SU818737A1

SU818737A1 - Apparatus for eliminating liquid metal overheat

Info

Publication number: SU818737A1
Application number: SU782589411A
Authority: SU
Inventors: Леонид Александрович Соколов; Александр Иванович Тарасенко; Юрий Алексеевич Гусенков; Сергей Петрович Ефименко; Анатолий Михайлович Кондратюк
Priority date: 1978-03-07
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1981-04-07

Description

ренней трубы. Отвод тепла производитс за счет охладител , циркулирующего виутри данного устройства. Рабоча поверхность наружной трубы покрыта защитным слоем. Внутри наружной трубы жестко установлены направл ющие втулка и ребра. Активатор совершает как вращательное, так и возвратно-поступательное движение. Жидкий металл вибрируют двум колебани ми разной частоты. Глубина проникновени колебаний в жидкий металл зависит от конусности дна головкп. Вибраци в данном устройстве необходима дл увеличени эффективности обработки металла и предотвращени налипани металла на поверхность механического активатора 3.Renne pipe. Heat is removed by the cooler circulating through this device. The working surface of the outer pipe is covered with a protective layer. Guides and fins are rigidly mounted inside the outer pipe. The activator performs both rotational and reciprocating motion. Liquid metal is vibrated with two vibrations of different frequency. The depth of penetration of oscillations into a liquid metal depends on the taper of the bottom of the cylinder head. Vibration in this device is necessary to increase the efficiency of metal processing and prevent metal from sticking to the surface of the mechanical activator 3.

Однако устройство сложно в изготовлении и эксплуатации и, как следствие этого , имеет низкую работоспособность.However, the device is difficult to manufacture and operate and, as a consequence, has a low performance.

Наличие защитного сло на поверхности активатора увеличивает термическое сопротивление его наружной стенки. Это приводит к снижению охлаждени активатором жидкой стали.The presence of a protective layer on the surface of the activator increases the thermal resistance of its outer wall. This results in a decrease in cooling by the activator of the liquid steel.

Как показали исследовани , на наружных поверхност х такого рода устройства, погруженных в жидкий металл, происходит непрерывный рост корочки. Если устройство не удалить из жидкого металла, непрерывно растуща корочка сомкнетс с выт гиваемой из кристаллизатора оболочкой слитка и произойдет авари .Studies have shown that a continuous crust growth occurs on the outer surfaces of such devices, immersed in a liquid metal. If the device is not removed from the liquid metal, the continuously growing crust will close with the ingot casing pulled out of the mold and an accident will occur.

Таким образом, известные устройства не обеспечивают требуемое сн тие перегрева жидкого металла в кристаллизаторе и непрерывное отпадание накристаллизовавшейс корочки с поверхности устройства внутрь лунки слитка. Поэтому эти устройства не в состо нии уменьщить ликвацию и пористость центральной зоны слитка .Thus, the known devices do not provide the required removal of the overheating of the liquid metal in the mold and the continuous falling off of the crystallized crust from the device surface inside the ingot well. Therefore, these devices are not able to reduce the liquation and porosity of the central zone of the ingot.

Цель изобретени - улучшение качества отливаемого слитка и упрощение конструкции устройства.The purpose of the invention is to improve the quality of the cast ingot and simplify the design of the device.

Цель достигаетс тем, что наружна труба выполнена в виде перевернутого усеченного конуса, образующа внещней поверхности которого расположена под углом 13-20 к оси симметрии конуса, а образующа внутренней поверхности - под углом 7-10°.The goal is achieved by the fact that the outer tube is made in the form of an inverted truncated cone, the outward surface of which is located at an angle of 13-20 to the axis of symmetry of the cone, and forming the inner surface at an angle of 7-10.

Нижний предел значений угла наклона внешней образующей ларужпого конуса был вз т несколько больше, чем угол самоторможени конусов и клиньев.The lower limit of the angle of inclination of the outer generatrix of the circle cone was taken slightly larger than the self-braking angle of the cones and wedges.

Цри угле конуса, равном или меньшим углу самоторможени , отпадани кристаллизующейс корочки не происходит. В этом случае толщина корочки на конусе непрерывно увеличиваетс . Если конус не удалить из жидкого металла, наступит момент, когда наружна поверхность корочки сомкнетс с движущейс из кристаллизатора оболочкой слитка. Последнее во избежание аварии не допустимо.If the angle of the cone is equal to or less than the angle of self-braking, there is no falling off of the crystallizing crust. In this case, the thickness of the crust on the cone increases continuously. If the cone is not removed from the liquid metal, a moment will come when the outer surface of the crust closes with the ingot shell moving from the mold. The latter in order to avoid an accident is not permissible.

