SU1683861A1

SU1683861A1 - Method of continuous casting of billets

Info

Publication number: SU1683861A1
Application number: SU853968940A
Authority: SU
Inventors: Павел Александрович Левин
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1985-10-28
Publication date: 1991-10-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к технологии получени заготовок методом непрерывного лить . Целью изобретени вл етс повышение производительности процесса и улучшение качества заготовок. Это достигаетс тем, что кристаллизатор заполн ют металлом заглубленной струей, расположенной в плоскости симметрии канала кристаллизатора, и осуществл ют циркул цию металла в горизонтальной плоскости с созданием по крайней мере двух граничащих друг с другом зон. Направление циркул ции металла в граничащих зонах противоположное. Обеспечиваетс ускоренное охлаждение металла без образовани столбчатых кристаллов и получение мелкокристаллической структуры 3 илThe invention relates to metallurgy, in particular, to the technology for producing blanks by continuous casting. The aim of the invention is to increase the productivity of the process and improve the quality of the blanks. This is achieved by filling the mold with a metal with a buried jet located in the plane of symmetry of the mold channel, and the metal is circulated in a horizontal plane with the creation of at least two zones bordering each other. The direction of metal circulation in the adjacent zones is opposite. Accelerated cooling of the metal without the formation of columnar crystals and obtaining a fine-crystalline structure 3 silt

Description

Изобретение относитс к металлургии, в частности к технологии получени заготовок методом непрерывного лить .The invention relates to metallurgy, in particular, to the technology for producing blanks by continuous casting.

Целью изобретени вл етс повышение производительности процесса и улучшение качества заготовок.The aim of the invention is to increase the productivity of the process and improve the quality of the blanks.

На фиг. 1 показано устройство дл непрерывного лить заготовок вид в плане; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 и 2.FIG. 1 shows a device for continuous casting in plan view; in fig. 2 - the same, option; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 1 and 2.

Устройство дл непрерывного лить заготовок включает кристаллизатор 1 с водо- охлаждаемыми стенками 2, образующими канал кристаллизатора 1.A device for continuous casting of billets includes a mold 1 with water-cooled walls 2 forming the channel of the mold 1.

В кристаллизатор 1 опущен погружной стакан 3 с выходным отверстием 4 дл жидкого металла.In the mold 1, the immersion cup 3 with the outlet 4 for the liquid metal is lowered.

Перемешивающие устройства 5 выполнены в виде литейных электромагнитных статоров-индукторов 6, расположенных по периметру канала кристаллизатора 1.Mixing devices 5 are made in the form of casting electromagnetic stators-inductors 6, located along the perimeter of the channel of the mold 1.

Сущность предложенного способа заключаетс в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Металл подаетс во внутреннюю полость кристаллизатора 1 через выходное отверстие 4 погружного стакана 3 под углом 10-60° к оси рабочего канала. В металле наводитс бегущее электромагнитное поле, создающее циркулирующие в горизонтальной плоскости потоки жидкого металла, увлекающие струю расплава из выходного отверсти 4. При этом циркул ци в вертикальной плоскости не возникает и шлак с металлом не перемешиваютс , чем обеспечиваетс свободное всплытие неметаллических включений. В кристаллизаторе 1 образуетс корка металла, и заготовка выт гиваетс т нущими валками. Из-за симметричного относительно центральной плоскости А-А подключени статоры 6 создают в разграниченных этой плоскостью объемах рабочего канала противоположно направленные электромагнитные моменты, равные по величине. Поэтому экранирующие поле вихревые токи в контуре, образованном внутренними стенками 2 и коркойThe metal is fed into the internal cavity of the mold 1 through the outlet 4 of the immersion nozzle 3 at an angle of 10-60 ° to the axis of the working channel. A traveling electromagnetic field is induced in the metal, creating a flow of liquid metal circulating in the horizontal plane, drawing the melt stream out of the outlet 4. In this case, circulation in the vertical plane does not occur and the slag does not mix with the metal, thus allowing free non-metallic inclusions. In the mold 1, a metal crust is formed, and the workpiece is drawn by pulling rollers. Due to the symmetrical relative to the central plane A-A of the connection, the stators 6 create, in the volumes of the working channel delimited by this plane, oppositely directed electromagnetic moments equal in magnitude. Therefore, the field-shielding eddy currents in the circuit formed by the inner walls 2 and the crust

