RU97660U1

RU97660U1 - CONTINUOUS CASTING MACHINE CRYSTALIZER

Info

Publication number: RU97660U1
Application number: RU2010112674/02U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Бердников; Виталий Владимирович Галкин; Константин Николаевич Вдовин; Андрей Евгеньевич Позин; Артур Арутюнович Подосян; Виктор Васильевич Точилкин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2010-09-20

Abstract

Кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок, содержащий охлаждаемые широкие и соединенные с ними узкие стенки, выполненные из меди и образующие рабочую полость, при этом верхний и нижний участки узких стенок со стороны рабочей полости выполнены скошенными во встречном направлении с образованием между этими участками прямолинейного участка, отличающийся тем, что вдоль боковых кромок нижнего скошенного участка каждой узкой стенки выполнены фаски треугольной формы, поверхность которых конгруэнтна, при этом ширина основания каждой фаски равна 0,15-0,17 ширины узкой стенки, а ее высота равна 0,24-0,26 высоты указанной стенки. The mold of the continuous casting machine containing cooled wide and connected narrow walls made of copper and forming a working cavity, the upper and lower sections of the narrow walls on the side of the working cavity are beveled in the opposite direction with the formation of a straight section between these sections the fact that along the lateral edges of the lower beveled portion of each narrow wall there are chamfers of a triangular shape, the surface of which is congruent, with the width of the base of each d 0.15-0.17 chamfer is narrow wall width and its height equal to the height of said wall 0,24-0,26.

Description

Полезная модель относится к области металлургии и может быть использована в машинах непрерывного литья заготовок.The utility model relates to the field of metallurgy and can be used in continuous casting machines.

Известен кристаллизатор для непрерывного литья слябов, содержащий охлаждаемые широкие и узкие медные стенки, образующие рабочую полость, при этом узкие стенки состоят из верхнего участка с прямолинейной рабочей поверхностью и сопряженного с ним нижнего участка с криволинейной рабочей поверхностью (см. патент РФ №2241573 B22D 11/043).A known mold for continuous casting of slabs containing cooled wide and narrow copper walls forming a working cavity, the narrow walls consisting of an upper section with a rectilinear working surface and a lower section mating with it with a curved working surface (see RF patent No. 2241573 B22D 11 / 043).

Недостатком данного кристаллизатора является низкая стойкость за счет быстрого износа узких стенок по всей их длине. Это происходит в результате того, что между слябом и прямолинейной рабочей поверхностью узких стенок в силу криволинейной усадки металла сляба образуется зазор значительной величины, который способствует неравномерном нагреву по высоте узких стенок, что приводит их к короблению, а, следовательно, к быстрому износу. Кроме того, плавный переход прямолинейной рабочей поверхности верхнего участка стенок в криволинейную рабочую поверхность их нижнего участка не обеспечивает точность криволинейной усадки металла, в результате чего, в нижней части кристаллизатора наблюдается увеличение контактного давления между поверхностью сляба и поверхностью стенок, что приводит к увеличению износа последних в этом месте.The disadvantage of this mold is the low resistance due to the rapid wear of narrow walls along their entire length. This occurs as a result of the fact that a significant gap is formed between the slab and the rectilinear working surface of the narrow walls due to the curvilinear shrinkage of the slab metal, which contributes to uneven heating along the height of the narrow walls, which leads to warpage, and, consequently, to rapid wear. In addition, the smooth transition of the rectilinear working surface of the upper wall portion to the curved working surface of their lower portion does not ensure the accuracy of the curvilinear shrinkage of the metal, as a result, an increase in contact pressure between the surface of the slab and the surface of the walls is observed in the lower part of the mold, which leads to increased wear of the latter in this place.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок, содержащий охлаждаемые широкие и соединенные с ними узкие стенки, выполненные из меди и образующие рабочую полость, причем верхние и нижние участки узких стенок со стороны рабочей полости выполнены скошенными во встречном направлении с образованием между этими участками в средней части прямолинейного участка (см. патент РФ №79815, B22D 11/043).The closest analogue to the claimed object is a mold of a continuous casting machine containing cooled wide and connected narrow walls made of copper and forming a working cavity, the upper and lower sections of the narrow walls on the side of the working cavity being beveled in the opposite direction with the formation between these sections in the middle part of the rectilinear section (see RF patent No. 79815, B22D 11/043).

