RU65408U1

RU65408U1 - CONTINUOUS CASTING DEVICE

Info

Publication number: RU65408U1
Application number: RU2007116685/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Ячиков; Александр Прокопьевич Морозов; Ирина Васильевна Портнова
Original assignee: Игорь Михайлович Ячиков
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2007-08-10

Abstract

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к непрерывному литью металлов и конкретно к установкам для обработки и перемешивания жидкого металла в промежуточном ковше и кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с помощью трайб-аппаратов и электромагнитных полей, полезная модель позволяет повысить качество непрерывнолитого слитка за счет повышения температуры, интенсивности перемешивания присадки с разливаемым металлом и уменьшением зарастания разливочного стакана. Устройство содержит промежуточный ковш с кожухом, датчиком скорости разливки и разливочным стаканом, установленным в днище и снизу снабжающимся с кристаллизатором, на выходе из которого вдоль его стенок последовательно расположены поддерживающие и тянущие ролики. На крышке промежуточного ковша и на входе в кристаллизатор установлены первый и второй трайб-аппараты, каждый из которых включает разматывающие механизмы с приводами и регулятором подачи проволоки и направляющее устройство. Устройство снабжено источником постоянного тока и двумя регуляторами тока с микропроцессорной системой управления и блоком задания переключения тока. В днище промежуточного ковша симметрично разливочному стакану установлены два подовых электрода электроизолированных от кожуха. Отрицательный полюс источника постоянного тока подключен к направляющим устройствам трейб-агрегатов, электроизолированных от крышки промежуточного ковша и от кристаллизатора. Его положительный полюс соединен с силовыми входами регуляторов тока, причем силовые выходы каждого из них попарно подключены к подовым электродам и тянущим роликам, установленным с противоположных сторон кристаллизатора. При этом вход микропроцессорной системы управления соединен с блоком задания переключения тока и датчиком скорости разливки на промежуточном ковше, а ее выходы - с управляющими входами регуляторов тока и с регуляторами подачи проволоки на приводах разматывающих механизмов трайб-аппаратов.The utility model relates to foundry, in particular to continuous casting of metals, and specifically to installations for processing and mixing liquid metal in an intermediate ladle and mold of a continuous casting machine (CCM) using tribomaster and electromagnetic fields, the utility model improves the quality of continuously cast ingot due to temperature increase, the intensity of mixing of the additive with the cast metal and the reduction of overgrowing of the pouring glass. The device comprises an intermediate ladle with a casing, a casting speed sensor and a pouring cup installed in the bottom and supplied with a mold from below, at the outlet of which support and pulling rollers are arranged in series along its walls. On the lid of the intermediate bucket and at the entrance to the mold, the first and second tribal devices are installed, each of which includes unwinding mechanisms with drives and a wire feed regulator and a guide device. The device is equipped with a direct current source and two current regulators with a microprocessor control system and a current switching task unit. In the bottom of the intermediate ladle, two hearth electrodes insulated from the casing are installed symmetrically to the pouring nozzle. The negative pole of the DC source is connected to the guiding devices of the traction units, electrically insulated from the lid of the intermediate ladle and from the mold. Its positive pole is connected to the power inputs of the current regulators, and the power outputs of each of them are connected in pairs to the hearth electrodes and pulling rollers mounted on opposite sides of the mold. At the same time, the input of the microprocessor control system is connected to the current switching task unit and the casting speed sensor on the intermediate ladle, and its outputs are connected to the control inputs of the current regulators and to the wire feed regulators on the drives of the unrolling mechanisms of the tribal apparatus.

Description

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к непрерывному литью металлов и конкретно к установкам для обработки и перемешивания жидкого металла в промежуточном ковше и кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с помощью трайб-аппаратов и электромагнитных полей.The utility model relates to foundry, in particular to continuous casting of metals, and specifically to installations for processing and mixing liquid metal in an intermediate ladle and mold of a continuous casting machine (CCM) using tribom machines and electromagnetic fields.

Известна установка для непрерывного литья заготовок, содержащая промежуточный ковш, снабженный крышкой, кожухом и разливочным стаканом, расположенным в днище, сообщающимся с кристаллизатором, а также трайб-аппаратом, установленным на крышке и включающим разматывающее и направляющее устройства (см. заяв. Японии №51-20968, B22D 11/10, опубл. 29.06.1976).A known installation for continuous casting of workpieces, containing an intermediate bucket, equipped with a lid, a casing and a pouring glass located in the bottom, communicating with the mold, as well as a tribamer mounted on the lid and including unwinding and guiding devices (see application No. Japan No. 51 -20968, B22D 11/10, publ. 06/29/1976).