СПSP

сwith

((

0000

соwith

0000

оabout

затвердевающего металла, не навод тс . При этом за счет магнитогидродииамического эффекта в указанных объемах возникают потоки , циркулирующие в противоположных направлени х (см. фиг, 1). В центральной плоскости А-А направлени их совпадают, движение интенсифицируетс подаваемой в эту плоскость струей расплава из выходного отверсти 4. Возможен вариант, примен емый при литье сл бов, когда число отдельных потоков четно и больше двух, при этом направлени их движени в симметричных относительно параллельной узким гран м центральной плоскости объемах противоположны (см. фиг. 2).hardening metal, not induced. At the same time, due to the magnetohydrodiamiamic effect, flows in opposite directions appear in the indicated volumes (see Fig. 1). In the central plane A-A, their directions coincide, the movement is intensified by a jet of melt supplied from this exit plane 4. The variant used for casting slabs is possible, when the number of separate streams is even and more than two, while their directions are symmetrical with respect to The volumes parallel to the narrow faces of the central plane are opposite (see Fig. 2).

Увлекаемый циркулирующими потоками гор чий металл из средней части кристаллизатора 1, в том числе и подаваемый из погружного стакана 3, направл етс к периферийной части кристаллизатора 1 (стенкам 2) и движетс вдоль них, смыва в применисковой зоне образующиес центры кристаллизации и охлажда сь при этом. В процессе циркул ции охлажденный металл вновь поступает в среднюю часть, где центры кристаллизации и расплавл ютс . Температура металла по сечению кристаллизатора 1 усредн етс , он охлаждаетс до температуры кристаллизации (при начальном перегреве 30-70°) за врем 0,5-3 с, после чего начинаетс образование корки металла, и заготовка выт гиваетс т нущими валками.The hot metal entrained in the circulating streams from the middle part of the crystallizer 1, including that supplied from the immersion cup 3, is directed to the peripheral part of the crystallizer 1 (walls 2) and moves along them, flushing out the formed crystallization centers in the applicable zone and cooling . During the circulation process, the cooled metal re-enters the middle part, where the crystallization centers and melt. The temperature of the metal over the cross section of the mold 1 is averaged, it is cooled to the crystallization temperature (with an initial overheating of 30–70 °) during 0.5–3 s, after which the formation of a metal crust begins, and the billet is drawn by pulling rollers.

Поскольку на уровне формировани корки весь металл по горизонтальному сечению охлажден до температуры ликвидуса, то при продолжающемс перемешивании уносимые с фронта затвердевани центры кристаллизации уже не расплавл ютс и поSince, at the level of crust formation, all the metal is cooled to the liquidus temperature across the horizontal section, with continued stirring, the crystallization centers taken away from the solidification front no longer melt and

сечению образуютс мелкие кубические кристаллы, оседающие вниз. Структура получаетс мелкокристаллической, так как потоки металла не дают образовыватьс The cross section forms small cubic crystals that settle down. The structure is crystalline, as metal flows prevent the formation of

столбчатым кристаллам. Через 5-10 мин после выхода корки из кристаллизатора 1 на уровне, где толщина корки становитс равной 1/4-1/3 толщины заготовки, сердцевина заготовки за счет горизонтальнойcolumnar crystals. After 5-10 minutes after the crust leaves the crystallizer 1 at the level where the crust thickness becomes 1 / 4-1 / 3 of the thickness of the workpiece, the core of the workpiece is due to the horizontal

циркул ции и вертикальной при оседании центров кристаллизации охлаждаетс в целом до температуры солидуса и затвердевает . Скорость кристаллизации сечени при этом высока и фронт кристаллизации близокwhen circulating and vertical, the crystallization centers are cooled as a whole to the solidus temperature and solidify. The crystallization rate of the cross section is high and the crystallization front is close.

к горизонтальному. Равномерно распределенные по сечению кристаллы смыкаютс между собой, межкристаллистые объемы подпитываютс расплавом, поэтому пустоты в осевой зоне отсутствуют,to horizontal. The crystals uniformly distributed over the cross section are interconnected, the intercrystalline volumes are fed by the melt, therefore there are no voids in the axial zone,

Применение изобретени позволит повысить качество поверхности и внутренней структуры заготовки, уменьшить процент брака и затраты энергии на перемешивание металла.The application of the invention will improve the quality of the surface and the internal structure of the workpiece, reduce the scrap rate and energy costs for mixing the metal.

Claims

Invention Formula

Method for continuous casting of workpieces, including the supply of liquid metal into the mold by a deep jet, located in the plane of symmetry of the channel

mold, and the circulation of metal in a plane perpendicular to the axis of the mold channel, characterized in that, in order to increase the productivity of the process and improve

the quality of the workpieces, the metal is circulated in at least two zones adjacent to each other, while the directions of circulation in the adjacent zones are mutually opposite.

FIG I

FIG. 2

A-l