Недостатком известного кристаллизатора является его невысокая стойкость из-за интенсивного износа нижних скошенных участков узких медных стенок. Это происходит в результате того, что между вытягиваемым слябом и нижним скошенным участком узких стенок возникают большие силы трения, которые приводят к износу нижней рабочей части медных стенок кристаллизатора. Кроме того, угол скоса поверхности нижнего участка узких стенок не обеспечивает плавного выхода сляба из кристаллизатора, что приводит к значительному увеличению контактного давления между поверхностью сляба и поверхностью стенок кристаллизатора, а, следовательно, к интенсивному износу последних.A disadvantage of the known mold is its low resistance due to intensive wear of the lower beveled sections of narrow copper walls. This is due to the fact that between the drawn slab and the lower beveled section of the narrow walls, large friction forces arise, which lead to wear of the lower working part of the copper walls of the mold. In addition, the bevel angle of the surface of the lower portion of the narrow walls does not provide a smooth exit of the slab from the mold, which leads to a significant increase in contact pressure between the surface of the slab and the surface of the walls of the mold, and, consequently, intensive wear of the latter.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении стойкости кристаллизатора.The technical problem solved by the utility model is to increase the resistance of the mold.

Поставленная задача решается тем, что в известном кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок, содержащем охлаждаемые широкие и соединенные с ними узкие стенки, выполненные из меди и образующие рабочую полость, при этом верхний и нижний участки узких стенок со стороны рабочей полости выполнены скошенными во встречном направлении с образованием между этими участками прямолинейного участка, согласно изменению, вдоль боковых кромок нижнего скошенного участка каждой узкой стенки выполнены фаски треугольной формы, поверхность которых конгруэнтна, при этом ширина основания каждой фаски составляет 0,15-0,17 ширины узкой стенки, а ее высота равна 0,24-0,26 высоты указанной стенки.The problem is solved in that in the known mold of a continuous casting machine of billets containing cooled wide and connected narrow walls made of copper and forming a working cavity, the upper and lower sections of the narrow walls from the side of the working cavity are beveled in the opposite direction with the formation of a rectilinear section between these sections, according to the change, along the lateral edges of the lower beveled section of each narrow wall, triangular bevels are made, the surface oryh congruent, the base width of each chamfer is narrow 0.15-0.17 wall width and its height equal to the height of said wall 0,24-0,26.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 изображен общий вид кристаллизатора МНЛЗ, в разрезе;- figure 1 shows a General view of the mold CCM, in the context;

- на фиг.2 вид узкой стенки кристаллизатора со скосами.- figure 2 is a view of the narrow wall of the mold with bevels.

Заявляемый кристаллизатор МНЛЗ содержит охлаждаемые широкие 1 (фиг.1) и соединенные с ними узкие стенки 2 (фиг.1, 2), выполненные из меди и образующие рабочую полость 3 (фиг.1). Верхний 4 (фиг.2) и нижний 5 участки каждой узкой стенки 2 (фиг.1, 2) со стороны рабочей полости 3 выполнены скошенными во встречном относительно друга направлении с образованием между указанными участками узкой стенки 2 прямолинейного участка 6. Вдоль боковых кромок нижнего скошенного участка 5 каждой узкой стенки 2 (фиг 1, 2) выполнены фаски 7 (фиг.2) треугольной формы, поверхность которых конгруэнтна (соразмерна). При этом ширина (b) основания каждой треугольной фаски 7 равна 0,15-0,17 ширины (В) узкой стенки 2, а высота (h) фаски 7 равна 0,24-0,26 высоты (Н) узкой стенки 2.The inventive mold CCM contains cooled wide 1 (figure 1) and connected with them narrow walls 2 (figure 1, 2) made of copper and forming the working cavity 3 (figure 1). The upper 4 (figure 2) and lower 5 sections of each narrow wall 2 (figure 1, 2) from the side of the working cavity 3 are made beveled in the opposite direction to the formation of a rectilinear section 6 between the indicated sections of the narrow wall 2. Along the side edges of the lower beveled section 5 of each narrow wall 2 (Fig 1, 2) made of chamfers 7 (Fig 2) of a triangular shape, the surface of which is congruent (proportional). In this case, the width (b) of the base of each triangular chamfer 7 is 0.15-0.17 of the width (B) of the narrow wall 2, and the height (h) of the chamfer 7 is 0.24-0.26 of the height (H) of the narrow wall 2.