Верхний предел вз т из практики эксплуатации устройства. Практика показала, что увеличение угла конусности более чем па 20° при посто нном диаметре конуса приводит к существенному уменьшению охлаждающей поверхности устройства и глубины его- погружени . Необходимо , чтобы температура внешней поверхности наружного конуса повышалась от егоThe upper limit is taken from the practice of operating the device. Practice has shown that an increase in the angle of taper of more than 20 ° at a constant diameter of the cone leads to a significant decrease in the cooling surface of the device and the depth of its immersion. It is necessary that the temperature of the outer surface of the outer cone rises from its

меньшего основани к большему. При этом па 0,1 м длины образующей этой поверхности температура должна увеличиватьс вдвое. Это достигаетс тем, что угол наклона внутренней образующей наружногоa smaller base to a larger one. At the same time, pa 0.1 m of the length of the generator of this surface, the temperature should double. This is achieved by the fact that the angle of inclination of the inner forming outer

конуса к его оси симметрии составл ет 7-10° соответственно.the cone to its axis of symmetry is 7-10 °, respectively.

При величине угла большей 10° не будет достигнут требуемый перепад температур по толщине стенки, при угле, меньшемWhen the angle is greater than 10 °, the required temperature difference across the wall thickness will not be reached, if the angle is less than

7°, возможно оплавление медной стенки.7 °, it is possible to melt the copper wall.

Разнотолщинность стенки наружного полого конуса приводит к тому, что температура наружной поверхности конуса вблизи его большего основани будет почти в дваThe thickness of the wall of the outer hollow cone leads to the fact that the temperature of the outer surface of the cone near its larger base will be almost two

раза больше, чем вблизи меньшего основани . Как показали расчеты, толщина корочки у большего основани конуса будет заметно тоньще и ее сила давлени на конус соответственно меньще. Это вл етс times more than near a smaller base. As the calculations showed, the thickness of the crust at the larger base of the cone will be noticeably thinner and its force of pressure on the cone is correspondingly smaller. This is

благопри тным фактором с точки зрени «сползани корочки с конуса.a favorable factor in terms of slipping the crust off the cone.

Как показала практика, разнотолщинность стенки наружного полого конуса и наличие угла наклона образующей его наружпой поверхности, больщего, чем угол самоторможени , обеспечивает непрерывное отпадание кристаллизующейс корочки с наружной поверхности конуса внутрь жидкой фазы без какой-либо вибрации.As practice has shown, the thickness difference between the wall of the outer hollow cone and the presence of a tilt angle forming its outer surface, larger than the angle of self-braking, ensures the continuous falling of the crystallizing crust from the outer surface of the cone into the liquid phase without any vibration.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.The drawing shows the proposed device, a longitudinal section.

Устройство состоит из соосно расположенных одна в другой труб. Наружна труба 1 имеет дно 2, над которым расположен открытый торец 3 внутренней трубы 4. Внутренн труба 4 служит дл подачи охладител к устройству. Внешн образующа 5 наружной трубы 1 образует с осью симметрии конуса угол, равный 13°, а внутренн образующа 6 наружного конуса образует с осью симметрии конуса угол, равный 7°. Наружна образующа 7 внутреннего конуса 4 параллельна внутренней образующей наружного конуса.The device consists of coaxially arranged pipes in one another. The outer tube 1 has a bottom 2, above which an open end 3 of the inner tube 4 is located. The inner tube 4 serves to supply a cooler to the device. The external forming 5 of the external pipe 1 forms an angle of 13 ° with the axis of symmetry of the cone, and the internal forming 6 of the external cone forms an angle of 7 ° with the axis of symmetry of the cone. The outer 7 of the inner cone 4 is parallel to the inner of the outer cone.

Перед погружением устройства в металлBefore immersing the device in metal

подают охладитель по внутренней трубе иserves cooler through the inner tube and

отвод т его по конусообразному зазоруretracted by a cone-shaped gap

между наружной и внутренней трубами.between the outer and inner tubes.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Claims

When the device is in the liquid metal, a cup-shaped crust crystallizes on the outer surface of the cone. When shrinkage occurs, a force arises along the outer surface of the cone. Due to this strength, the crust slides off the cone and sinks into the liquid metal. In this case, the overheating of the liquid metal occurs both due to the crystallization of the crust and due to its subsequent subsequent melting. At the same time, crystallization centers are formed, leading to the crushing of the structure and the elimination of axial friability and segregation of the cast metal. The advantage of the invention is that it does not need additional sources of energy of any kind of vibration, simple to manufacture, convenient to operate. This ensures high reliability of the device in operation. Apparatus of the Invention A device for removing the overheating of molten metal in a mold of a continuous casting plant, comprising an outer pipe with a closed bottom and an inner pipe coaxially installed in it with a gap, characterized in that, in order to improve the quality of the cast ingot and simplifying the design of the device, the outer tube is made in the form of an inverted truncated cone, forming the outer surface of which is at an angle of 13-20 ° to the axis of symmetry of the cone, and forming an inner surface Surfaces - at an angle of 7-10 °. Sources of information taken into account in the examination 1.Germann E. Continuous casting. Metallurgizdat, 1961, p. 487, fig. 1466.

2. In the same place 487, fig. 465.

3. USSR author's certificate number 422525, cl. In 22D 11/00, 1972 (prototype).