В известной установке для непрерывного литья заготовок обработка металла проводится с помощью трайб-аппарата путем ввода раскисляющих, легирующих и модифицирующих присадок в виде проволоки, трубки или ленты в жидкую сталь, находящуюся в промежуточном ковше. Такая установка при высоких скоростях разливки и при промежуточных ковшах большой емкости не обеспечивает высокое качество непрерывнолитого слитка, так как наблюдаются значительные неравномерности распределения и угар присадок (особенно легирующих), а также температуры расплава (при вводе больших количеств легирующих) по объему промежуточного ковша и по порциям разливочного металла; При этом в зонах с невысокой интенсивностью перемешивания присадок в промежуточном ковше происходит сегрегация легирующих компонентов, а в катализаторе наблюдается их всплытие на уровень металла, с ухудшением степени усвоения лигатур, структуры и качества непрерывнолитых заготовок. Кроме того, при использовании присадок для глубокого расслоения или при вводе тугоплавких лигатур происходит зарастание разливочного стакана, с существенным In the known installation for the continuous casting of billets, metal processing is carried out using a tribamer by introducing deoxidizing, alloying and modifying additives in the form of a wire, tube or tape into molten steel located in the intermediate ladle. Such a setup at high casting speeds and with large capacity intermediate ladles does not provide a high quality continuously cast ingot, since there are significant uneven distributions and fumes of additives (especially alloying), as well as melt temperature (when entering large amounts of alloying) over the volume of the intermediate ladle and over portions of casting metal; At the same time, in zones with low intensity of mixing of additives in the intermediate ladle, alloying components are segregated, and in the catalyst they are surfaced to the metal level, with a deterioration in the degree of mastering of the ligatures, structure and quality of continuously cast billets. In addition, when using additives for deep delamination or when refractory ligatures are introduced, a pouring cup overgrows, with significant

нарушением стабильности разливки и симметрии движения потоков металла в кристаллизаторе, что вызывает снижение качества непрерывнолитых заготовок.violation of the stability of the casting and the symmetry of the movement of metal flows in the mold, which causes a decrease in the quality of continuously cast billets.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является устройство для непрерывного литья заготовок, содержащее футерованный промежуточный ковш, снабженный крышкой, кожухом, датчиком скорости разливки и разливочным стаканом, установленным в днище и снизу сообщающимся с кристаллизатором, на выходе из которого вдоль его стенок последовательно расположены поддерживающие и тянущие ролики, а также первый и второй трайб-аппараты, установленные соответственно на крышке промежуточного ковша и на входе в кристаллизатор, и включающие разматывающие механизмы с приводами и регуляторами подачи проволоки, и направляющие устройства (см. заяв. Японии №63-61107, B22D 11/10, опубл. 28.11.1988).Closest to the claimed utility model is a device for continuous casting of workpieces, containing a lined intermediate ladle, equipped with a lid, a casing, a casting speed sensor and a pouring cup installed in the bottom and communicating with the mold from below, at the outlet of which are supporting and pulling rollers, as well as the first and second tribal devices, mounted respectively on the lid of the intermediate bucket and at the entrance to the mold, and including unwinding guides mechanisms with actuators and controls the wire feeding and guiding devices (see. Japanese №63-61107, B22D 11/10 appl., publ. 11.28.1988).