Выполнять фаску 7 треугольной формы с шириной основания меньше 0,15 ширины узкой стенки 2 нецелесообразно, так как в углах сопряжения нижних участков широких 1 и скошенных узких 2 стенок между последними и жесткими ребрами граней вытягиваемой заготовки возникает высокое контактное давление, в результате которого происходит интенсивное истирание поверхности медных стенок.Performing a chamfer 7 of a triangular shape with a base width less than 0.15 of the width of the narrow wall 2 is impractical, because in the mating angles of the lower sections of the wide 1 and the beveled narrow 2 walls between the last and rigid edges of the faces of the drawn workpiece, high contact pressure occurs, as a result of which intense abrasion of the surface of copper walls.

Выполнять фаски 7 с шириной основания, превышающей 0,17 ширины узкой стенки 2 также нецелесообразно, так как в этом случае возможна деформация (прогиб) граней вытягиваемой заготовки, твердость которых по сравнению с твердостью ребер значительно меньше, что может привести к аварийности кристаллизатора.It is also inexpedient to perform chamfers 7 with a base width exceeding 0.17 of the width of the narrow wall 2, since in this case deformation (sagging) of the faces of the drawn workpiece is possible, the hardness of which is much less than the hardness of the ribs, which can lead to mold failure.

Выполнять высоту фасок 7 меньше 0,24 высоты узкой стенки 2 нецелесообразно, так как в углах сопряжения нижних участков широких 1 и скошенных узких стенок 2 между последними и жесткими ребрами граней вытягиваемой заготовки возникает высокое контактное давление, в результате которого происходит истирание поверхности медных стенок в углах узкой медной стенки 2.It is impractical to perform the height of the chamfers 7 less than 0.24 of the height of the narrow wall 2, since in the mating angles of the lower sections of the wide 1 and the beveled narrow walls 2, high contact pressure arises between the last and hard edges of the faces of the extruded workpiece, which results in abrasion of the surface of the copper walls in corners of a narrow copper wall 2.

Выполнять высоту фасок 7 больше 0,26 высоты узкой стенки 2 нецелесообразно, так как это приведет к нарушению сопряжения узких стенок 2 и широких стенок 1, что может привести к аварийности кристаллизатора.Perform the height of the chamfers 7 more than 0.26 the height of the narrow wall 2 is impractical, as this will lead to disruption of the interface between the narrow walls 2 and the wide walls 1, which can lead to the failure of the mold.

Работает кристаллизатор МНЛЗ следующим образом.The crystallizer caster works as follows.

Жидкий металл подают в рабочую полость 3 (фиг.1), образованную охлаждаемыми медными широкими 1 и узкими 2 стенками. В верхней части рабочей полости 3 металл, контактируя с охлаждаемыми медными стенками 1 и 2, начинает кристаллизоваться по периметру и на его поверхности затвердевает оболочка в виде твердой корочки.Liquid metal is fed into the working cavity 3 (figure 1), formed by a cooled copper wide 1 and narrow 2 walls. In the upper part of the working cavity 3, the metal, in contact with the cooled copper walls 1 and 2, begins to crystallize around the perimeter and on its surface the shell solidifies in the form of a hard crust.

При этом благодаря скошенной поверхности верхнего участка 4 узких стенок 2 твердая оболочка заготовки за счет криволинейной усадки металла отходит от указанных стенок и между ними и заготовкой образуется зазор оптимально допустимого размера, который способствует равномерной передаче тепла от металла заготовки на выполненные из меди широкие 1 и узкие 2 медные стенки кристаллизатора, в результате чего, температура их нагрева будет практически одинаковой по всей высоте.Due to the beveled surface of the upper section 4 of narrow walls 2, the hard shell of the workpiece, due to the curvilinear shrinkage of the metal, departs from these walls and between them and the workpiece a gap of the optimum size is formed, which contributes to the uniform transfer of heat from the workpiece metal to copper 1 wide and narrow 2 copper walls of the mold, as a result of which, the temperature of their heating will be almost the same over the entire height.

Далее при прохождении заготовки по участку 6 с прямолинейной поверхностью узких стенок 2 происходит нарастание и повышение твердости оболочки заготовки за счет поддержания постоянного контакта ее поверхности с охлаждаемыми широкими 1 и узкими 2 медными стенками. Это позволяет обеспечить выравнивание температуры нагрева указанных стенок по всей их площади, что предотвращает коробление стенок, а значит их преждевременный износ.Further, when the workpiece passes through section 6 with the rectilinear surface of narrow walls 2, the hardness of the shell of the workpiece increases and increases due to the constant contact of its surface with the cooled wide 1 and narrow 2 copper walls. This makes it possible to equalize the heating temperature of these walls over their entire area, which prevents warping of the walls, which means their premature wear.

