SU889269A1

SU889269A1 - Method of cooling ingot continuous casting of copper and copper-based alloys

Info

Publication number: SU889269A1
Application number: SU802897160A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Мордухович Кац; Евгений Глебович Шадек; Владимир Федорович Головешко; Виктор Васильевич Кандарюк
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Сплавов И Обработки Цветных Металлов
Priority date: 1980-03-21
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1981-12-15

Description

Изобретение относитс к метаплур-t гии,в частности к непрерывному литью металлов и сплавов, а более конкретней к способу вторичного охлаждени слитка принепрерывном литье и предназначено дл лить слитков из меди и сплавов на медной основе (медь, раскисленна фосфором, медь хромиста , медь кадмиева ,латуни свинцовистые, бронза кремнистомарганцовиста и др.) Медь и большинство сплавов на медной, основе отличаютс высокой гор челом- костью, что приводит к возникновению осевых гор чих трещин при непрерывном литье. Как показывает практика получени качественных (без трещин) слитков,в особенности на повышенных скорост х лить (например, дл лить слитков меди МЗР 300 мм со скоростью 10 м/ч вместо прин той 6,5 м/ч требуютс особые услови охлаждени слитка, в частности в зоне вторичногр охлаждени . Известны способы, включающие струй ное сосредоточенное вторичное охлаждение непосредственно под кристаллизатором водой, выход щей из кристаллизатора , либо на некотором рассто нии от кристаллизатора, водой, выход щей из спрейера-экранно-спрейерна система fl . Однако производственна практика и многочисленные исследовани показали , что возможности повьпиени скорости лить качественных (без внутренних трещин) слитков при указанных способах исчерпаны. Дальнейшее совершенствование процесса на базе данного способа практически исключено. Наиболее близким по технической :сущности и достигаемому результату ;К предлагаемому вл етс способ охлаждени стального слитка при непрерывном литье, включаю1ций формирование слитка в кристаллизаторе с выходом лунки жидкого металла за пределы кристаллизатора и вторичное охлаждение распьшением воды в 3-х или болееThe invention relates to meta-plutonium, in particular to continuous casting of metals and alloys, and more specifically to the method of secondary cooling of an ingot in the course of continuous casting, and is intended to cast ingots of copper and copper-based alloys (copper, deoxidized phosphorus, chromist copper, cadmium copper lead brass, silicon-manganese bronze, etc.) Copper and most copper-based alloys are characterized by a high throatiness, which leads to the appearance of axial hot cracks during continuous casting. As practice shows, obtaining high-quality (no cracks) ingots, especially at higher casting speeds (for example, for casting ingots of 300 mm MZR copper at a speed of 10 m / h instead of the adopted 6.5 m / h, special conditions for cooling the ingot are required, Particularly in the secondary cooling zone. There are known methods that include jet concentrated secondary cooling directly under the crystallizer with water coming out of the crystallizer, or at some distance from the crystallizer, with water leaving the sprayer-screen-sprayer system. fl. However, manufacturing practice and numerous studies have shown that the speed of casting speed of quality (without internal cracks) ingots with these methods has been exhausted. Further improvement of the process based on this method is almost impossible. The closest to the technical: essence and the achieved result; method of cooling steel ingot during continuous casting, including the formation of an ingot in the mold with the output of the liquid metal well beyond the crystal allizatora raspsheniem and the secondary cooling water in 3 or more

участках зоны орошени . Иа первом участке, непосредственно примыкающем к кристаллизатору, длиной 2,5-3,5% длины всего участка вторичного охлаждени , объем воды подаваемой из спрейеров , 200-400 л/мин.м , на втором участке, примыкающем к первому, длин 2,5-3,5% длины всего участка, объем воды 100-180.л/мин-м. на третьем участке, примыкающем ко второму,длиной 16-20% длиной всего участка, объем воды 50-130 л/мин-м. Указанный режим обеспечивает отсутствие растрескивани поверхности заготовки при выходе из кристаллизатора и минимальную сегрегацию расплава в лунке 2 .areas of irrigation. In the first section, immediately adjacent to the mold, 2.5–3.5% of the length of the entire secondary cooling section, the volume of water supplied from the sprayers, 200–400 l / min.m, in the second section, adjacent to the first, length 2, 5-3.5% of the length of the entire section, the volume of water 100-180.l / min-m. in the third section, adjacent to the second, 16-20% in length of the entire section, the volume of water is 50-130 l / min-m. This mode ensures the absence of cracking of the surface of the workpiece at the exit from the mold and minimal melt segregation in well 2.

