SU1014638A1 - Mould with open exterior cooling - Google Patents

Mould with open exterior cooling Download PDF

Info

Publication number
SU1014638A1
SU1014638A1 SU813252942A SU3252942A SU1014638A1 SU 1014638 A1 SU1014638 A1 SU 1014638A1 SU 813252942 A SU813252942 A SU 813252942A SU 3252942 A SU3252942 A SU 3252942A SU 1014638 A1 SU1014638 A1 SU 1014638A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ribs
transverse
transverse ribs
liquid
cooling
Prior art date
Application number
SU813252942A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Константинович Григорьев
Вилен Емельянович Гирский
Владимир Петрович Габов
Борис Иванович Сахнов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8772
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 Предприятие П/Я В-8772 filed Critical Предприятие П/Я В-8772
Priority to SU813252942A priority Critical patent/SU1014638A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1014638A1 publication Critical patent/SU1014638A1/en

Links

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

1. КРИСТАЛЛИЗАТОР С ОТКРЫТЫЙ ВН&1ШИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ, содержаний гильзу с продольными и поперечными ребрами и. сопла дл  подачи охлаждаю:57 У//Ж/// V/////. /////7Л Y/////A Y/////// щей жидкости/ установленные против образованных ребрами  чеек, о т л и- ч а ю щ и,й с   тем, что, с целью повышени  качества отливаемой заготовки и увеличени  скорости разливки жидкого металла путем улучшени  условий теплоотвода, поперечные ребра и стенки гильзы сопр жены между собой посредством вогнутых поверхностей с радиусом кривизны равным 0,2-1,0 рассто ни  между ребргили. . 2. Кристаллизатор по п. 1 ,0 т л и ч а ю щ и и с   тем, что угол наклона оси сопла к нижней поверхности поперечного ребра составл ет 5-3. (Л 4 Oi &о 00 1. CRYSTALLIZER WITH OPEN BH & C ample, cooling the contents of the sleeve with longitudinal and transverse ribs and. I supply cooling nozzles: 57 U // F /// V /////. ///// 7L Y ///// AY /////// liquid / installed against the cells formed by the ribs, so that, in order to improve the quality casting the billet and increasing the speed of casting the liquid metal by improving the conditions of heat removal; the transverse ribs and the liner walls are interconnected by means of concave surfaces with a radius of curvature of 0.2-1.0 between the edges. . 2. A mold according to claim 1, 0 tons of liquid, and the fact that the angle of inclination of the axis of the nozzle to the lower surface of the transverse rib is 5-3. (L 4 Oi & o 00

