RU2764447C1 - Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit - Google Patents

Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit Download PDF

Info

Publication number
RU2764447C1
RU2764447C1 RU2021114412A RU2021114412A RU2764447C1 RU 2764447 C1 RU2764447 C1 RU 2764447C1 RU 2021114412 A RU2021114412 A RU 2021114412A RU 2021114412 A RU2021114412 A RU 2021114412A RU 2764447 C1 RU2764447 C1 RU 2764447C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mold
continuous casting
direct
steel
cylinders
Prior art date
Application number
RU2021114412A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Одиноков
Алексей Иванович Евстигнеев
Эдуард Анатольевич Дмитриев
Сергей Юрьевич Александров
Владимир Анатольевич Карпенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ")
Priority to RU2021114412A priority Critical patent/RU2764447C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764447C1 publication Critical patent/RU2764447C1/en

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
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means

Landscapes

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

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to continuous casting of steel. A device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit having a casting ladle (1) and a vertical mold (3) contains a direct-flow immersion cup (2) mounted on the casting ladle and refractory ceramic cylinders (4). The refractory ceramic cylinders (4) are installed in a vertical mold (3) under a direct-flow immersion cup (2) and contain longitudinal blades (5). During continuous casting, the mentioned cylinders rotate under the action of a jet of liquid steel coming to them from a direct-flow immersion cup, and the steel entering the mold is mixed with its blades, which makes it possible to increase the uniformity of the structure of the continuously cast ingot.
EFFECT: simplification of the design of the mixing device, its installation and disassembly is provided.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке стали.The invention relates to metallurgy, in particular to the continuous casting of steel.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство, для подачи и перемешивания стали в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, содержащее прямоточный погружной стакан, установленный на разливочном ковше, отличающееся тем, что оно содержит глуходонный стакан, установленный с зазором на прямоточном погружном стакане с возможностью вращения относительно последнего, выполненный из керамики, обеспечивающий возможность удержания его на плаву в жидкой стали в кристаллизаторе, причем в глуходонном стакане выполнены криволинейные выходные окна, направленные вдоль образующей глуходонного стакана в горизонтальном сечении, описанное в патенте №2741611 С1, опубликовано: 27.01.2021 Бюл. №3.Closest to the claimed device is a device for supplying and mixing steel in the mold of a continuous casting installation, containing a direct-flow submersible nozzle mounted on a pouring ladle, characterized in that it contains a dead-bottomed nozzle installed with a gap on a direct-flow submersible nozzle with the possibility of rotation relative to the latter , made of ceramics, providing the possibility of keeping it afloat in liquid steel in the mold, and curvilinear exit windows are made in the dead-bottomed glass, directed along the generatrix of the dead-bottomed glass in a horizontal section, described in patent No. 2741611 C1, published: 01/27/2021 Bull. No. 3.

Недостатком такого устройства является недостаточная интенсивность перемешивания жидкого металла в объеме вертикального кристаллизатора, а значит, мало способствует получению однородной структуры кристаллизующейся стали, а главное сложность его конструкции.The disadvantage of such a device is the insufficient intensity of mixing of the liquid metal in the volume of the vertical mold, which means that it does little to obtain a uniform structure of the crystallizing steel, and most importantly, the complexity of its design.

Заявленное устройство содержит прямоточный погружной стакан, установленный на разливочном ковше, под которым установлены огнеупорные цилиндры, например, керамические, имеющие продольные лопасти.The claimed device contains a direct-flow submersible nozzle mounted on a pouring ladle, under which refractory cylinders are installed, for example, ceramic, having longitudinal blades.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявленного устройства, заключается в упрощении конструкции устройства, дешевизне ее изготовления, простоте монтажа и демонтажа при ремонте, а так же в повышении однородности структуры непрерывного слитка благодаря возможности интенсифицировать перемешивание поступающей в кристаллизатор стали.The technical result obtained in the implementation of the claimed device is to simplify the design of the device, its low cost of manufacture, ease of installation and dismantling during repairs, as well as to increase the uniformity of the structure of a continuous ingot due to the ability to intensify the mixing of steel entering the mold.

