SU1135534A1 - Кристаллизатор дл непрерывного лить металлов - Google Patents

Abstract

КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ, содержащий охлаждаемые рабочие стенки, состыкованные между собой, и опорные плиты, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  стойкости кристаллизатора и увеличени  стабильности лить , в стыках рабочих стенок установлены пластины, суммарна  толщина которых составл ет 0,002-0,06 ширины примыкаемой рабочей стенки. .L -€h W со СП ел :о 4 / Т 9 2 8 Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к металлургни , а именно к непрерывной разливке металлов. Известен кристаллизатор дл  установок непрерывной разливки, включающий рабочие стенки, прикрепленные к опорным плитам, которые с каналами дл  прохода охладител  образуют рабочую полость кристаллизатора. При этом рабочие стенки по длине выполне ны составными, составные части которых соединены вплотную по пр молинейной плоскости m. Недостатком этого кристаллизатора  вл етс  низка  стойкость его рабочих стенок. Это объ сн етс  тем, что в процессе непрерывной разливки, вследствие нагрева и последующего охлаждени , в месте контакта частей рабочих стенок развиваютс  контактные напр жени , превосход щие допустимые . В результате в Mectax контакт в част х рабочих стенок накапливаетс  остаточна  пластическа  деформади а в стыке этих частей рабочих стенок образуетс  зазор, величина которого возрастает от разливки к разливке и при достижении предельного значени  в этот зазор затекает шлак и застывает в нем,образу  на рабочей поверх-; ности кристаллизатора выступы из зас тывшего шлака. Это ведет к увеличению усили  выт гивани  слитка из кристаллизатора, в оболочке слитка возникают раст гивающие напр жени , превосход щие допустимые значени , что вызывает нарушение сплошности оболочки слитка и прорывы металла под кристаллизатором. Наиболее близким к изобретению  вл етс  кристаллизатор дл  непрерывного лить  металлов с измен емыми размерами по ширине слитка, содержащий охлаждаемые рабочие стенки, состыкованные между собой, и опорные плиты,при этом на торцы узких стенок нанесен слой металла, твердость которого превышает твердость основног материала zj . Недостатком известного кристаллизатора также  вл етс  низка  стойкость его рабочих стенок. Это объ сн етс  тем, что в процессе непрерьшной разливки, вследствие нагрева и последующего охла вдени ,-в местах контакта частей рабочих стенок образуетс  зазор, величина которого увеличиваетс  от разливки к разливке При увеличении твердости покрыти  увеличиваетс  его предел текучести, но снижаетс  его теплопроводность, В результате слой покрыти  нагреваетс  на большую температуру и расшир етс  на большую величину. Это приводит к пластической деформации материала рабочей стенки, наход щегос  непосредственно под покрытием, так как он менее прочен, и к образованию в стыке рабочих стенок из-за ут жки покрыти  зазора;. Образование зазора ведет к увеличению усили  выт гивани  слитка из кристаллизатора , а в оболочке слитка возникают раст гивающие напр жени , превосход щие допустимые значени . Это приводит к прорывам металла под кристаллизатором. Контактные напр жени  в рабочих стенках в месте их стыка можно значительно снизить и даже обеспечить их отсутствие. Дл  этого необходимо в стыке обеспечить свободное расширение рабочих стенок и их частей на 0,3-0(,7 мм, т.е. заранее задать такой зазор, но задать его в виде суммы зазоров, величина которых не преп тствует ведению разливки. При нагреве рабочих стенок или их частей они расшир ютс , уменьшаютс  малые зазоры и суммарный заданный зазор, В этом случае в рабочих стенг ках в месте их стыка либо действуют контактные напр жени , либо они отсутствуют, В результате в стыке рабочих стенок не наблюдаетс  пластической деформации, при этом при нагреве рабочих стенок зазоры наоборот уменьшаютс , а при охлаждении увеличиваютс , не превьш1а  заданной суммарной и единичной величин. Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости кристаллизатора и увеличение стабильности лить . Указанна  цель достигаетс  тем, что кристаллизатор дл  непрерывного лить  металлов, содержащий охлаждаемые рабочие стенки, .