RU2725377C1 - Crystallizer for vertical ingots casting - Google Patents

Crystallizer for vertical ingots casting Download PDF

Info

Publication number
RU2725377C1
RU2725377C1 RU2019124661A RU2019124661A RU2725377C1 RU 2725377 C1 RU2725377 C1 RU 2725377C1 RU 2019124661 A RU2019124661 A RU 2019124661A RU 2019124661 A RU2019124661 A RU 2019124661A RU 2725377 C1 RU2725377 C1 RU 2725377C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diaphragm
coolant
chamber
channel
sectional area
Prior art date
Application number
RU2019124661A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Мироненко
Валерий Валерьевич Васенев
Евгения Андреевна Шорстова
Original Assignee
Акционерное общество "Композит" (АО "Композит")
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 Акционерное общество "Композит" (АО "Композит") filed Critical Акционерное общество "Композит" (АО "Композит")
Priority to RU2019124661A priority Critical patent/RU2725377C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725377C1 publication Critical patent/RU2725377C1/en

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
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055Cooling the moulds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to continuous and semi-continuous pouring of metals. Proposed crystalliser comprises housing with coolant feed and discharge channel, distribution chamber and chamber (9) of ingot primary cooling, separated by at least one diaphragm (6) and one vertical baffle (5) and casting chamber (4). Area of the slots or holes (11) in the diaphragm or the area of the gap between the diaphragm and the housing increases as they move away from the channel for supply of cooling liquid to the opposite in diameter position. Thus, cooling liquid flow through diaphragm increases with distance from coolant supply channel to the opposite in diameter position. According to another embodiment, chamber of primary cooling of ingot is formed by cavity of multi-start spiral cutting (12), each turn of which makes at least one revolution around casting chamber.EFFECT: higher quality of cast ingot due to improved conditions of its cooling.8 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для использования при непрерывной и полунепрерывной разливке металлов, в частности, сплавов на основе алюминия.The invention relates to the field of metallurgy and is intended for use in continuous and semi-continuous casting of metals, in particular, aluminum-based alloys.

Известны многочисленные конструктивные решения кристаллизаторов для вертикального литья слитков с входным отверстием для подачи расплавленного металла и выходным - для вытягивания слитка, направленных на регулирование интенсивности охлаждения стенок литейной камеры (формирующего канала) кристаллизатора и отливаемых слитков. Общим решением является концентрично расположенные относительно друг друга камеры приема и распределения охлаждающей жидкости в корпусе кристаллизатора. Частные решения предусматривают различные конструкции камер охлаждения, способы подвода и распределения охлаждающей жидкости, включая простейшие (RU 2268105, US 7011140, СН 665575), двухконтурные (RU 113685, RU 2111825) и двухуровневые (RU 2152287, US 5685359) конструкции камер, охлаждение посредством воды и газа (RU 2111825, US 4693298, US 7011140), различные способы подвода смазки (RU 113685, СН 665575, US 4693298). Как правило, предлагаемые решения являются комплексными, предлагающими одновременно несколько мероприятий, улучшающих качество слитков.Numerous structural solutions are known for molds for vertical casting of ingots with an inlet for supplying molten metal and an outlet for drawing an ingot, aimed at regulating the cooling intensity of the walls of the mold chamber (forming channel) of the mold and cast ingots. A common solution is the chambers for receiving and distributing coolant in the mold housing concentrically located relative to each other. Particular solutions include various designs of cooling chambers, methods for supplying and distributing coolant, including the simplest (RU 2268105, US 7011140, СН 665575), double-circuit (RU 113685, RU 2111825) and two-level (RU 2152287, US 5685359) camera designs, cooling by water and gas (RU 2111825, US 4693298, US 7011140), various methods of supplying lubricant (RU 113685, CH 665575, US 4693298). As a rule, the proposed solutions are complex, offering at the same time several measures that improve the quality of the ingots.

Среди известных решений определенную группу составляют устройства, обеспечивающие эффективное первичное охлаждение стенок литейной камеры кристаллизатора и вторичное охлаждение слитка.Among the known solutions, a certain group consists of devices that provide effective primary cooling of the walls of the mold of the mold and secondary cooling of the ingot.