Затем заготовка поступает в нижнюю часть рабочей полости 3, где благодаря встречному направлению скошенной поверхности нижнего участка 5 узких стенок 2 относительно их верхнего участка 4 между поверхностью заготовки и указанными участками стенок 2 вновь образуется зазор, уменьшающий плотность их контакта.Then the workpiece enters the lower part of the working cavity 3, where due to the opposite direction of the beveled surface of the lower section 5 of the narrow walls 2 relative to their upper section 4, a gap is again formed between the surface of the workpiece and the indicated sections of the walls 2, which reduces the density of their contact.

Кроме того, выполнение вдоль боковых кромок нижнего участка 5 узких стенок 2 фасок 7 треугольной формы с конгруэнтной поверхностью, позволяет в нижней части рабочей полости 3 по углам сопряжения широких 1 и узких 2 медных стенок создать дополнительные зоны разгрузки контактного давления ребер граней вытягиваемой заготовки на поверхность узких стенок 2. А так как ребра заготовки по сравнению с ее гранями имеют большую твердость, то указанные дополнительные зоны способствуют значительному снижению интенсивности их трения о поверхность узких медных стенок 2, что позволяет снизить износ последних, а, следовательно, повысить стойкость кристаллизатора.In addition, the execution along the lateral edges of the lower section 5 of narrow walls 2 of chamfers 7 of a triangular shape with a congruent surface allows you to create additional zones of contact pressure unloading of the edges of the extruded workpiece faces on the surface in the lower part of the working cavity 3 along the mating angles of wide 1 and narrow 2 copper walls narrow walls 2. And since the ribs of the workpiece have greater hardness compared to its faces, these additional zones contribute to a significant reduction in the intensity of their friction against the surface of the narrow copper walls 2, thus reducing the wear of the latter, and consequently increase the resistance of the mold.

Для подтверждения преимуществ заявляемого кристаллизатора в конвертерном цехе ОАО «ММК» на МНЛЗ №4 на одном ручье проведены испытания криволинейного кристаллизатора с треугольными фасками со следующими параметрами: ширина основания треугольной фаски задавалась равной 0,15-0,17 ширины узкой стенки, высота фаски - 0,24-0,26 высоты узкой стенки. В качестве известного использовали кристаллизатор МНЛЗ с традиционной поверхностью узких стенок. На заявляемом и известном кристаллизаторах провели 98 плавок. Во время испытания разливали слябы размерами: 1450×250, скорость разливки была в пределах 0,8-0,9 м/мин. Износ узких стенок кристаллизатора с заявляемым профилем по углам нижней части рабочей полости составил: средний износ 0,43 мм, максимальный 0,59 мм. Износ узких стенок традиционного кристаллизатора по углам составил: средний износ 2,77 мм, максимальный 3,42 мм.To confirm the advantages of the inventive mold in the converter shop of OJSC MMK at continuous casting machine No. 4 on one creek we tested a curved crystallizer with triangular chamfers with the following parameters: the width of the base of the triangular chamfer was set equal to 0.15-0.17 width of the narrow wall, the height of the chamfer was 0.24-0.26 the height of the narrow wall. A caster mold with a traditional surface of narrow walls was used as a known one. On the claimed and known molds, 98 swimming trunks were carried out. During the test, slabs were poured in sizes: 1450 × 250, the casting speed was in the range of 0.8-0.9 m / min. The wear of the narrow walls of the mold with the claimed profile at the corners of the lower part of the working cavity was: average wear 0.43 mm, maximum 0.59 mm The wear of the narrow walls of the traditional mold in the corners was: average wear 2.77 mm, maximum 3.42 mm.

Результаты испытаний показали, что стойкость заявляемого кристаллизатора в 5-6 раз выше по сравнению с известной конструкцией.The test results showed that the resistance of the inventive mold is 5-6 times higher compared with the known design.

Claims

The mold of the continuous casting machine containing cooled wide and connected narrow walls made of copper and forming a working cavity, the upper and lower sections of the narrow walls on the side of the working cavity are beveled in the opposite direction with the formation of a straight section between these sections the fact that along the lateral edges of the lower beveled portion of each narrow wall there are chamfers of a triangular shape, the surface of which is congruent, with the width of the base of each d 0.15-0.17 chamfer is narrow wall width and its height equal to the height of said wall 0,24-0,26.