состыкованные между собой, и опорные плиты, в стыках рабочих стенок установлены пластины, суммарна  толщина которых составл ет 0,002-0,06 ширины примыкаемой рабочей стенки. Установкой пластин в стыке pai6o4HX стенок осуществл етс  задание зазора 0,3-0,7 мм, причем создаетс  зазор , представл ющий собой сумму зазоров между пластинами и между кра ними пластинами и рабочими стенкам Пластины охлаждаютс  за счет тепло отвода через зазоры к рабочим водоохлаждаемым стенкам. При суммарной толщине пластин менее 0,002 ши рины стенки при наборе С5гммарного зазора 0,7 мм требуетс  применение тончайших пластин. Поверхность эти пластин, обраш.енна  к слитку из-за пониженного теплоотвода нагреваетс  и при контакте со слитком быстро разрушаетс . В результате не ув личиваетс  стойкость кристаллизато ра, в слитке возникают раст гивающие напр жени , превьппающие допустимые значени  и происход т про рывы металла под кристаллизатором. При суммарной толщине пластин свыше 0,06 ширины стенки при наборё суммарного зазора 0,3 мм требуе с  применение толстых пластин. Эти пластины при нагреве расшир ютс  на сопоставимую с суммарным зазором величину. В результате величина свободного расширени  рабочих стенок уменьшаетс . В стыке их с пластинами и в стыках пластин возникают увеличенные контактные напр жени . Эти напр жени  превосход т допустимые. В результате начинает по вл тьс  пластическа  деформаци  и зазоры увеличиваютс , в том числе и суммарный. Теплоотвод от пластин снижаетс . Пластины больше нагреваютс  и расшир ютс  на большую величину. Контактные напр жени  увеличиваютс  и изменение зазоров прогрессирует. Это приводит либо к перегреву и разрушению пластин , либо к образованию в стыке зазора, в который начинает затекать ишак. Стойкость кристаллизатора не увеличиваетс , не сокращаетс  число прорывов под кристаллизатором. На фиг. 1 показан предлагаемый кристаллизатор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Рабочие стенки 1-3 прикреплены к опорным плитам 4 и 5, шпонками 6 и шпильками 7. В рабочих стенках опорных плитах выполнены каналы 8 дл  охлаждающей воды. В стыках рабочих стенок 1-3 установлены наборы пластин.9, Дпина пластин равна длине стыка рабочих стенок 1-3 Кристаллизатор р1аботает Следующим образом. В каналы рабочих стенок 1 - 3 по даетс  охлаждающа  вода. Рабочие стенки 1 - 3 образуют рабочую полость кристаллизатора, в которую сверху подают жидкий металл, а снизу выт гивают слиток с жидкой сердцевиной . Рабочие стенки при отборе тепла от формирующего слитка нагреваютс  и расшир ютс . Если не было набора пластин 9, то их свободному расширению преп тствовали бы шпильки 7, плиты 4 и 5 и шпонки 6. При наличии набора пластин 9 стенки 1 - 3 сдавливают эти наборы пластин . В результате уменьшаютс  малые зазоры между пластинами. Это ведет к уменьшению их суммарного зазора. Причины дл  возникновени  термопластических деформаций отсутствуют и в стыках рабочих стенок не образуютс  зазоры, превьшающие предельно допустимые. В этом случае достигаетс  высока  стойкость кристаллизатора , а усилие выт гивани  из него слитка не превьш1ает номинальное . Прорывов металла под кристаллизатором не происходит. Пример 1. Сталь марки 3 сп разливаетс  через кристаллизатор длиной 1200 мм в слитки 100x600 мм . Кристаллизатор состоит из двух пар широких и двух пар узких стенок, в которых выполнены каналы дл  охлаждающей воды. На торцах узких стенок установлены наборы пластин, толщина каждого набора 6 мм, т.е. 0,06 от ширины узкой стенки, материалом дл  которых может быть медь, сталь, бронза, латунь и др. В процессе разливки в кристалли затор подают жидкий металл и из него со скоростью 0,8 м/мин вкт гиваетс  слиток. Широкие и узкие стенки нагреваютс  и расшир ютс . При этом наборы пластин сжимаютс , имеющиес  ме зду пластинами зазоры уменьшаютс . В результате напр жени  в рабочих стенках у их стыка не превышают предельных значений. Отсуттвует пластическа  деформаци  раочих стенок и пластин. При колебаи х уровн  и по окончании разливи в стыках рабочих стенок не, обрауютс  зазоры, превышающие предельые , В последнем случае рабочие тенки и пластины охлаждаютс , востанавливаютс  до номинальных зна-I

чений. Усилие выт гивани  слитка не увеличиваетс . Обрывов слитка не происходит, а стойкость кристаллизатора увеличиваетс .