В частности, известно устройство для литья слитков по патенту RU 100931 (опубл. 10.01.2011, B22D 11/055), содержащее однокамерный кристаллизатор первичной зоны охлаждения, в который охлаждающая жидкость (вода) поступает по нескольким последовательно расположенным патрубкам, установленным под углом 30° к цилиндрической образующей поверхности кристаллизатора, и зону вторичного прямого охлаждения слитка. Основным недостатком устройства является большое количество водоподводящих рукавов, что усложняет систему охлаждения из-за необходимости иметь дополнительные трубопроводы, шланги, патрубки, запорные вентили и т.д., затрудняет ее обслуживание и создает затруднения при литье. Кроме того, при снижении напора охладителя весьма вероятна необратимая термическая деформации стенок литейной камеры.In particular, it is known a device for casting ingots according to patent RU 100931 (publ. 10.01.2011, B22D 11/055), containing a single-chamber crystallizer of the primary cooling zone, into which the cooling liquid (water) flows through several consecutive nozzles installed at an angle of 30 ° to the cylindrical forming surface of the mold, and the zone of direct secondary cooling of the ingot. The main disadvantage of the device is the large number of water supply hoses, which complicates the cooling system due to the need to have additional pipelines, hoses, pipes, shut-off valves, etc., complicates its maintenance and makes it difficult to cast. In addition, with a decrease in the pressure of the cooler, irreversible thermal deformation of the walls of the casting chamber is very likely.

Известно устройство для литья слитков по патенту RU 113685 (опубл. 27.02.2012, B22D 11/041), содержащее изолированные концентрично расположенные относительно друг друга кольцевые камеры начального и дополнительного охлаждения, в котором подача охлаждающей жидкости ограничивается двумя патрубками для ее приема и распределения. Это в определенной степени уменьшает затруднения, возникающие при реализации устройства, однако при этом снижается равномерность охлаждения слитка и повышается вероятность разрушения слитка в процессе и после литья.A device for casting ingots according to the patent RU 113685 (publ. 02/27/2012, B22D 11/041), containing isolated concentrically arranged relative to each other annular chambers of initial and additional cooling, in which the supply of coolant is limited by two pipes for its reception and distribution, is known. This to some extent reduces the difficulties encountered in the implementation of the device, however, this decreases the uniformity of cooling of the ingot and increases the likelihood of destruction of the ingot during and after casting.

Устройство для литья слитков по патенту RU 2152287 (опубл. 10.07.2000, B22D 11/04) с зоной первичного охлаждения, состоящей из верхней и нижней камер, разделенных горизонтальной перегородкой, обеспечивает надежный подвод охлаждающей жидкости (воды) от единого патрубка. Однако неразъемный корпус затрудняет обслуживание кристаллизатора. Равномерность охлаждения слитка также недостаточна.The device for casting ingots according to patent RU 2152287 (publ. 10.07.2000, B22D 11/04) with a primary cooling zone, consisting of upper and lower chambers separated by a horizontal partition, provides a reliable supply of coolant (water) from a single pipe. However, one-piece housing makes it difficult to service the mold. The uniform cooling of the ingot is also insufficient.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является кристаллизатор для вертикального литья слитков по патенту RU 2281183 (опубл. 10.08.2006, B22D 11/04, B22D 11/07), который содержит корпус с каналом подвода охлаждающей жидкости, изолированные друг от друга распределительные и охлаждающие камеры, разделенные горизонтальными и вертикальными перегородками, обеспечивающими возможность равномерного перетекания охлаждающей жидкости за счет зазоров относительно корпуса или щели в перегородке, и каналы отвода охлаждающей жидкости, обеспечивающей вторичное прямое охлаждение слитка. Кристаллизаторпо патенту RU 2281183 принят за прототип.Closest to the proposed technical essence is the mold for vertical casting of ingots according to patent RU 2281183 (publ. 08/10/2006, B22D 11/04, B22D 11/07), which contains a housing with a channel for supplying coolant, isolated from each other distribution and cooling chambers separated by horizontal and vertical partitions, providing the possibility of uniform flow of coolant due to gaps relative to the housing or the gap in the partition, and channels for draining the coolant, providing secondary direct cooling of the ingot. The mold according to patent RU 2281183 is taken as a prototype.