Ограничительные признаки: разливочный ковш, вертикальный кристаллизатор, прямоточный погружной стакан.Restrictive features: pouring ladle, vertical mold, direct-flow submersible nozzle.

Отличительные признаки: цилиндры, установленные под погружным прямоточным стаканом, имеющие продольные выступы (лопасти).Distinctive features: cylinders installed under a submersible direct-flow nozzle with longitudinal protrusions (blades).

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.The causal relationship between the set of essential features of the proposed device and the achieved technical result is as follows.

Струя жидкого металла, выходящая из прямоточного погружного стакана, падая на лопасти цилиндров, приводит их во вращение. Вращающиеся цилиндры лопастями отталкивают от себя жидкий металл, осуществляя тем самым его перемешивание. Сила падающей струи металла будет стремиться топить цилиндры, а подъемная Архимедова сила (уд. вес керамики почти в три раза меньше стали) будет стремиться вытолкнуть цилиндры вверх. Падающая струя жидкого металла будет отталкивать цилиндры от центра ее падения. В тоже время, цилиндры, вращаясь будут лопастями подгребать к центру струи, вследствие того, что в силу ферростатического давления жидкого металла на лопасти, находящиеся в нижней части цилиндра, будет приходиться большее давление, чем на лопасти в верхней его части. Следовательно, сила, толкающая цилиндры к центру струи при их вращении, будет больше чем сила верхних лопастей отталкивающих цилиндры от центра. Все эти параметры вычисляются теоретически, но для лучшей стабилизации цилиндры торцами упираются в выемки на стенках кристаллизатора.A jet of liquid metal emerging from a direct-flow submersible nozzle, falling on the blades of the cylinders, causes them to rotate. Rotating cylinders with blades repel liquid metal from themselves, thereby carrying out its mixing. The force of the falling metal jet will tend to melt the cylinders, and the lifting Archimedean force (the specific weight of ceramics is almost three times less than steel) will tend to push the cylinders up. The falling jet of liquid metal will repel the cylinders from the center of its fall. At the same time, the cylinders, rotating with their blades, will rake up to the center of the jet, due to the fact that, due to the ferrostatic pressure of the liquid metal, more pressure will fall on the blades located in the lower part of the cylinder than on the blades in its upper part. Consequently, the force pushing the cylinders towards the center of the jet during their rotation will be greater than the force of the upper blades repelling the cylinders from the center. All these parameters are calculated theoretically, but for better stabilization, the ends of the cylinders rest against the recesses on the walls of the mold.

На фиг. приведен внешний вид устройства непрерывной разливки, а также его отдельные фрагменты.In FIG. the appearance of the continuous casting device is shown, as well as its individual fragments.

Устройство непрерывной разливки состоит из разливочного ковша 1 с погружным прямоточным стаканом 2, кристаллизатора 3, цилиндров 4 с лопастями 5. Широкие грани кристаллизатора 3 имеют выемки 6 глубиной 1,5-2 мм.The continuous casting device consists of a pouring ladle 1 with a submersible direct-flow nozzle 2, a mold 3, cylinders 4 with blades 5. The wide edges of the mold 3 have recesses 6 with a depth of 1.5-2 mm.