II р и м е р 2. Сталь марки 17 г 1 с разливаетс  через кристаллизатор длиной 1200 мм в слитки 250x1710 мм. Кристаллизатор состоит из двух пар широких и двух пар узких стенок, в которых выполнены каналы дл  охлаждающей воды. Широкие стенки вьшолнены составными по высоте из двух частей. Стык этих частей расположен по середине высоты кристаллизатора, т.е. размер каждой части в направлении, перпендикул рном стыку, равен 600 мм. В стыках широких и узких стенок установлены наборы пластин, толщина ка одого набора 5 мм, т.е. 0,02 от ширины узкой грани. В стыках составных частей широких стенок установлены наборы пластин, толщина каждого набора 9 мм, т.е. 0,015 от размера верхней части в направлении, перпендикул рном стыку.

В продессе разливки в кристаллизтор подают жидкий металл и из него со скоростью 0,6 м/мин выт гивают слиток. Широкие и узкие стенки нагреваютс  и расшир ютс . При этом наборы пластин с жимаютс . Имеющиес  мезкду пластинами зазоры уменьшаютс . В результате напр жени  в узких и широких стенках у стыков не превышают предельных значений. Отсутствует пластическа  деформаци  рабочих стенок и пластин. При колебани х уровн  и по окончании разливки стыки рабочих стенок не раскрываютс . В этом случае рабочие стенки и пластины -охлаждаютс  и возвращаютс  в исходное состо ние. Зазоры между пластинами восстанавлива ютс  до номинальных значений, Уси55346

лйе выт гивани  слитка не увеличиваетс . Обрывов слитка не происходит , а стойкость кристаллизатора увеличиваетс .

5 ПримерЗ. Сталь марки 08Ю разливаетс  через кристаллизатор длиной 1200 мм в слитки 250x1850 мм Кристаллизатор состоит из двух пар широких и двух пар узких стенок, в которых выполнены каналы дл  охлаждающей воды. Широкие стенки выполнены составными по ширине. Обща  ширина широкой стенки 2200 мм, а каждой части - 1100 мм. В стыках 5 широких и узких стенок установлены наборы пластин, толщина казвдого набора 2,5 мм, т.е. 0,01 от ширины узкой грани. На стыках частей широких стенок установлено по набору 0 пластин. Толщина каждого набора 2,2 мм, т.е. 0,002 от ширины части широких стенок.

В процессе разливки в кристаллизатор подают жидкий металл и из него со скоростью 0,7 м/мин выт гивают слиток. Широкие и узкие стенки нагреваютс  и расвгар ютс . При этом наборы пластин сжимаютс , имеющиес  Б наборах зазоры сокращаютс . Б результате напр жени  в рабочих стенках у стыков не превьш1ают предельных значений. Отсутствует пластическа  деформаци  рабочих стенок и J пластин. При колебани х уровн  и по окончании разливки стыки рабочих стенок не раскрываютс , В этом случае рабочие стенки и пластины охлаждаютс  и возвращаютс  в исходо ное состо ние. Зазоры между пластинами восстанавливаютс  до номинальньЕС значений. Усилие выт гивани  слитка не увели иваетс . Обрьшов слитка не происходит, а стойкость кристаллизатора увеличиваетс .

Claims (1)

1. КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ, содержащий охлаждаемые рабочие стенки, состыкованные между собой, и опорные плиты, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости кристаллизатора и увеличения стабильности литья, в стыках рабочих стенок установлены пластины, суммарная толщина которых составляет 0,002-0,06 ширины примыкаемой рабочей стенки.

   г

   1 1135534