Конструкция кристаллизатора обеспечивает достаточно однородную структуру слитка. Недостатком устройства является неравномерность отвода тепла из-за остающейся значительной неравномерностиперетекания охлаждающей жидкости через зазоры и щели.The design of the mold provides a fairly uniform structure of the ingot. The disadvantage of this device is the unevenness of heat dissipation due to the remaining significant unevenness of the flow of coolant through gaps and gaps.

Основной задачей изобретения является повышение качества отливаемого слитка за счет улучшения условий его охлаждения.The main objective of the invention is to improve the quality of the cast ingot by improving its cooling conditions.

Техническим результатом изобретения является эффективное и равномерное охлаждение стенок литейной камеры и равномерный отвод тепла от стенки литейной камеры кристаллизатора, независимо от разности температуры охлаждающей жидкости по сечению перед входом в охлаждающую камеру. В результате равномерного теплоотвода снижается также вероятность прорыва жидкого металла при литье слитка.The technical result of the invention is effective and uniform cooling of the walls of the casting chamber and uniform heat removal from the wall of the casting chamber of the mold, regardless of the difference in temperature of the coolant over the cross section before entering the cooling chamber. As a result of uniform heat removal, the likelihood of breakthrough of liquid metal during casting is also reduced.

Технический результат достигается тем, что в кристаллизаторе для вертикального литья слитков, имеющем зоны первичного и вторичного прямого охлаждения слитка, содержащем корпус с каналом подвода (подачи) охлаждающей жидкости (патрубка), изолированными друг от друга распределительными и охлаждающими камерами, разделенными перегородками, и каналами, отводящими охлаждающую жидкость:The technical result is achieved in that in a mold for vertical casting of ingots having zones of primary and secondary direct cooling of the ingot, comprising a housing with a channel for supplying (supplying) coolant (pipe), distribution and cooling chambers separated from each other, separated by partitions, and channels coolant vents:

- равномерное перетекание охлаждающей жидкости (воды) из распределительной камеры в охлаждающую камеру обеспечивает либо переменный зазор диафрагмы (перегородки) относительно корпуса, либо прорези (щели) или отверстия в диафрагме (перегородке), сечение и расположение которых обеспечивает увеличение потока охлаждающей жидкости (воды) через диафрагму по мере удаления от подводящего канала(патрубка) к противоположному по диаметру положению;- uniform flow of coolant (water) from the distribution chamber into the cooling chamber provides either a variable gap of the diaphragm (partition) relative to the housing, or cuts (slots) or holes in the diaphragm (partition), the cross-section and location of which increases the flow of coolant (water) through the diaphragm with distance from the supply channel (pipe) to the opposite position in diameter;

- охлаждающая камера полностью или частично образована многозаходной спиральной полостью, каждый виток которой совершает, по крайней мере, один оборот вокруг литейной камеры; этим обеспечивается равномерное охлаждение стенок литейной камеры кристаллизатора и слитка.- the cooling chamber is fully or partially formed by a multi-helical cavity, each turn of which makes at least one revolution around the casting chamber; this ensures uniform cooling of the walls of the mold chamber of the mold and ingot.

На фиг. 1 представлен пример конструкции предлагаемого кристаллизатора. Корпус кристаллизатора представляет наружную обечайку 7, зарытую крышками 2 и 3, внутри которого расположена литейная камера 4. Внутренняя полость кристаллизатора разделена вертикальной перегородкой 5 на распределительную камеру, состоящую, в свою очередь, из разделенных горизонтальной перегородкой (диафрагмой) 6 приемной 7 и раздаточной 8 полостей, и камеру первичного охлаждения слитка (охлаждающую камеру) 9. Подводящим каналом охлаждающей жидкости (воды) в приемную полость 7 распределительной камеры служит патрубок 10 в обечайке 1.In FIG. 1 shows an example of the design of the proposed mold. The mold body is an outer shell 7, covered with lids 2 and 3, inside of which a casting chamber is located 4. The inner cavity of the mold is divided by a vertical partition 5 into a distribution chamber, which, in turn, consists of a receiving 7 and a transfer case 6 separated by a horizontal partition (diaphragm) 6 cavities, and the primary cooling chamber of the ingot (cooling chamber) 9. The pipe 10 in the shell 1 serves as the supply channel of the cooling liquid (water) to the receiving cavity 7 of the distribution chamber.