Description

Изобретение относитс  к металлур гии, в час;;тности к непрерьюной разливке металлов. Известен кристаллизатор, включаю щий оболочку, контактирующую с жидк металлом, и систему охлаждени  оболочки круговыми потоками жидкости, создаваемыми р дом форсунок, располо женных под углом к оси кристаллизато ра, позвол ющим в течение разливки сбивать образующийс  на оболочке те лоизол ционный слой в виде пузырьков воздуха 1. Недостатком кон1 трукции  в л етс  возможность отрыва потока охлаждающей жидкости от оболочки в результате действи  центробежных сил, возникакидих при обтекании струей жид кости гильзы кристаллизатора, В зоне отрыва происходит образование стацио нарного теплоизол ционного сло  в виде пузырьков воздуха или пара, кот рый нарушает.режим охлаждени  заготовки и приводит к неравномерному затвердеванию образукдцейс  корочки слитка, вследствие чего происходит образование гор чих трещин, что требует снижени  скорости разливки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  (кристаллизатор, состо щий из гильзы :на наружной поверхности которой выполнены продольные и поперечные ребра , и сопел, установленных против об разованных ребрами  чеек 2 . Недостатком известной конструкции  вл етс  неорганизованность движени  охлаждающей жидкости в  чейках, обра зованных продольными и поперечными ребрами, в которых могут образоватьс  завихрени  потоков охлаждающей жидкости, привод щие к неравномерному охлаждению поверхности гильзы и снижающие интенсивность охлаждени , В конечном результате это приводит к короблению гильзы кристаллизатора, неравномерному затвердеванию образующейс  ко $очки слитка, вследствие чего происходит искажение геометрии отливаемой заготовки и образование гор чих трещин, что требует снижени  скорости разливки. Цель изобретени  - повышение качества отливаемой заготовки и увеличение скорости разливки жидкого металла путем улучшени  условий теплоотвода . Поставленна  цель достигаетс  тем что в кристаллизаторе.содержащем гильзу с продольными и поперечными ребрами и сопла дл  подачи охлаждающей жидкости, установленные против образованных ребрами  чеек поперечг ные ребра и стенки гильзы сопр жены между собой посредством вогнутых поверхностей с радиусом кривизны равным 0,2-1,0 рассто ни  между ребрами Угол наклона оси сопла к нижней поверхности поперечного ребра составл ет 5-3 Сопр жение поверхностей п первчных ребер и стенки гильзы между ребрами , выполненное дугами с переменными радиусами кривизны равными 0,2-1,0 рассто ни  между ребрами, выбрано из следующих соображений. При течении охлаждающей жидкости по вогнутой поверхности происходит прижатие потока жидкости к охлаждаемой поверхности в результате действи  центробежных сил, и выполнение профил  в виде вогнутой кривой, образованной дугами радиусом меньше 0,2 рассто ни  между ребрами, приводит к резкому торможению потока жидкости на охлаждаемой поверхности, что не обеспечивает необходимого теплоотвода. Выполнение профил  кривой дугами радиусом больше 1,0 рассто ни  между ребрами приводит к образованию участков охлаждаемой поверхности, на которых центробежные силы не оказывают вли ни  на формирование потока жидкости и тем самым не обеспечивают необходимого эффекта. При этом сопр жение может быть выполнено таким образом , что оно будет иметь вид кривой второго пор дка типа параболы, что обеспечивает посто нство воздействи  центробежной силы при торможении потока . Угол между осью сопла и нижней поверхностью поперечного ребра определ етс  услови ми безотрывного течери  охлаждак цей жидкости по вогнутой охлаждаемой поверхности. При угле наклона больше 35°происходит отражение струи охлаждающей жидкости от плоскости ребра и подтекание ее.ё сторону, противоположную направленному потоку. Угол наклона меньше Ьтрудно обеспечить конструктивно из-за конечных размеров ребер кристаллизатора и ,подающих охлаждающую хсидкость.. На чертеже представлен кристаллизатор . Кристаллизатор состоит из гильзы 1, поперечного 2 и продольного 3 ребер , коллектора 4 и сопел 5 дл  подачи охлаждающей жидкости. Устройство работает следующим образом . При разливке металла в кристаллизатор охлаждающа  жидкость подаетс  из сопел 5 под углом 5-35°на нижнюю поверхность поперечных ребер 2. Поток охлаждающей жидкости при этом движетс  по вогнутой кривой 6, образованной ребрами 2 и поверхностью гильзы 1. Центробежна  сила прижимает поток охлаждак цей жидкости к криволинейной поверхности и, повыша  давление в потоке, подавл ет образование на ней пузырьков воздуха и паpa . Таким образом, сопр жени  поверхностей поперечных ребер 2 и стенки .гильзы 1, выполненные по вогнутой кривой 6, и подача охлаждающей жидкое ти иэ сопел 5 под углои 5-35°на нижнюю поверхность поперечных ребер 2 позвол ет организовать поток охлаждающей жидкости без образовани  вихрей и застойных зон, снижапцих равномерность теплообмена,. Это повышает к6.