SU1090491A1 - Кристаллизатор дл непрерывного лить металлов - Google Patents

Abstract

КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ, содержащий плиты со сквозными проемами расположенными в нижней части и выполненными в виде периодической решетки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости разливки, проемы выполнены с периодом, составл ющим 0,01-0,03 внутреннего периметра поперечного сечени  кристаллизатора, а отношение ширины проема к периоду решетки составл ет 0,5-0,8.

Description

л1

пппп

ишиииииииищт

«о

о о

JA

11ПЛП

ппп

.

Фиг. i Изобретение относитс  к металлургическому производству, конкретнее к производству слитков путем непрерывной разливки стали, и может быть использовано в вертикальных , радиальных и криволинейных установках непрерывного лить  заготовки. Существующие конструкции кристаллизаторов установок непрерывной разливки стали включают корпус с подвод щими и отвод щими трубопроводами, а также теплообменник , выполненный в виде составных сплощных медных плит с внутренними каналами дл  прохождени  жидкого охладител . Длина известных кристаллизаторов колеблетс  в пределах 500-1500 мм, причем применение коротких кристаллизаторов обосновываетс  тем, что возникающий в нижней части длинных кристаллизаторов вследствие усадки слитка газовый зазор резко снижает теплоотвод, а формируема  в зоне кристаллизатора оболочка толщиной 15- 25 мм обладает достаточной прочностью дл  удержани  жидкой фазы под ферростатическим давлением. Однако с увеличением скорости разливки наличие щлаковых включений на поверхности слитка и колебание уровн  металла при недостаточной длине кристаллизатора могут привести к прорыву жидкого металла. Известен кристаллизатор установок непрерывной разливки стали, в котором рабочие стенки ниже места расположени  мениска металла снабжены сквозными отверсти ми (проемами), а охлаждение кристаллизатора осуществл етс  приспособлением дл  подачи воды 1. Однако выполнение сквозных проемов произвольной формы в области кристаллизатора , где толщина оболочки составл ет 10-15 мм, при увеличении скорости разливки может привести либо к прорыву оболочки слитка при больщих размерах проемов и произвольном расположении их по периметру слитка, либо к недостаточной нитейсивности и неравномерности охлаждени  при малых размерах проемов, что не позвол ет увеличить скорость разливки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  кристаллизатор дл  непрерывного лить  металлов, содержащий плиты со сквозными проемами ниже мениска металла, выполненными в виде периодической рещетки 2. Однако данный кристаллизатор не позвол ет повысить скорость разливки. Дл  повыщени  скорости разливки первостепенное значение имеют конструктивные параметры, которые должны выполн тьс  при оптимальном соотнощении между контактной (рещетка) и свободной (суммарное отверстие) площад ми кристаллизующегос  слитка в нижней части кристаллизатора . Целью изобретени  - вл етс  повышение скорости разливки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в кристаллизаторе дл  непрерывного лить  металлов, содержащем плиты со сквозными проемами, расположенными в нижней части и в-ыполненными в виде периодической рещетки, проемы выполнены с периодом , составл ющим 0,01-0,03 внутреннего периметра поперечного сечени  кристаллизатора , а отнощение щирины проема к периоду рещетки составл ет 0,5-0,8. На фиг. 1 изображен кристаллизатор, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - экспериментально вы вленна  закономерность наращивани  твердой оболомки слитка () от безразмерного параметра п/Е (отнощени  щирины проема к периоду рещетки). Кристаллизатор состоит из медных плит 1, в нижней части которых выполнены проемы 2 щириной h с периодом I. К корпусу кристаллизатора напротив проемов прикреплены коллекторы 3 с форсунками 4. Высота проема 2 составл ет 0,3 высоты кристаллизатора. В зависимости от скорости разливки возможно выполнение проемов высотой, составл ющей 0,15-0,4 высоты кристаллизатора. Дл  заготовок квадратного и круглого сечени  проемы выполн ютс  по всему периметру поперечного сечени  слитка, дл  сл бов - только по щироким гран м. Жидкий металл подают во внутреннюю. полость кристаллизатора. Охлаждение кристаллизатора осуществл етс  водой, циркулирующей по внутренним каналам верхней части медных плит 1, при этом осуществл  формирование твердой оболочки слитка . С помощью коллекторов 3 и форсунок 4 жидкий охладитель подают на нижнюю часть кристаллизатора в область проемов 2. Охладитель, контактиру  как с оболочкой слитка, через проемы, так и с нижней частью кристаллизатора, интенсифицирует теплоотвод непосредственно от слитка и частично от медных плит 1 в области проемов 2. Выполнение рещетки с отнощением ширины проема h к периоду I рещетки, меньщим 0,5 и периодом I, меньщим 0,01, приводит к снижению суммарного теплоотвода к жидкому охладителю, вследствие чего §-толщина оболочки на выходе из кристаллизатора сравнима с величиной, соответствующей известному кристаллизатору. Кроме того, вследствие неравномерности роста оболочки снимаетс  ее прочность и увеличиваетс  веро тность прбрыва при увеличении скорости разливки. Выполнение решетки с h/l большим 0,8 и Ы),03 приводит к критическому прогибу оболочки слитка в месте проема и резкому возрастанию веро тности прорыва жидкого металла в месте проема.

Применение предлагаемого изобретени  обеспечивает интенсификацию теплообмена в нижней части кристаллизатора и достижение толщины оболочки на выходе из кристаллизатора до 29 мм, что позвол ет увеличить скорость непрерывной разливки на 30-35%.

0.3 O.tt 0,5 0.6 0.7 0,8 0,9 hit

(риг.З

Claims (1)

1. КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ, содержащий плиты со сквозными проемами, расположенными в нижней части и выполненными в виде периодической решетки, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости разливки, проемы выполнены с периодом, составляющим 0,01—0,03 внутреннего периметра поперечного сечения кристаллизатора, а отношение ширины проема к периоду решетки составляет 0,5-0,8.

   с <0 ω

   Фиг. 1