Равномерный по диаметру (независимо от положения относительно от подводящего канала) поток охлаждающей жидкости (воды) через диафрагму 6 из приемной 7 в раздаточную полость 8 распределительной камеры и далее - в камеру первичного охлаждения 9 в данном примере обеспечивается за счет отверстий 11 в диафрагме 6, площадь сечения которых возрастает по мере удаления от патрубка 10 к противоположному по диаметру положению. В частности, наиболее простым решением является возрастание площади сечения отверстий по линейному закону, например, через отверстия равного диаметра, расположенными с переменным шагом (фиг. 2).Uniform in diameter (regardless of the position relative to the supply channel), the flow of coolant (water) through the diaphragm 6 from the inlet 7 to the dispensing cavity 8 of the distribution chamber and then into the primary cooling chamber 9 in this example is ensured by openings 11 in the diaphragm 6, the cross-sectional area of which increases with distance from the pipe 10 to the opposite position in diameter. In particular, the simplest solution is to increase the cross-sectional area of the holes according to a linear law, for example, through holes of equal diameter, arranged with a variable pitch (Fig. 2).

Конструктивное исполнение диафрагмы 6 может быть различным: с отверстиями, как на фиг. 2, или прорезями (щелями) переменного сечения, с переменным зазором между диафрагмой и корпусом за счет эксцентричного смещения диафрагмы относительно оси кристаллизатора или т.п. При этом возрастание пропускной способности диафрагмы по мере удаления от патрубка 10 к противоположному по диаметру положению обеспечивает равномерное перетекание через нее охлаждающей жидкости, что минимизирует влияние застойной зоны со стороны, противоположной подводящему патрубку 10. При этом суммарная площадь сечения зазоров между диафрагмой и корпусом, отверстий или прорезей в диафрагме 6 (пропускная способность) должна соответствовать пропускной способности патрубка 10. Оптимальное соотношение площади сечения подводящего канала охлаждающей жидкости к суммарной площади сечения зазоров, отверстий или прорезей в диафрагме составляет 0,9-1,2.The design of the diaphragm 6 may be different: with holes, as in FIG. 2, or slots (slots) of variable cross-section, with a variable gap between the diaphragm and the housing due to the eccentric displacement of the diaphragm relative to the axis of the mold or the like. In this case, an increase in the throughput of the diaphragm as it moves away from the nozzle 10 to an opposite position in diameter ensures a uniform flow of coolant through it, which minimizes the influence of the stagnant zone from the side opposite to the supply nozzle 10. Moreover, the total cross-sectional area of the gaps between the diaphragm and the housing or slots in the diaphragm 6 (throughput) should correspond to the throughput of the pipe 10. The optimal ratio of the cross-sectional area of the coolant supply channel to the total cross-sectional area of the gaps, holes or slots in the diaphragm is 0.9-1.2.

Камера первичного охлаждения 9 представляет полость между стенкой литейной камеры 4 и вертикальной перегородкой 5. Повышение равномерности теплоотвода может быть достигнуто за счет того, что полость образует многозаходная (на фиг. 2 показана трехзаходная) спиральная нарезка 12 в стенке литейной камеры. Каждый виток нарезки совершает, по крайней мере, один оборот вокруг литейной камеры. Охлаждающая жидкость (вода) движется по спиральным каналам нарезки 12, охлаждая стенку литейной камеры 4.The primary cooling chamber 9 represents a cavity between the wall of the casting chamber 4 and the vertical partition 5. Increasing the uniformity of the heat sink can be achieved due to the fact that the cavity forms a multi-start (in FIG. 2 three-way) spiral cutting 12 in the wall of the casting chamber. Each turn of the cut makes at least one revolution around the casting chamber. Coolant (water) moves along the spiral channels of the cutting 12, cooling the wall of the casting chamber 4.

В нижней части камеры первичного охлаждения 9 выполнен ряд отверстий 13, являющихся каналами, отводящими охлаждающую жидкость, через которые она поступаетдля прямого охлаждения слитка, выходящего из кристаллизатора.In the lower part of the primary cooling chamber 9, a number of holes 13 are made, which are channels leading off the coolant through which it enters to directly cool the ingot leaving the crystallizer.