В известном устройстве для непрерывного литья заготовок реализуется ввод присадок в виде порошковой проволоки с помощью трайб-аппаратов одновременно в промежуточном ковше и в кристаллизаторе. Однако в свете современных тенденций в развитии МНЛЗ, связанных с увеличением емкости промежуточного ковша до 50 и более тонн и скорости разливки (см. Процессы непрерывной разливки: Монография / А.Н.Смирнов, В.Л.Пилющенко, А.А.Минаев и др. - Донецк: ДонНТУ, 2002. - С.235), известная установка не обеспечивает эффективное перемешивание, компенсацию тепловых потерь при вводе присадки и высокое качество получаемых заготовок. При высоких скоростях разливки высоколегированных сталей требуется внесение большого количества порошковой проволоки в промежуточный ковш или в кристаллизатор. Это создает неблагоприятные условия, заключающиеся в формировании неметаллических включений и необходимости их удаления из объема разливаемой стали. На расплавление вводимой проволоки затрачивается тепловая энергия и при большом расходе присадок температура недопустимо понижается, ухудшая стабильность разливки и качество структуры непрерывнолитой заготовки. В процессе введения в металл холодных проволок с тугоплавким наполнителем наблюдается длительное и неравномерное их растворение, а также значительное падение температуры в объеме металла, окружающем погружной конец направляющего устройства трайб-аппаратов. Поэтому здесь In the known device for the continuous casting of billets, the introduction of additives in the form of a flux-cored wire is carried out with the help of tribamers simultaneously in the tundish and in the mold. However, in the light of current trends in the development of continuous casting machines associated with an increase in the capacity of the intermediate ladle to 50 or more tons and the casting speed (see Continuous Casting Processes: Monograph / A.N. Smirnov, V.L. Pilyushchenko, A.A. Minaev and etc. - Donetsk: DonNTU, 2002. - P.235), the known installation does not provide effective mixing, compensation for heat loss when adding additives and high quality of the resulting workpieces. At high casting speeds, high alloy steels require the introduction of a large amount of cored wire into the tundish or mold. This creates adverse conditions consisting in the formation of non-metallic inclusions and the need for their removal from the volume of cast steel. Thermal energy is expended on the fusion of the input wire and, with a high consumption of additives, the temperature unacceptably decreases, impairing the stability of casting and the quality of the structure of the continuously cast billet. During the introduction of cold wires with refractory filler into the metal, their prolonged and uneven dissolution is observed, as well as a significant drop in temperature in the volume of the metal surrounding the immersion end of the guide device of the tribamer. Therefore here

происходит образование твердой корочки стали и нагара, что приводит к закупориванию направляющего устройства и к затруднениям при подаче проволоки с ухудшением марочного состава непрерывнолитых заготовок. Кроме того, в известной установке отсутствует взаимосвязь между скоростью разливки, скоростью подачи проволоки и интенсивностью перемешивания присадок с разливаемым металлом. Поэтому при быстром изменении скорости разливки возникает дисбаланс в скорости подачи проволоки и наблюдаются режимы с контактированием проволоки с днищем промежуточного ковша или со стенкой кристаллизатора, что ухудшает структуру непрерывнолитой заготовки. В известной установке при разливке сортовых заготовок из сталей раскисленных алюминием наблюдается зарастание внутренней полосы разливочного стакана неметаллическими включениями, конгломераты которых попадают в поверхностные слои заготовки с ухудшением качества ее поверхности. Также наблюдается несимметричное истечение струи металла, связанное с зарастанием разливочного стакана, которое искажает движение конвективных потоков в жидкой ванне кристаллизатора и изменяет характер подвода тепла к границе твердой фазы. Это препятствует быстрому росту твердой фазы в местах локального перегрева расплава и способствует прорыву корочки со снижением качества поверхности непрерывнолитой заготовки.the formation of a hard crust of steel and soot occurs, which leads to clogging of the guide device and to difficulties in feeding the wire with a deterioration in the grade composition of continuously cast billets. In addition, in the known installation there is no relationship between the casting speed, wire feed speed and the intensity of mixing of the additives with the cast metal. Therefore, with a rapid change in the casting speed, an imbalance arises in the wire feed speed and there are modes with wire contacting with the bottom of the intermediate ladle or with the mold wall, which worsens the structure of the continuously cast billet. In the known installation, when casting high-quality billets from steel deoxidized with aluminum, overgrowth of the inner strip of the pouring cup by non-metallic inclusions is observed, conglomerates of which fall into the surface layers of the workpiece with a deterioration in the quality of its surface. There is also an asymmetric outflow of a metal jet associated with overgrowth of the pouring nozzle, which distorts the movement of convective flows in the liquid bath of the mold and changes the nature of the heat supply to the boundary of the solid phase. This prevents the rapid growth of the solid phase in places of local overheating of the melt and contributes to the breakthrough of the crust with a decrease in the surface quality of the continuously cast billet.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство для непрерывной разливки металла, является повышение качества непрерывнолитого слитка.The task, which is aimed by the claimed device for continuous casting of metal, is to improve the quality of continuously cast ingot.

Технический эффект от использования предлагаемого устройства для непрерывного литья заготовок достигается за счет повышения температуры вводимой проволоки, интенсификации перемешивания присадок с разливаемым металлом, а также с уменьшением зарастания разливочного стакана.The technical effect of using the proposed device for continuous casting of billets is achieved by increasing the temperature of the input wire, intensifying the mixing of additives with the cast metal, as well as reducing the overgrowth of the pouring glass.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для непрерывного литья заготовок, содержащем футерованный промежуточный ковш, снабженный крышкой, кожухом, датчиком скорости разливки и разливочным стаканом, установленным в днище и снизу сообщающимся с кристаллизатором, на выходе из которого вдоль его стенок последовательно расположены поддерживающие и тянущие ролики, The problem is solved in that in the known device for continuous casting of workpieces, containing a lined intermediate ladle, equipped with a lid, a casing, a casting speed sensor and a pouring cup installed in the bottom and communicating with the mold from the bottom, supporting and pulling rollers,

