л/мин., например, требуется электрический ток силой около 100000 А.
Техническим результатом является устранение указанных недостатков и создание устройства для подачи расплава металла в разливочные машины с расширенными функциональными возможностями.
Технический результат достигается тем, что металлопровод выполнен по схеме замкнутого гидравлического контура для рециркуляции расплава в тигле при помощи индукционного двигателя, а для поддержания стабильного рабочего давления потока расплава в горизонтальном щелевом сопле на транспортном металлопроводе установлена напорная труба.
Подача расплава в валковый кристаллизатор разливочной машины осуществляется путем его нагнетания прямо из тигля реакторной печи через горизонтальное щелевое сопло, при котором индукционным двигателем обеспечивается рециркуляция жидкого металла и создается необходимый металлостатический напор для поддержания стабильного рабочего давления в сопле. Кроме этого, в процессе подачи расплава в валковый кристаллизатор осуществляют регулирование его объемного расхода в зависимости от скорости разливки металла.
Проблему снижения стоимости устройства и уменьшения габаритов электрических индукционных систем частично решается за счет использования высокоэнергетических постоянных магнитов, содержащих редкоземельные элементы, например, такие, как неодим. Расчеты показали, что индукционные катушки, имеющие эквивалентную таким магнитам мощность, будут занимать объем примерно в 105-125 раз больше, чем они. Более того, постоянные магниты не выделяют побочного тепла, в то время как электромагниты рассеивают значительное количество тепловой энергии за счет прохождения тока через электрическое сопротивление его обмоток.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема устройства для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор машины непрерывного литья стали (фиг. 1). Базовыми узлами устройства являются реакторная печь 1, индукционный нагреватель 2, реверсивный индукционный двигатель 3, металлопровод 4 для транспортировки расплава 5 и быстросъемный перенастраиваемый узел для формирования и подачи плоского потока расплава в горизонтальное щелевое сопло 6. Для возможности рециркуляции расплава 5 в тигле 7 конструкция металлопровода 4 выполнена по схеме замкнутого гидравлического контура. Гидравлический контур включает напорную трубу 8, которая обеспечивает нагнетание расплава в горизонтальное щелевое сопло 6 и сливную трубу 9 со сбрасывающим патрубком 10. На сливную трубу 9, благодаря тому, что при монтаже ее поднимают на высоту Н относительно горизонтальной оси металлопровода, возлагают еще и функцию стабилизации давления в щелевом сопле 6. Металлостатическое давление Рм столба расплава металла высотой Н рассчитывается по формуле: Рм=ρН, где ρ - плотность жидкого металла.
Формирование плоского потока при подаче расплава металла обеспечивается наличием в устройстве щелевого сопла 6. Конструкция сопла 6 (фиг. 2) включает огнеупорную трубу 11, в которой проделано щелевое отверстие 12, через которое расплав 5 имеет возможность вытекать, формируя при этом плоский поток 13.
Рециркуляция расплава в тигле 7 обеспечивается реверсивным индукционным двигателем 3, который установлен в зоне тройникового узла металлопровода. Конструкция индукционного двигателя 3 состоит из магнитопровода 14, на котором установлена электрическая катушка 15 (фиг. 1). Принцип работы реверсивного индукционного двигателя основан на использовании эффекта возникновения в расплавленном металле электромагнитной силы при прохождении через него электрического тока (фиг. 3). В зависимости от векторного направления магнитного потока движущая электромагнитная сила может действовать как в прямом направлении, как показано на фиг. 3, так и в обратном.
Для расширения функциональных возможностей устройства на щелевом сопле 6 установлен второй кондукционный двигатель жидкого металла 16 и реверсивный регулятор постоянного тока (РРПТ) 17 (фиг. 1), который осуществляет подачу электрического тока через расплав на участке щелевого сопла. По концам огнеупорной трубы 11 установлены кольцевые электроды 18, контактирующие с расплавом (фиг. 2). Поперечный магнитный поток создают набором постоянных магнитов 19, используемое количество которых зависит от требуемой длины щелевого отверстия. Подключение регулятора к кольцевым электродам осуществляется с помощью переходных плоских медных шин 20 (фиг. 1).