Камера первичного охлаждения 9 может быть образована полостью многозаходной спиральной нарезки 12 полностью или частично, если из конструктивных соображений пропускная способность полости спиральной нарезки 12 недостаточная для обеспечения баланса тепла, поступающего из отливаемого слитка и отводимого охлаждающей жидкостью. В случае необходимости увеличения пропускной способности камеры первичного охлаждения 9 между вершинами спиральной нарезки 12 в стенке литейной камеры 4 и вертикальной перегородкой 5 может быть выполнен дополнительный зазор.The primary cooling chamber 9 can be formed in whole or in part by a cavity of multi-helical spiral cutting 12, if, due to structural considerations, the throughput of the cavity of spiral cutting 12 is insufficient to ensure the balance of heat coming from the cast ingot and removed by the coolant. If it is necessary to increase the throughput of the primary cooling chamber 9 between the vertices of the spiral cut 12 in the wall of the casting chamber 4 and the vertical partition 5, an additional gap can be made.

Пропускная способность отверстий 13 должна обеспечить указанный выше тепловой баланс. Пропускная способность камеры первичного охлаждения 9 должна обеспечить подпор охлаждающей жидкости перед отверстиями 13. Отношение площади сечения полости многозаходной спиральной нарезки к суммарной площади отверстий 13 должно составлять ≥ 1,1.The throughput of the holes 13 should provide the above heat balance. The throughput of the primary cooling chamber 9 should provide a supply of coolant in front of the holes 13. The ratio of the cross-sectional area of the multi-helical spiral cutting cavity to the total area of the holes 13 should be ≥ 1.1.

В нижней части камеры первичного охлаждения 9 может быть дополнительно выполнена полость 14 служащая амортизатором давления охлаждающей жидкости. В этом случае соотношение площади сечения многозаходной спиральной полости камеры первичного охлаждения 9 к площади сечения кольцевого канала 15 и площади сечения кольцевого канала 15 к суммарной площади отверстий 13 должно составлять ≥ 1,1.In the lower part of the primary cooling chamber 9, a cavity 14 can additionally be made, which serves as a shock absorber for the pressure of the coolant. In this case, the ratio of the cross-sectional area of the multi-start spiral cavity of the primary cooling chamber 9 to the cross-sectional area of the annular channel 15 and the cross-sectional area of the annular channel 15 to the total area of the openings 13 should be ≥ 1.1.

Конструкция кристаллизатора может предусматривать:The design of the mold may include:

- использование способов распределения охлаждающей жидкости как посредством диафрагмы 6, таки посредством спиральной нарезки 12 раздельно или совместно,- the use of methods for distributing coolant as by means of a diaphragm 6, by means of spiral cutting 12 separately or jointly,

- комбинированное исполнение деталей (например, исполнение крышки 3, вертикальной перегородки 5 и диафрагмы 6, как одной детали, исполнение спиральной нарезки 12 в вертикальной перегородке и др.- combined execution of parts (for example, execution of a cover 3, a vertical partition 5 and a diaphragm 6, as one part, a spiral cut 12 in a vertical partition, etc.

Конструктивно кристаллизатор с предлагаемым принципом распределения охлаждающей жидкости и охлаждения стенок литейной камеры может быть выполнен с системой подачи смазки, в двухуровневом исполнении, с газовым экраном для снижения интенсивности охлаждения слитка и т.п.Structurally, the mold with the proposed principle of coolant distribution and cooling of the walls of the casting chamber can be made with a lubricant supply system, in a two-level design, with a gas screen to reduce the cooling rate of the ingot, etc.

Кристаллизатор в составе устройства непрерывной и полунепрерывной разливки металлов работает следующим образом.The mold as part of a continuous and semi-continuous casting of metals works as follows.