а также первый и второй трайб-аппараты, установленные соответственно на крышке промежуточного ковша и на входе в кристаллизатор, и включающие разматывающие механизмы с приводами и регуляторами подачи проволоки, и направляющие устройства добавлены новые элементы и изменены связи между ними. Устройство дополнительно снабжено источником постоянного тока и двумя регуляторами тока с микропроцессорной системой управления и блоком задания переключения тока, а также двумя подовыми электродами, установленными в днище промежуточного ковша симметрично разливочному стакану, электроизолированными от его кожуха. Причем отрицательный полюс источника постоянного тока подключен к направляющим устройствам трейб-агрегатов, электроизолированных от крышки промежуточного ковша и от кристаллизатора. Его положительный полюс соединен с силовыми входами регуляторов тока, причем силовые выходы каждого из них попарно подключены к подовым электродам и тянущим роликам, установленным с противоположных сторон кристаллизатора. При этом вход микропроцессорной системы управления соединен с блоком задания переключения тока и датчиком скорости разливки на промежуточном ковше, а ее выходы - с управляющими входами регуляторов тока и с регуляторами подачи проволоки на приводах разматывающих механизмов трайб-аппаратов.as well as the first and second tribal devices, installed respectively on the lid of the intermediate ladle and at the entrance to the mold, and including unwinding mechanisms with drives and wire feed regulators, and guiding devices, new elements are added and the connections between them are changed. The device is additionally equipped with a direct current source and two current regulators with a microprocessor control system and a current switching task unit, as well as two hearth electrodes mounted symmetrically to the pouring nozzle in the bottom of the intermediate ladle and insulated from its casing. Moreover, the negative pole of the DC source is connected to the guiding devices of the traction units, electrically isolated from the lid of the intermediate bucket and from the mold. Its positive pole is connected to the power inputs of the current regulators, and the power outputs of each of them are connected in pairs to the hearth electrodes and pulling rollers mounted on opposite sides of the mold. At the same time, the input of the microprocessor control system is connected to the current switching task unit and the casting speed sensor on the intermediate ladle, and its outputs are connected to the control inputs of the current regulators and to the wire feed regulators on the drives of the unrolling mechanisms of the tribal apparatus.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображен поперечный разрез устройства для непрерывной разливки металла и схема его регулирования.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a cross-section of a device for continuous casting of metal and a diagram of its regulation.

Устройство для непрерывного литья заготовок, содержащее футерованный промежуточный ковш 1, снабженный крышкой 2, кожухом 3, установленным в днище 4 разливочным стаканом 5, Сообщающимся снизу с кристаллизатором 6, и датчиком скорости 7. На выходе из кристаллизатора 6 вдоль его стенок последовательно расположены поддерживающие 8 и тянущие 9 ролики, установленные с противоположных сторон кристаллизатора 6. На крышке 2 промежуточного ковша 1 установлен электроизолированный от нее первый трайб-аппарат 11, включающий разматывающий механизм 12 с приводом 13 и регулятором подачи проволоки 14, а также направляющее устройство 15. На входе в кристаллизатор 6 установлен электроизолированный от него второй трайб-аппарат 16, включающий разматывающий механизм 17 с приводом 18 и регулятором подачи проволоки 19, а также направляющее устройство 20. В днище A device for continuous casting of workpieces containing a lined intermediate ladle 1, equipped with a lid 2, a casing 3, a pouring nozzle 5 installed in the bottom 4, communicating from below with a mold 6, and a speed sensor 7. At the outlet of the mold 6, supporting 8 are arranged in series along its walls and pulling 9 rollers mounted on opposite sides of the mold 6. On the lid 2 of the intermediate bucket 1 is installed the first tribal apparatus 11 electrically insulated from it, including an unwinding mechanism 12 with a house 13 and a wire feed controller 14, and a guiding device 15. At the entrance to the mold 6 is electrically insulated from it a second tribe-unit 16 comprising the unwinding mechanism 17 with the drive 18 and the wire feed controller 19, and the guide device 20. At the bottom