Предлагаемое устройство для непрерывной подачи расплава металла в валковый кристаллизатор работает следующим образом (фиг. 1). Подачу расплава металла 5 в литейную машину 21 осуществляют путем его нагнетания индукционным двигателем 3 из тигля 7 реакторной печи 1 по напорной трубе 8 в горизонтальное щелевое сопло 6. В процессе этого обеспечивают рециркуляцию расплава металла в тигле 7 и одновременно поддерживают стабильное рабочее давление в горизонтальном щелевом сопле 6 металлостатическим напором, который создают разницей высот Н между горизонтальной осью отверстия щелевого сопла и уровнем поверхности расплава (фиг. 1). Для согласования скоростей подачи потока расплава и скорости вращения валков литейной машины дополнительно регулируют объемный расход плоского потока 13, вытекающего из щелевого сопла. Процесс истечения потока расплава из щелевого сопла 6 регулируют, меняя электрический ток I в прямом или в обратном направлении в кондукционном двигателе при помощи реверсивного регулятора 17. Перед началом рабочего процесса индукционным двигателем проводят цикл рециркуляционной прокачки каналов металлопровода расплавом металла, а кондукционным двигателем устанавливают режим электродинамического торможения потока расплава в зоне расположения отверстия в щелевом сопле (фиг. 4). Процесс электродинамического торможения истечения расплава из щелевого отверстия происходит с момента возникновения электрического моста между кольцевыми электродами 18 (фиг. 2).
Таким образом, совершенствование подачи расплава в литейные машины обеспечивается совмещением операций рециркуляции расплава в тигле и создания необходимого металлостатического напора. Наличие новых технических решений в конструкции устройства для подачи расплавов значительно расширяет его функциональные возможности как для литья низкотемпературных, так и для литья высокотемпературных сплавов.
Claims (2)
1. Устройство для подачи расплава в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали, содержащее реакторную печь с тиглем, оборудованным транспортным металлопроводом с щелевым соплом, отличающееся тем, что оно снабжено индукционным двигателем, а транспортный металлопровод содержит тройниковый узел, сливную трубу со сбрасывающим патрубком и напорную трубу, при этом индукционный двигатель размещен в зоне тройникового узла и выполнен с возможностью обеспечения рециркуляции расплава стали по замкнутому гидравлическому контуру, который включает тигель, металлопровод и сливную трубу со сбрасывающим патрубком, и нагнетания расплава стали из тигля по металлопроводу в напорную трубу и в горизонтальное щелевое сопло.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено кондукционным двигателем, установленным на корпусе щелевого сопла, выполненным с возможностью согласования скоростей подачи потока расплава стали и скорости вращения валков при непрерывной разливке стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105910A RU2714569C1 (ru) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | Устройство для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105910A RU2714569C1 (ru) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | Устройство для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2714569C1 true RU2714569C1 (ru) | 2020-02-18 |
Family
ID=69625804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019105910A RU2714569C1 (ru) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | Устройство для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714569C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU416151A1 (ru) * | 1971-09-20 | 1974-02-25 | ||