Перед разливкой на внутреннюю поверхность стенки литейной камеры 4 кристаллизатора любым известным способом наносится жидкая смазка. Через патрубок 10 в приемную полость 7 распределительной камеры подается охлаждающая жидкость (вода), перетекающая через отверстия 11 в диафрагме 6 в раздаточную 8 полость распределительной камеры. Сечение и расположение отверстий 11 обеспечивает равномерный по диаметру, достаточно ламинарный поток жидкости, поступающей из одного входного патрубка 10, через диафрагму 6, независимо от застойной зоны перед диафрагмой. Проходя по каналам многозаходной спиральной нарезки 72 камеры первичного охлаждения 9, поток жидкости охлаждает стенку литейной камеры 4. Многозаходная спираль обеспечивает забор охлаждающей жидкости за диафрагмой 6 из разных (по диаметру) мест. Охлаждающей жидкость по спирали проходит, по крайней мере, один виток вокруг литейной камеры 4. Таким образом, условия охлаждения стенки литейной камеры 4 не столь зависят от ламинарности, мощности потока и возможной разности температуры охлаждающей жидкости перед входом в охлаждающую камеру 9. После охлаждающей камеры 9 хорошо перемешанная охлаждающая жидкость через отверстия 13 попадает на слиток, обеспечивая его вторичное прямое охлаждение.Before casting, a liquid lubricant is applied to the inner surface of the wall of the mold chamber 4 of the mold by any known method. Through the pipe 10 in the receiving cavity 7 of the distribution chamber is supplied coolant (water) flowing through the holes 11 in the diaphragm 6 into the dispensing 8 cavity of the distribution chamber. The cross section and location of the holes 11 provides a uniform in diameter, sufficiently laminar flow of fluid coming from one inlet pipe 10 through the diaphragm 6, regardless of the stagnation zone in front of the diaphragm. Passing through the channels of multi-helical spiral cutting 72 of the primary cooling chamber 9, the fluid flow cools the wall of the casting chamber 4. The multi-helix ensures the intake of coolant behind the diaphragm 6 from different (in diameter) places. At least one revolution passes around the cooling fluid in a spiral around the casting chamber 4. Thus, the cooling conditions of the walls of the casting chamber 4 are not so dependent on the laminarity, flow rate and possible difference in temperature of the cooling liquid before entering the cooling chamber 9. After the cooling chamber 9, well-mixed coolant through the holes 13 enters the ingot, providing its secondary direct cooling.

Заливка расплава металла в кристаллизатор и вытяжка слитка выполняются по известной технологии.The molten metal is poured into the mold and the ingot is drawn using known technology.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Пример 1. Отливка слитков диаметром 100 и 120 мм из алюминиевого сплава АД31. Скорость вытяжки слитка составляла 150 мм/мин (2,5 мм/с).Отмечалось высокое качество поверхности слитков при 2-2,5-кратном повышении скорости вытяжки слитка по сравнению с прототипом.Example 1. Casting ingots with a diameter of 100 and 120 mm from aluminum alloy AD31. The ingot drawing speed was 150 mm / min (2.5 mm / s). High surface quality of the ingots was noted with a 2-2.5-fold increase in the ingot drawing speed compared to the prototype.

Пример 2. Отливка слитков диаметром 120 мм из алюминиевого сплава 1570. Скорость вытяжки слитка составляла 135 мм/мин (=2,25 мм/с). Отмечалось удовлетворительное качество поверхности и однородная мелкозернистая структура по сечению слитка. Прорывы жидкого металла при литье отсутствовали, в то время как на прототипе они имели место.Example 2. Casting ingots with a diameter of 120 mm from aluminum alloy 1570. The drawing speed of the ingot was 135 mm / min (= 2.25 mm / s). Satisfactory surface quality and a uniform fine-grained structure over the cross section of the ingot were noted. Breakthroughs of liquid metal during casting were absent, while on the prototype they took place.

Таким образом, предлагаемый кристаллизатор за счет равномерного охлаждения обеспечивает мелкозернистую, более однородную по сечению и высоте слитка структуру и более стабильный процесс литья по сравнению с прототипом.Thus, the proposed mold due to uniform cooling provides a fine-grained, more uniform in cross section and height of the ingot structure and a more stable casting process compared to the prototype.