промежуточного ковша 1 зафутерованы первый 21 и второй 22 подовые электроды, изолированные от кожуха 3 электроизоляторами соответственно 23 и 24, установленные симметрично разливочному стакану 5. Отрицательный полюс источника постоянного тока 25 подключен к направляющим устройства 15 и 20 соответственно первого 11 и второго 16 трайб-аппаратов. Положительный полюс источника постоянного тока 25 подключен к силовым входам 26 и 27 регуляторов тока (тиристорных или транзисторных). Силовой выход 30 первого регулятора тока 28 соединен с первым подовым электродом 21 и первым тянущим роликом 9 одновременно или через переключатель (на чертеже не приведенный). Силовой выход 31 второго регулятора тока 29 соединен со вторым подовым электродом 22 и вторым тянущим роликом 10 также одновременно или через переключатель (на чертеже не указанный). Управляющие входы 32 и 33 соответственно первого 26 и второго 27 регуляторов тока, а также регуляторы подачи проволоки 14 и 19 соответственно первого 11 и второго 16 трайб-аппаратов подключены к входам 34 микропроцессорной системы управления 35, вход 36 которой соединен с блоком задания переключения тока 37 и датчиком скорости разливки 7 на промежуточном ковше 1. Дополнительно на чертеже условно обозначены: 38 - слиток, формирующийся в кристаллизаторе 6; 39 - проволока, присаживаемая первым трайб-аппаратом 11 в металл, находящийся в промежуточном ковше 1; 40 - проволока, подаваемая в жидкую сердцевину слитка 38 через зеркало расплава в кристаллизаторе 6.of the intermediate ladle 1, the first 21 and second 22 bottom electrodes are insulated, insulated from the casing 3 by electric insulators 23 and 24, respectively, mounted symmetrically to the pouring nozzle 5. The negative pole of the DC source 25 is connected to the guides of the device 15 and 20, respectively, of the first 11 and second 16 tribal units . The positive pole of the DC source 25 is connected to the power inputs 26 and 27 of the current regulators (thyristor or transistor). The power output 30 of the first current controller 28 is connected to the first hearth electrode 21 and the first pulling roller 9 simultaneously or through a switch (not shown in the drawing). The power output 31 of the second current regulator 29 is connected to the second hearth electrode 22 and the second pulling roller 10 also simultaneously or through a switch (not shown in the drawing). The control inputs 32 and 33, respectively, of the first 26 and second 27 current regulators, as well as the wire feed controllers 14 and 19, respectively, of the first 11 and second 16 tribary units are connected to the inputs 34 of the microprocessor control system 35, the input 36 of which is connected to the current switching task unit 37 and a casting speed sensor 7 on the intermediate ladle 1. Additionally, the following are conventionally indicated on the drawing: 38 - ingot formed in the mold 6; 39 - wire, sits the first tribamer 11 in the metal located in the intermediate ladle 1; 40 - wire fed into the liquid core of the ingot 38 through the melt mirror in the mold 6.

Устройство для непрерывного литья заготовок работает следующим образом: из сталеразливочного ковша по сливному стакану (на чертеже не обозначены) жидкий металл сливается в промежуточный ковш 1, закрытый сверху крышкой 2, установленной на кожухе 3. Затем расплав поступает из промежуточного ковша 1 через установленный в днище 4 разливочный стакан 5 в кристаллизатор 6. Расход металла, поступающего в кристаллизатор 6, фиксируется датчиком скорости разливки 7, установленным под днищем 4 промежуточного ковша 1. В кристаллизаторе 6 формируется слиток 38, который вытягивается с помощью поддерживающих 8 и тянущих 9 и 10 роликов. С помощью первого Трайб-аппарата 11 в металл, находящийся в промежуточном ковше 1, вводится проволока (лента или трубка) 39, содержащая десульфурирующие A device for continuous casting of billets works as follows: from a steel pouring ladle through a drain cup (not shown in the drawing), liquid metal is poured into an intermediate ladle 1, closed on top by a lid 2 mounted on the casing 3. Then the melt flows from the intermediate ladle 1 through the bottom installed 4 a pouring cup 5 into the mold 6. The flow rate of the metal entering the mold 6 is fixed by the casting speed sensor 7, mounted under the bottom 4 of the intermediate ladle 1. A mold is formed in the mold 6 to 38, which is stretched using supporting 8 and pulling 9 and 10 rollers. Using the first tribal apparatus 11, a wire (tape or tube) 39 containing desulfurizing wires is introduced into the metal located in the intermediate ladle 1