эффициент теплоотдачи за счет отсутстви  пузырьков пара и воздуха, застойных зон и вихрей. Увеличиваетс  также поверхность теш1оа(свода за счет интенсивного охлаждени  ребер. Всё это позвол ет сократить расход охлаждающей жидкости.The invention relates to metallurgy, per hour; to the continuous casting of metals. A mold is known that includes a shell in contact with the liquid metal and a system for cooling the shell with circular flows of liquid created by a number of nozzles arranged at an angle to the axis of the mold, allowing the insulation layer formed in the shell to be knocked out during the casting air 1. The lack of contouring makes it possible for the flow of coolant to detach from the casing as a result of the action of centrifugal forces that occur when a jet flows around the mold liner, B A detachment leads to the formation of a stationary heat-insulating layer in the form of air or steam bubbles, which breaks the cooling mode of the workpiece and leads to uneven hardening of the ingot crust, resulting in the formation of hot cracks, which requires a decrease in casting speed. The closest in technical essence to the present invention is (a mold consisting of a sleeve: on the outer surface of which longitudinal and transverse ribs are made, and nozzles installed against the cells formed by the ribs 2. A disadvantage of the known construction is the disorganization of the cooling fluid in the cells, formed by longitudinal and transverse ribs in which turbulence of coolant flows may form, leading to uneven cooling of the surface of the liner and reducing the Cooling inactivity. Ultimately, this leads to warping of the mold sleeve, uneven hardening of the ingot core formed, resulting in distortion of the geometry of the cast billet and the formation of hot cracks, which requires a lower casting speed. casting a liquid metal by improving the conditions of the heat sink. The goal is achieved by the fact that in the mold. containing the sleeve with longitudinal and transverse ribs and nozzles for supplying coolant mounted against transverse cells formed by ribs and liner walls are interconnected by means of concave surfaces with a radius of curvature of 0.2-1.0 between the ribs. The angle of inclination of the nozzle axis to the lower surface of the transverse Ribs 5-3 The junction between the surfaces n of the primary ribs and the liner wall between the ribs, made by arcs with variable radii of curvature equal to 0.2-1.0 the distance between the ribs, is chosen from the following considerations. When the coolant flows over the concave surface, the fluid flow is pressed to the cooled surface as a result of centrifugal forces, and the profile is formed as a concave curve formed by arcs with a radius less than 0.2 the distance between the ribs, leads to a sharp slowdown of the fluid flow on the cooled surface, which does not provide the necessary heat sink. Making the profile of the curve with arcs with a radius of more than 1.0 and the distance between the ribs leads to the formation of sections of the cooled surface, on which centrifugal forces do not affect the formation of fluid flow and thus do not provide the desired effect. In this case, the conjugation can be performed in such a way that it will have the form of a second order curve of the parabola type, which ensures the constant effect of centrifugal force when the flow is braked. The angle between the axis of the nozzle and the bottom surface of the transverse rib is determined by the conditions of a continuous flow of cooling fluid over the concave cooled surface. When the angle of inclination is greater than 35 °, the jet of coolant is reflected from the plane of the rib and leaks to its side opposite to the directed flow. The angle of inclination is less than it is difficult to provide structurally because of the finite dimensions of the edges of the mold and feeding the cooling fluid .. The drawing shows a mold. The mold consists of a liner 1, a transverse 2 and a longitudinal 3 ribs, a collector 4 and nozzles 5 for supplying coolant. The device works as follows. When metal is cast into the mold, cooling fluid is supplied from nozzles 5 at an angle of 5-35 ° to the lower surface of transverse ribs 2. The flow of coolant moves along a concave curve 6 formed by the ribs 2 and the surface of the sleeve 1. Centrifugal force presses the flow to cool the liquid to a curved surface and, by increasing the pressure in the flow, it suppresses the formation of air bubbles and a vapor on it. Thus, the mating of the surfaces of the transverse ribs 2 and the walls of the sleeve 1, made according to the concave curve 6, and the supply of cooling liquid nozzles 5 at angles of 5-35 ° to the lower surface of the transverse ribs 2 allows you to organize the flow of coolant without vortices and stagnant zones, reduced heat exchange uniformity. This increases the K6. Heat transfer coefficient due to the absence of vapor bubbles and air, stagnant zones and vortices. The surface of the tile (arch due to the intensive cooling of the ribs) also increases. All this allows to reduce the consumption of coolant.