Claims (8)

1. Кристаллизатор для вертикального литья слитков, содержащий корпус с каналом подвода и отвода охлаждающей жидкости, распределительную камеру и камеру первичного охлаждения слитка, разделенные, по меньшей мере, одной диафрагмой и одной вертикальной перегородкой, отличающийся тем, что площади прорезей или отверстий в диафрагме или площадь зазора между диафрагмой и корпусом выполнены увеличивающимися по мере удаления от канала подвода охлаждающей жидкости к противоположному по диаметру положению с обеспечением увеличения потока охлаждающей жидкости через диафрагму по мере удаления от канала подвода охлаждающей жидкости к противоположному по диаметру положению.1. The mold for vertical casting of ingots, comprising a housing with a channel for supplying and discharging coolant, a distribution chamber and a primary cooling chamber of the ingot, separated by at least one diaphragm and one vertical partition, characterized in that the area of the slots or holes in the diaphragm or the gap area between the diaphragm and the casing is made to increase with increasing distance from the channel for supplying coolant to the opposite in diameter position to ensure an increase in the flow of coolant through the diaphragm as it moves away from the channel for supplying coolant to the opposite in diameter position. 2. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что суммарная площадь сечения прорезей или отверстий в диафрагме или площадь сечения зазора между диафрагмой и корпусом возрастает по мере удаления от подводящего канала к противоположному по диаметру положению по линейному закону.2. The mold according to claim 1, characterized in that the total cross-sectional area of the slots or holes in the diaphragm or the cross-sectional area of the gap between the diaphragm and the housing increases with distance from the supply channel to the opposite diameter position according to a linear law. 3. Кристаллизатор по любому из пп. 1, 2 отличающийся тем, что суммарная площадь сечения прорезей или отверстий в диафрагме или площадь сечения зазора между диафрагмой и корпусом составляет 0,9-1,2 площади сечения канала подвода охлаждающей жидкости.3. The mold according to any one of paragraphs. 1, 2 characterized in that the total cross-sectional area of the slots or holes in the diaphragm or the cross-sectional area of the gap between the diaphragm and the housing is 0.9-1.2 cross-sectional area of the channel for supplying coolant. 4. Кристаллизатор для вертикального литья слитков, содержащий корпус с каналом подвода и отвода охлаждающей жидкости, распределительную камеру, камеру первичного охлаждения слитка, разделенные, по меньшей мере, одной диафрагмой и одной вертикальной перегородкой, и литейную камеру, отличающийся тем, что камера первичного охлаждения слитка образована полостью многозаходной спиральной нарезки, каждый виток которой совершает, по меньшей мере, один оборот вокруг литейной камеры.4. A mold for vertical casting of ingots, comprising a housing with a channel for supplying and discharging coolant, a distribution chamber, a primary cooling chamber of the ingot separated by at least one diaphragm and one vertical partition, and a casting chamber, characterized in that the primary cooling chamber the ingot is formed by a cavity of multiple helical cutting, each turn of which makes at least one revolution around the casting chamber. 5. Кристаллизатор по п. 4, отличающийся тем, что между вершинами спиральной нарезки и вертикальной перегородкой дополнительно выполнен кольцевой зазор.5. The mold according to claim 4, characterized in that an annular gap is additionally made between the vertices of the spiral cut and the vertical partition. 6. Кристаллизатор по любому из пп. 4, 5 отличающийся тем, что отношение суммарной площади сечения полости многозаходной спиральной нарезки к суммарной площади отверстий, выполненных в канале отвода охлаждающей жидкости из камеры первичного охлаждения составляет ≥1,1.6. The mold according to any one of paragraphs. 4, 5 characterized in that the ratio of the total cross-sectional area of the cavity of multiple helical cutting to the total area of the holes made in the channel for draining the coolant from the primary cooling chamber is ≥1.1. 7. Кристаллизатор по любому из пп. 4-6отличающийся тем, что в нижней части камеры первичного охлаждения выполнена дополнительная полость, служащая амортизатором давления охлаждающей жидкости.7. The mold according to any one of paragraphs. 4-6 characterized in that an additional cavity is made in the lower part of the primary cooling chamber, which serves as a shock absorber for the pressure of the coolant. 8. Кристаллизатор по п. 7, отличающийся тем, что отношение суммарной площади сечения полости многозаходной спиральной нарезки к площади сечения канала подвода охлаждающей жидкости в дополнительную полость, а также площади сечения канала подвода охлаждающей жидкости в дополнительную полость к площади канала отвода охлаждающей жидкости из камеры первичного охлаждения составляет ≥1,1.8. The mold according to claim 7, characterized in that the ratio of the total cross-sectional area of the cavity of multiple helical cutting to the cross-sectional area of the channel for supplying coolant to the additional cavity, as well as the cross-sectional area of the channel for supplying coolant to the additional cavity, to the area of the channel for draining coolant from the chamber primary cooling is ≥1.1.
RU2019124661A 2019-07-31 2019-07-31 Crystallizer for vertical ingots casting RU2725377C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124661A RU2725377C1 (en) 2019-07-31 2019-07-31 Crystallizer for vertical ingots casting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124661A RU2725377C1 (en) 2019-07-31 2019-07-31 Crystallizer for vertical ingots casting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725377C1 true RU2725377C1 (en) 2020-07-02