или раскисляющие элементы, и производится его рафинирование. При этом разматывающий механизм 12 с помощью привода 13, управляемого регулятором подачи проволоки 14, подает проволоку 39 в направляющее устройство 15, обеспечивающее с ней электрический контакт и осуществляющее ее регулируемый ввод под уровень металла в промежуточном ковше 1. Затем с помощью второго трайб-аппарата 16 проволоку (ленту или трубку) 40, содержащую легирующие или модифицирующие элементы, присаживают в жидкую сердцевину слитка. При этом разматывающий механизм 17 с помощью привода 18, управляемого регуляторами подачи проволоки 19, подает проволоку 40 в направляющее устройство 20, также обеспечивающее с ней электрический контакт и осуществляющее ее регулируемый ввод под уровень металла в кристаллизаторе 6. Далее на первый 21 и второй 22 подовые электроды, изолированные от кожуха 3 промежуточного ковша 1 электроизоляторами 23 и 24, подается (одновременно или поочередно) напряжение от отрицательного полюса источника постоянного тока 25. От положительного полюса источника постоянного тока 25 напряжение подается на силовые входы 26 и 27 соответственно первого 28 и второго 29 регуляторов тока, с силовых выходов 30 и 31 которых напряжение поступает соответственно на первый 21 подовый электрод и первый тянущий ролик 9 (одновременно или поочередно), а также на второй подовый электрод 22 и второй тянущий ролик 10 (одновременно или поочередно). При этом происходит замыкание тока от источника постоянного тока 25 через направляющее устройство 15 первого трайб-аппарата 11 на проволоку 39 и от нее через металл в промежуточном ковше 1 на подовые электроды 21 и 22 (на чертеже линии тока показаны пунктирными линиями со стрелками) или через направляющее устройство 15 на проволоку 39 и через жидкий металл в промежуточном ковше 1, разливочном стакане 5 и через жидкую сердцевину слитка 38 на первый 9 и второй 10 тянущие ролики. Также происходит замыкание тока через жидкую сердцевину слитка 38 на первый 9 и второй 10 тянущие ролики или через направляющее устройство 20 на проволоку 40 через жидкую сердцевину слитка 38, расплав в разливочном стакане 5 и в промежуточном ковше 1 - на первый 21 и второй 22 подовые электроды, а также с проволоки 40 на первый 9 и второй 10 тянущие ролики, на управляющие входы 32 и 33 соответственно первого 28 и второго 29 регуляторов тока, подаются сигналы с выходов 34 микропроцессорной системы управления 35. or deoxidizing elements, and it is refined. In this case, the unwinding mechanism 12 using the drive 13, controlled by the wire feed regulator 14, feeds the wire 39 into the guide device 15, which provides electric contact with it and carries out its adjustable input under the metal level in the tundish 1. Then, using the second tribamer 16 a wire (tape or tube) 40, containing alloying or modifying elements, is seated in the liquid core of the ingot. In this case, the unwinding mechanism 17 with the help of the drive 18, controlled by the wire feed regulators 19, feeds the wire 40 to the guide device 20, which also provides electric contact with it and carries out its adjustable input under the metal level in the mold 6. Next, the hearths on the first 21 and second 22 electrodes isolated from the casing 3 of the intermediate ladle 1 by electrical insulators 23 and 24, voltage is supplied (simultaneously or alternately) from the negative pole of the DC source 25. From the positive pole of the source of a constant current 25 voltage is supplied to the power inputs 26 and 27 of the first 28 and second 29 current regulators, respectively, from the power outputs 30 and 31 of which the voltage is supplied to the first 21 hearth electrode and the first pulling roller 9 (simultaneously or alternately), as well as to the second the hearth electrode 22 and the second pulling roller 10 (simultaneously or alternately). In this case, the current is shorted from the direct current source 25 through the guiding device 15 of the first tribamer 11 to the wire 39 and from it through the metal in the intermediate ladle 1 to the bottom electrodes 21 and 22 (in the drawing, the current lines are shown by dashed lines with arrows) or a guiding device 15 to the wire 39 and through the molten metal in the intermediate ladle 1, the casting nozzle 5 and through the liquid core of the ingot 38 to the first 9 and second 10 pulling rollers. There is also a short circuit of the current through the liquid core of the ingot 38 to the first 9 and second 10 pulling rollers or through the guide device 20 to the wire 40 through the liquid core of the ingot 38, the melt in the casting nozzle 5 and in the intermediate ladle 1 to the first 21 and second 22 bottom electrodes , as well as from the wire 40 to the first 9 and second 10 pulling rollers, to the control inputs 32 and 33, respectively, of the first 28 and second 29 current regulators, signals are output from the outputs 34 of the microprocessor control system 35.