SU551106A1 (ru) * | 1975-12-16 | 1977-03-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов | Машина непрерывного горизонтального лить |
SU913527A1 (ru) * | 1980-07-23 | 1982-03-15 | Inst Mek Sploshnykh Sred Ural | Электромагнитный спиральный насосi |
US4818185A (en) * | 1987-10-13 | 1989-04-04 | The University Of Tennessee Research Corporation | Electromagnetic apparatus operating on electrically conductive fluids |
US5209646A (en) * | 1991-10-16 | 1993-05-11 | The University Of Chicago | Electromagnetic induction pump for pumping liquid metals and other conductive liquids |
RU2256279C2 (ru) * | 2000-01-15 | 2005-07-10 | Хейзелетт Стрип-Кастинг Корпорейшн | Способ, система и аппарат, использующие высокоэнергетические постоянные магниты для электромагнитного перемещения, торможения и дозирования расплавленных металлов, подаваемых в литейные машины |
-
2019
- 2019-03-01 RU RU2019105910A patent/RU2714569C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU416151A1 (ru) * | 1971-09-20 | 1974-02-25 | ||
SU551106A1 (ru) * | 1975-12-16 | 1977-03-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов | Машина непрерывного горизонтального лить |
SU913527A1 (ru) * | 1980-07-23 | 1982-03-15 | Inst Mek Sploshnykh Sred Ural | Электромагнитный спиральный насосi |
US4818185A (en) * | 1987-10-13 | 1989-04-04 | The University Of Tennessee Research Corporation | Electromagnetic apparatus operating on electrically conductive fluids |
US5209646A (en) * | 1991-10-16 | 1993-05-11 | The University Of Chicago | Electromagnetic induction pump for pumping liquid metals and other conductive liquids |
RU2256279C2 (ru) * | 2000-01-15 | 2005-07-10 | Хейзелетт Стрип-Кастинг Корпорейшн | Способ, система и аппарат, использующие высокоэнергетические постоянные магниты для электромагнитного перемещения, торможения и дозирования расплавленных металлов, подаваемых в литейные машины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6500228B1 (en) | Molten metal dosing furnace with metal treatment and level control and method | |
EP2831305A1 (en) | Method and apparatus for feeding liquid metal to an evaporator device | |
JPS6055209B2 (ja) | 溶融金属特に鋼を水平ストランド鋳造するための方法およびその装置 | |
KR19990081870A (ko) | 연속주조장치의 용탕 공급장치 | |
RU2714569C1 (ru) | Устройство для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали | |
CN102189246A (zh) | 用于制造空心再熔锭坯的方法和设备 | |
JP4900773B2 (ja) | フロートガラスの製造装置及びその方法 | |
EP2304067B1 (en) | Electromagnetic device for coating flat metal products by means of continuous hot dipping, and coating process thereof | |
JP2011005497A (ja) | 溶融金属用電磁ポンプとその運転方法 | |
JP4332150B2 (ja) | 金属ストリップの連続溶融メッキのための溶融金属浮揚装置 | |
KR20130076187A (ko) | 용강유동 제어장치와 이를 포함하는 연속 주조 장치 및, 연속 주조 방법 | |
AU2004252229A1 (en) | Method for hot dip coating a metal bar and method for hot dip coating | |
JP5053227B2 (ja) | 連続鋳造用タンディッシュ | |
RU65408U1 (ru) | Устройство для непрерывного литья заготовок | |
JP3258426B2 (ja) | 鋳造装置および鋳造製品の製造方法 | |
CN104646640B (zh) | 全绕组板坯连铸结晶器电磁搅拌装置及板坯连铸结晶器 | |
KR101235769B1 (ko) | 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치 | |
KR102463656B1 (ko) | 금속 제조 프로세스를 위한 노 어셈블리 | |
CN204672916U (zh) | 全绕组板坯连铸结晶器电磁搅拌装置及板坯连铸结晶器 | |
RU2745520C1 (ru) | Способ непрерывного литья слитка и плавильно-литейная установка для его осуществления | |
JP3201869B2 (ja) | 鋳造装置および鋳造製品の製造方法 | |
CN1623705A (zh) | 一种连铸电磁制动器 | |
JP2010089153A (ja) | 連続鋳造用タンディッシュ及び連続鋳造方法 | |
KR20090060737A (ko) | 전자기장을 이용한 쌍롤식 박판 주조기의 에지스컬 생성저감 방법 및 그 장치 | |
KR101330280B1 (ko) | 용탕 연속공급장치 |