Работа устройства непрерывной разливки: перед заливкой металла следует установка цилиндров 4 между широкими гранями кристаллизатора 3 на определенную глубину по выемкам 6. После этого подводится разливочный ковш 1 с погружным стаканом 2. В кристаллизатор 3 вводится затравка и идет заполнение кристаллизатора сбоку (с боков) через вспомогательный ковш. После этой процедуры начинается собственно работа устройства: затравка начинает вытягивание слитка из кристаллизатора 3, одновременно с этим начинается подача жидкого металла из ковша 1 через прямоточный стакан 2 в кристаллизатор 3. Струя жидкого металла, попадая на лопасти 5 цилиндров 4, приводит их во вращение. Лопасти 5 цилиндров 4, вращаясь, перемешивают жидкий металл в кристаллизаторе 3.The operation of the continuous casting device: before pouring metal, cylinders 4 should be installed between the wide edges of the mold 3 to a certain depth along the recesses 6. After that, a pouring ladle 1 with a submersible nozzle 2 is brought in. A seed is introduced into the mold 3 and the mold is filled from the side (from the sides) through auxiliary bucket. After this procedure, the actual operation of the device begins: the seed begins to draw the ingot from the mold 3, at the same time, the supply of liquid metal from the ladle 1 through the direct-flow nozzle 2 to the mold 3 begins. The blades of 5 cylinders 4, rotating, mix the liquid metal in the mold 3.

Подача жидкого металла из ковша 1 через погружной стакан 2 в кристаллизатор 3 незаполненный металлом может разрушить конструкцию вращающихся цилиндров. Цилиндры могут быть разборными: внутренний стержень и разъемная перфорированная рубашка. Тогда упростится их установка: устанавливается неподвижный стержень между широкими гранями кристаллизатора 3 в специальные выемки, а затем на них одевается с зазором перфорированная лопастная разъемная рубашка. При подаче струи жидкого металла из погружного прямоточного стакана 2 на лопасти 5 разъемной рубашки, она будет вращаться вокруг неподвижного стержня. В зазоры между стержнем и рубашкой, а также и через перфорированные отверстия в разъемной рубашке, будет проникать жидкий металл, который будет являться отличной смазкой между стержнем и рубашкой, препятствуя их непосредственному касанию друг с другом, а, следовательно, и их истиранию.The supply of liquid metal from the ladle 1 through the submersible nozzle 2 into the mold 3 unfilled with metal can destroy the structure of the rotating cylinders. Cylinders can be collapsible: inner rod and split perforated jacket. Then their installation will be simplified: a fixed rod is installed between the wide edges of the mold 3 in special recesses, and then a perforated bladed detachable shirt is put on them with a gap. When a jet of liquid metal is supplied from a submersible direct-flow cup 2 to the blades 5 of a detachable jacket, it will rotate around a fixed rod. In the gaps between the rod and the jacket, as well as through the perforated holes in the detachable jacket, liquid metal will penetrate, which will be an excellent lubricant between the rod and the jacket, preventing them from directly touching each other, and, consequently, their abrasion.

Claims (3)

1. Устройство для подачи и перемешивания стали в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, имеющей разливочный ковш и вертикальный кристаллизатор, содержащее прямоточный погружной стакан, установленный на разливочном ковше, отличающееся тем, что оно снабжено огнеупорными керамическими цилиндрами, установленными в вертикальном кристаллизаторе под прямоточным погружным стаканом, причем огнеупорные керамические цилиндры содержат продольные лопасти и выполнены с возможностью вращения во время непрерывной разливки под действием струи жидкой стали, поступающей на них из упомянутого прямоточного погружного стакана.1. A device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting installation, having a pouring ladle and a vertical mold containing a direct-flow submersible nozzle mounted on a pouring ladle, characterized in that it is equipped with refractory ceramic cylinders installed in a vertical mold under a direct-flow submersible nozzle, moreover, the refractory ceramic cylinders contain longitudinal blades and are made with the possibility of rotation during continuous casting under the action of a jet of liquid steel coming to them from the said direct-flow submersible nozzle. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что огнеупорные керамические цилиндры установлены в углублении, обеспечивающем их стабилизацию, выполненном в центральной части широких граней вертикального кристаллизатора.2. The device according to claim. 1, characterized in that the refractory ceramic cylinders are installed in a recess that ensures their stabilization, made in the central part of the wide faces of the vertical mold. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что огнеупорные керамические цилиндры выполнены разборными.3. Device according to claim. 1, characterized in that the refractory ceramic cylinders are collapsible.
RU2021114412A 2021-05-20 2021-05-20 Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit RU2764447C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021114412A RU2764447C1 (en) 2021-05-20 2021-05-20 Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021114412A RU2764447C1 (en) 2021-05-20 2021-05-20 Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764447C1 true RU2764447C1 (en) 2022-01-17