Алгоритмы переключения тока (периодичность, амплитуда и скважность) задаются в соответствие с управляющими сигналами, поступающими на вход 36 микропроцессорной системы управления 35 с блока задания переключения тока 37 и с датчика скорости разливки 7. При вводе проволоки 39 или 40 с пропусканием через нее электрического тока от источника постоянного тока 25 подбирают скорость ее подачи таким образом, чтобы плавление металлической оболочки и возгонки присадок происходило до того, как проволока 39 начинает контактировать с днищем 4 промежуточного ковша 1 (или проволока 40 со стенкой кристаллизатора 6). Поэтому пропускаемый через проволоку 39 (или 40) ток регулируют таким образом, чтобы контактный нагрев и нагрев теплом расплавленной стали были достаточными для плавления оболочки и возгонки присадок на заданной глубине расплава в промежуточном ковше 1 или в кристаллизаторе 6. Это обеспечивает реакцию добавки с вредными примесями стали до ее всплытия на поверхность и удаление продуктов реакции из расплава или наоборот предотвращает всплытие легирующих элементов. Электроконтактный нагрев вводимой проволоки 39 и 40 и кондуктивное перемешивание присадки с металлом в промежуточном ковше 1 и в кристаллизаторе 6 позволяет более полно и равномерно усваивать легирующие и модифицирующие элементы с обеспечением высокой точности химического состава стали и повышением качества непрерывнолитых заготовок. При нагреве локально вводимой проволоки 39 и 40 проходящим током происходит быстрое образование капель или нагрев присадки в глубине под зеркалом расплава в промежуточном ковше 1 и в кристаллизаторе 6. Сопутствующее кондуктивное перемешивание способствует быстрому усреднению состава стали по всему объему ванны. При повышений температуры вводимой проволоки 39 и 40 за счет электроконтактного нагрева происходит рост однородности разливаемого металла, уменьшаются размеры микрогруппировок атомов в смешиваемых жидких фазах, которые являются центром кристаллизации, что повышает однородность кристаллической структуры непрерывнолитых заготовок. Если плотность тока, проходящего через вводимые проволоки 39 и 40 в зоне контакта с разливаемым металлом, достигает значений достаточных для возникновения разрыва цепи, то в порах материала проволоки возникает плазменный разряд, интенсифицирующий нагрев и перемешивание расплава. При этом происходит сверхбыстрое взрывообразное расплавление проволоки 39 и 40 Current switching algorithms (periodicity, amplitude, and duty cycle) are set in accordance with the control signals supplied to input 36 of the microprocessor control system 35 from the current switching task unit 37 and from the casting speed sensor 7. When a wire 39 or 40 is inserted with electric current passing through it from the DC source 25 select its feed rate so that the melting of the metal shell and the sublimation of the additives occurs before the wire 39 begins to contact the bottom 4 in between 1 on the ladle (or wire 40 with the wall 6 of the mold). Therefore, the current passed through the wire 39 (or 40) is controlled so that contact heating and heat heating by molten steel are sufficient to melt the casing and sublimate the additives at a given melt depth in the intermediate ladle 1 or in the mold 6. This ensures the reaction of the additive with harmful impurities steel before it emerges to the surface and the removal of reaction products from the melt or vice versa prevents the emergence of alloying elements. The electrical contact heating of the input wire 39 and 40 and the conductive mixing of the additive with the metal in the intermediate ladle 1 and in the mold 6 allows the alloying and modifying elements to be more fully and uniformly assimilated, ensuring high precision of the steel chemical composition and improving the quality of continuously cast billets. When the locally injected wire 39 and 40 is heated by passing current, droplets quickly form or the additive is heated in depth under the melt mirror in the intermediate ladle 1 and in the crystallizer 6. The accompanying conductive mixing facilitates the rapid averaging of the steel composition over the entire volume of the bath. With increasing temperature of the introduced wire 39 and 40 due to electrical contact heating, the uniformity of the cast metal increases, the size of the microgroups of atoms in the mixed liquid phases decreases, which are the center of crystallization, which increases the uniformity of the crystal structure of continuously cast billets. If the density of the current passing through the introduced wires 39 and 40 in the contact zone with the cast metal reaches values sufficient for chain breaking, then a plasma discharge appears in the pores of the wire material, which intensifies the heating and mixing of the melt. When this happens ultrafast explosive melting of the wire 39 and 40