Таким образом, предлагаемый кристаллизатор позвол ет путем ррганизации потока охлаждайтеи жидкости сократить ее расход в два раза в результате исключени  участков местного кипени  и увеличени  интенсивности теплопередачи . Все это позвол ет улучцшть услови  теплообмена в кристаллизаторе и уменьшить неравномерность затвердевани  корочки слитка, что исключает образование гор чих трещин и дает возможность увеличить скорость Thus, the proposed mold allows cooling and liquid to be reduced by the flow organization by reducing its flow rate by eliminating localized boiling areas and increasing the heat transfer rate. All this allows to improve the heat exchange conditions in the mold and reduce the uneven solidification of the ingot crust, which eliminates the formation of hot cracks and makes it possible to increase the speed

0 разливки на 5-7%.0 casting 5-7%.

Технико-зкономическай эффективность использовани  предлагаемого изобретени  заключаетс  в повышении качества отливаемого слитка благода5 р  исключению участков местного кипени  и увеличению интенсивности теплоотдачи .:The technical and economic efficiency of the use of the proposed invention is to improve the quality of the ingot being cast due to the elimination of local boiling points and an increase in the intensity of heat transfer.:

Claims (2)

1. КРИСТАЛЛИЗАТОР С ОТКРЫТЫМ ВНЕШНИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ, содержащий гильзу с продольными и поперечными ребрами и сопла для подачи охлаждаюJ 1 щей жидкости, установленные против образованных ребрами ячеек’, о т л и-> ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения качества отливаемой заготовки и увеличения скорости разливки жидкого металла путем улучшения условий теплоотвода, поперечные ребра и стенки гильзы сопряжены между собой посредством вогнутых поверхностей с радиусом кривизны равным 0,2-1,0 расстояния между ребрами.1. A CRYSTALIZER WITH OPEN EXTERNAL COOLING, comprising a sleeve with longitudinal and transverse ribs and nozzles for supplying cooling fluid 1 mounted against the cells formed by the ribs'; in order to improve the quality of the cast billet and increase the casting speed of liquid metal by improving heat removal conditions, the transverse ribs and walls of the liner are interconnected by concave surfaces with a radius of curvature equal to 0.2-1.0 of the distance between the ribs. 2. Кристаллизатор по π. 1 ,г'о т л и ч а ю щ и й с я тем, что угол наклона оси сопла к нижней поверхности поперечного ребра составляет 5-35°.2. The mold according to π. 1, r 'of r l and h and w and d w i with that axis inclination angle of the nozzle to the bottom surface of the transverse ribs is 5-35 °.
SU813252942A 1981-03-04 1981-03-04 Mould with open exterior cooling SU1014638A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813252942A SU1014638A1 (en) 1981-03-04 1981-03-04 Mould with open exterior cooling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813252942A SU1014638A1 (en) 1981-03-04 1981-03-04 Mould with open exterior cooling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1014638A1 true SU1014638A1 (en) 1983-04-30

Family

ID=20944861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813252942A SU1014638A1 (en) 1981-03-04 1981-03-04 Mould with open exterior cooling

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1014638A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1785206A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-16 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for cooling a continuous casting mould by steam
CN110802205A (en) * 2019-12-06 2020-02-18 马鞍山钢铁股份有限公司 Control method and device for austenite grain size of continuous casting slab and product

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство CCCt №521061, кл. В 22 D 11/04, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР 1944163/22-02, кл. В 22 D 11/04, 1980. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1785206A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-16 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for cooling a continuous casting mould by steam
CN110802205A (en) * 2019-12-06 2020-02-18 马鞍山钢铁股份有限公司 Control method and device for austenite grain size of continuous casting slab and product
CN110802205B (en) * 2019-12-06 2022-04-26 马鞍山钢铁股份有限公司 Control method and device for austenite grain size of continuous casting slab and product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4658884A (en) Mold for continuous casting of rounds or billets
JPS63140743A (en) Mold for continuously casting steel strip
US2187720A (en) Method and apparatus for continuous metal casting
CN108838352A (en) A kind of crystallizer of double water jacket structure
US3515202A (en) Method for continuous casting of metal ingots
US4715428A (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip by radiant cooling
CN104889350A (en) Round ingot die and round ingot manufacturing method
US3391725A (en) Process and apparatus for cooling and supporting a continuous casting strand
SU1014638A1 (en) Mould with open exterior cooling
US2564723A (en) Apparatus for the continuous casting of metal slab
US4911226A (en) Method and apparatus for continuously casting strip steel
US4678719A (en) Method and apparatus for continuous casting of crystalline strip
CA1241178A (en) Method and apparatus for continuous casting of crystalline strip
EP0174767B1 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip by radiantly cooling
US3124855A (en) Baier
US3438424A (en) Method of direct casting of steel slabs and billets
US3616844A (en) Apparatus for continuous casting of metal ingots
EP0174766B1 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in non-oxidizing atmosphere
CN211386823U (en) Same-level hot-top crystallizer
GB2167986A (en) Apparatus for continuously producing a hollow metallic ingot
JPS6039142Y2 (en) Horizontal continuous casting equipment
RU2152843C1 (en) Sleeve-type mold for high-speed continuous casting
CN208945126U (en) A kind of crystallizer of double water jacket structure
SU1281339A1 (en) Mould
SU1177041A1 (en) Apparatus for cooling continuously cast square-section ingot