Family

ID=71510282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124661A RU2725377C1 (en) 2019-07-31 2019-07-31 Crystallizer for vertical ingots casting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725377C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU381250A1 (en) * 1972-03-07 1977-11-25 Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона Crystallizer
FR2498498A1 (en) * 1981-01-28 1982-07-30 Sumitomo Light Metal Ind MOLD FOR CONTINUOUS CASTING OF METALS WITH INSULATION LANTOTIERE TOP
GB2177331A (en) * 1985-06-24 1987-01-21 Outokumpu Oy Continuous casting mould
SU1379080A1 (en) * 1986-06-24 1988-03-07 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Mould for vertical continuous casting of round ingots
RU2281183C1 (en) * 2004-12-30 2006-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" Mold for vertical casting of ingots of aluminum and its alloys
RU2380193C2 (en) * 2007-08-16 2010-01-27 ЗАО "Монолит" Crystalliser pan for horizontal continuous casting

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU381250A1 (en) * 1972-03-07 1977-11-25 Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона Crystallizer
FR2498498A1 (en) * 1981-01-28 1982-07-30 Sumitomo Light Metal Ind MOLD FOR CONTINUOUS CASTING OF METALS WITH INSULATION LANTOTIERE TOP
GB2177331A (en) * 1985-06-24 1987-01-21 Outokumpu Oy Continuous casting mould
SU1379080A1 (en) * 1986-06-24 1988-03-07 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Mould for vertical continuous casting of round ingots
RU2281183C1 (en) * 2004-12-30 2006-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" Mold for vertical casting of ingots of aluminum and its alloys
RU2380193C2 (en) * 2007-08-16 2010-01-27 ЗАО "Монолит" Crystalliser pan for horizontal continuous casting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3780789A (en) Apparatus for the vertical multiple continuous casting of aluminum and aluminum alloys
RU2010108668A (en) INSTALLATION AND METHOD OF SEQUENTIAL CASTING OF METALS HAVING THE SAME OR SIMILAR SHRINKING COEFFICIENTS
EP1718427A1 (en) Direct chilled metal casting system
AU3272697A (en) Submerged nozzle for the continuous casting of thin slabs
KR101377090B1 (en) Twin roll caster and equipment and method for operating the same
RU2725377C1 (en) Crystallizer for vertical ingots casting
US2613411A (en) Cooling system for continuous casting molds
JP2016193447A (en) Mold spool core and casting mold provided with the same
RU2248858C2 (en) Machine for continuous horizontal casting of metal
KR20140005094A (en) Blocking element, roll line and continuous casting apparatus
KR101743944B1 (en) Mold cooling device
US2224303A (en) Process and mechanism for treating metals or metal alloys in a molten state
JPH01293958A (en) Cooling device for metal during casting
CN105598398B (en) A kind of method of use fine grain crystallizer semi-continuous casting high purity aluminium casting ingot
RU2221975C2 (en) Blast tuyere for shaft furnaces, specifically, for blast furnaces or hot-blast cupola
KR20140005095A (en) Blocking element, roll line and continuous casting apparatus
RU182014U1 (en) CRYSTALIZER FOR CASTING ALUMINUM INGOTS
EP2572812B1 (en) Mold assembly for continuous casting
RU2379154C2 (en) Device for steel continuous casting of steel ingots
RU2655407C1 (en) Method of vertical continuous casting of pipes and device for its implementation
JP2018024013A (en) Casting cooling device
RU2281183C1 (en) Mold for vertical casting of ingots of aluminum and its alloys
RU2436651C2 (en) Crystalliser for continuous horizontal casting of ingots
RU2220021C2 (en) Mold
RU2152287C1 (en) Mould for continuous casting of ingots