Family

ID=80040459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021114412A RU2764447C1 (en) 2021-05-20 2021-05-20 Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764447C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814101C1 (en) * 2023-05-11 2024-02-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for feeding and mixing steel in mould of continuous casting unit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU120896A1 (en) * 1958-09-02 1958-11-30 Г.А. Корольков Method of continuous or semi-continuous blank casting of light alloys
US4960163A (en) * 1988-11-21 1990-10-02 Aluminum Company Of America Fine grain casting by mechanical stirring
RU2060860C1 (en) * 1991-06-25 1996-05-27 Лев Антонович Синицын Installation for precrystallization preparation of metal for shaping process and method of controlling that installation
US20020096810A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-25 Jean-Francois Bilodeau Process for cleaning and purifying molten aluminum
JP2017164756A (en) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社Uacj Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same
RU2741611C1 (en) * 2020-02-27 2021-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for steel supply and mixing in crystallizer of continuous casting plant

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU120896A1 (en) * 1958-09-02 1958-11-30 Г.А. Корольков Method of continuous or semi-continuous blank casting of light alloys
US4960163A (en) * 1988-11-21 1990-10-02 Aluminum Company Of America Fine grain casting by mechanical stirring
RU2060860C1 (en) * 1991-06-25 1996-05-27 Лев Антонович Синицын Installation for precrystallization preparation of metal for shaping process and method of controlling that installation
US20020096810A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-25 Jean-Francois Bilodeau Process for cleaning and purifying molten aluminum
JP2017164756A (en) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社Uacj Agitation rotor and manufacturing method for aluminum alloy billet using the same
RU2741611C1 (en) * 2020-02-27 2021-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for steel supply and mixing in crystallizer of continuous casting plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814101C1 (en) * 2023-05-11 2024-02-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for feeding and mixing steel in mould of continuous casting unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9498820B2 (en) Apparatus and method for liquid metals treatment
CA2958112C (en) A device and method for high shear liquid metal treatment
US4741463A (en) Ingate device and process for casting molten metals
CN200991751Y (en) Four-hole submersed nozzle for continuous casting of bloom
RU2764447C1 (en) Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit
EP3338913B1 (en) Annular weir
CN1061575C (en) Method of lubricating walls of mould for continuous casting of metals and mould for its implementation
JPS6340668A (en) Vessel for molten metal having molten metal outflow port
EP4006471A1 (en) Metal melting device, screen plate for melting metal, and method for melting metal
US4630668A (en) Integral casting apparatus for use in continuous casting of molten metal
CA2026723A1 (en) Method and apparatus for planar drag strip casting
SU1013080A1 (en) Method of producing reinforced castings
RU2315681C2 (en) Rectangular steel ingots continuous casting method and apparatus for performing the same
SU777982A1 (en) Method of filling "kaskad" large-size moulds
RU2741876C1 (en) Method for continuous casting of slab bills
JP3612198B2 (en) Continuous casting tundish
RU2016911C1 (en) Method and apparatus for preparation of aluminum alloys
RU2136437C1 (en) Plant for continuous casting of castings
RU2813189C1 (en) Device for feeding and mixing steel in mold of continuous casting plant
RU2764446C1 (en) Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit
RU2379153C2 (en) Device for steel continuous casting of rectangular steel ingots
RU2247156C2 (en) Method of treatment of metal melt in ladle and device for realization of this method
RU2100138C1 (en) Gear treating metal in process of continuous casting
JPH11291000A (en) Continuous casting, particularly, steel continuous casting equipment
RU2021866C1 (en) Device for casting ingots from above