плазменной дугой и расплавление ее в массе расплава, с созданием вибраций в промежуточном ковше 1 и кристаллизаторе 6. Например, введение в таких условиях проволоки 39 с порошком силикокальция в промежуточный ковш 1, позволяет воздействовать на окончательную морфологию неметаллических включений, прежде всего, превращая тугоплавкие включения оксида алюминия в легкоплавкие соединения типа СаО-Аl₂О₃, с изменением зарастания разливочного стакана 5 и значительным улучшением жидкотекучести стали (см. Семкин И.Г., Коптев А.П., Морозов А.П. Внепечная плазменная металлургия: Монография. - Магнитогорск: МГТУ, 2000. - С.260). При нагреве проволоки 39 и 40 не образуется оболочка из твердой незамерзающей стали, что снижает ограничение по теплообмену и ускоряет ее расплавление и поглощение жидкой фазой. Кинетика процесса растворения проволоки 39 и 40 в данном случае зависит от растворимости вводимой добавки в сталь. Поэтому интенсивное перемешивание при сопутствующем кондуктивном перемешивании способствует образованию высокоразвитой межфазной поверхности, эффективному усреднению состава стали и повышению качества заготовок. Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить качество непрерывнолитой заготовки с переносом части операций по доводке стали с помощью обработки порошковой проволоки в промежуточный ковш 1 и кристаллизатор 6. Совмещая ввод проволоки с ее нагревом и кондуктивным перемешиванием зоны взаимодействия, возможно предотвращение всплывания легирующих компонентов на уровень металла в кристаллизаторе 6, обеспечение равномерного состава и температуры разливаемой стали, улучшение структуры слитка и повышение качества непрерывнолитых заготовок.plasma arc and its melting in the mass of the melt, with the creation of vibrations in the intermediate ladle 1 and crystallizer 6. For example, the introduction of wire 39 with silicocalcium powder in the intermediate ladle 1 under these conditions allows the final morphology of nonmetallic inclusions to be affected, first of all, converting refractory inclusions aluminum oxide into low-melting compounds of the CaO-Al ₂ O _{3 type} , with a change in the overgrowing of the pouring nozzle 5 and a significant improvement in the fluidity of steel (see Semkin I.G., Koptev A.P., Morozov A.P. Vnepechn plasma plasma metallurgy: Monograph. - Magnitogorsk: MSTU, 2000. - P.260). When heating wire 39 and 40, a shell of solid non-freezing steel is not formed, which reduces the heat transfer restriction and accelerates its melting and absorption by the liquid phase. The kinetics of the dissolution process of the wire 39 and 40 in this case depends on the solubility of the introduced additives in the steel. Therefore, intensive mixing with concomitant conductive mixing contributes to the formation of a highly developed interfacial surface, effective averaging of the steel composition and improving the quality of the workpieces. Thus, the claimed device allows to improve the quality of continuously cast billets with the transfer of part of the finishing operations of steel by treating the flux-cored wire into the intermediate ladle 1 and mold 6. Combining the input of the wire with its heating and conductive mixing of the interaction zone, it is possible to prevent the alloying components from floating to the metal level in the mold 6, ensuring a uniform composition and temperature of the cast steel, improving the structure of the ingot and improving the quality of continuously cast blanks.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое устройство для непрерывного литья заготовок обеспечивает повышение качества непрерывнолитых заготовок, является работоспособным и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе. Соответственно заявляемое устройство для непрерывного литья заготовок может быть применено в литейном производстве с целью повышения качества непрерывнолитого слитка, а следовательно, соответствует условию «промышленной применимости».Based on the foregoing, we can conclude that the inventive device for continuous casting of billets improves the quality of continuously cast billets, is efficient and eliminates the disadvantages that occur in the prototype. Accordingly, the inventive device for continuous casting of billets can be used in foundry with the aim of improving the quality of continuously cast ingot, and therefore, meets the condition of "industrial applicability".

Claims

A device for continuous casting of workpieces, containing a lined intermediate ladle, equipped with a lid, a casing, a casting speed sensor and a pouring cup installed in the bottom and communicating with the mold from below, at the outlet of which support and pulling rollers are sequentially arranged along its walls, as well as the first and the second tribal devices installed respectively on the lid of the intermediate bucket and at the entrance to the mold and including unwinding mechanisms with drives and wire feed regulators oki, and guiding devices, characterized in that it is additionally equipped with a direct current source and two current regulators with a microprocessor control system and a current switching task unit, as well as two hearth electrodes installed symmetrically to the pouring nozzle in the bottom of the intermediate ladle, insulated from its casing, moreover, the negative pole of the DC source is connected to the guiding devices of the traction units, electrically isolated from the lid of the intermediate ladle and from the crystal isator, and its positive pole is connected to the power inputs of the current regulators, and the power outputs of each of them are connected in pairs to the hearth electrodes and pulling rollers mounted on opposite sides of the mold, while the input of the microprocessor control system is connected to the current switching task unit and the casting speed sensor on the intermediate bucket, and its outputs - with control inputs of current regulators and with wire feed regulators on the drives of the unwinding mechanisms of the tribal apparatus.