- Однако известный способ предназначен дл лить стальных слитков и не может быть однозначно перенесен на случай лить медных слитков.- However, the known method is designed to cast steel ingots and cannot be unambiguously transferred to the case of casting copper ingots.

Цель изобретени - предотвращение возникновени трещин и повьшение скорости разливки.The purpose of the invention is to prevent the occurrence of cracks and increase the casting speed.

Указанна цель достигаетс тем, что в способе, включающем формирование слитка в кристаллизаторе с выходом лунки жидкого металла из кристаллизатора с последующим охлаждением слитка в нескольких участках зоны вторичного охлаждени , в этих зонах поддерживают плотность орошени в первом участке 25-50 во втором и третьем - по 20-30 , причем прот женности первого и второго участков одинаковы и составл ют 4050% , а третьего - 40-100% рассто ни от нижнего среза кристаллизатора до конца лунки жидкого металла.This goal is achieved by the fact that in the method involving the formation of an ingot in a mold with the exit of a liquid metal well from the mold and then cooling the ingot in several areas of the secondary cooling zone, in these zones the density of reflux is maintained in the first section 25-50 in the second and third 20-30, with the lengths of the first and second sections being the same and constituting 4050%, and the third — 40-100% of the distance from the lower section of the mold to the end of the liquid metal well.

Величины плотности орошени соответствуют следующим значени м удельного расхода воды на единицу веса слитка: 0,5-1,0; 0,5-0,6;0,5-0,6 л/кThe values of irrigation density correspond to the following values of specific water consumption per unit weight of the ingot: 0.5-1.0; 0.5-0.6; 0.5-0.6 l / c

Число участков зоны, вторичного охлаждени (.не менее трех) определено из соображений о необходимости распределени воды по достаточно большой дпине слитка с целью обеспечени существенного повышени скорости лить . При этом увеличение числа участков (например до четырех) возможно при соблюдении рекомендованных расходов воды и может быть целесообразно по конструктивным соображени м и с целью расширени технологических возможностей способа. Уменьшение же числа участков (меньше трех) недопустимо , т.к. при этом требуемый режим неосуществим.The number of sections of the secondary cooling zone (not less than three) was determined on the basis of the need to distribute water over a sufficiently large spine of the ingot in order to provide a substantial increase in the rate of pouring. At the same time, an increase in the number of sections (for example, up to four) is possible while observing the recommended water flow rates and may be expedient for constructive considerations and in order to expand the technological capabilities of the method. Reducing the number of plots (less than three) is unacceptable, since while the desired mode is not feasible.

Размеры первого и второго участков выбраны исход из геометрии факелов и условий размещени и работы типовых круглофакельных форсунок: угол раскрыти факела 60-90°, рассто ние до поверхности слитка 100 Ч50 мм Длина третьего участка, а вместе с тем и всей зоны орошени , такова, что должна обеспечить достаточное охлаждение слитка (при заданных расходах веды), исключение вторичного разогрева слитка, монотонное снижение температуры поверхности на этом участке.The dimensions of the first and second sections were chosen based on the torch geometry and the conditions of placement and operation of typical round torch nozzles: the flare angle is 60-90 °, the distance to the ingot surface is 100 × 50 mm. The length of the third section, and the entire irrigation zone, is that should ensure sufficient cooling of the ingot (at a given cost of Veda), elimination of the secondary heating of the ingot, monotonous decrease of the surface temperature in this area.

Нижние пределы плотности орошени на участках прин ты из соображени исключени вторичного разргрева, привод щего к промежуточным трещинам.The lower limits of irrigation density at sites are adopted for reasons of eliminating secondary heating, leading to intermediate cracks.

Нижние пределы плотности орошени по участках прин ты из сообралсени исключени вторичного разогрева, привод щего к промежуточным трещинам. Верхние пределы плотности орошени по участкам прин ты исход из необходимости обеспечени умеренной интенсивности теплоотдачи и достаточной равномерности охлаждени слитка по сечению дл исключени осевых трещин .The lower limits of the irrigation density over the areas are taken from concurrence of elimination of secondary heating, leading to intermediate cracks. The upper limits of the irrigation density in the areas are based on the need to ensure moderate heat transfer intensity and sufficient uniform cooling of the ingot over the cross section to exclude axial cracks.

У На чертеже изображена схема осуществлени способа.Figure 1 shows a flow chart of the method.

Схема содержит кристаллизатор 1, непрерыв1|ый слиток 2 с лункой 3 жид- кого металла и систему 4 форсуночного. охлаждени , включающую в пор дке примера три участка зоны 5-7 орошени (число участков может быть больше).The circuit contains a mold 1, a continuous ingot 2 with a well 3 of a liquid metal and a system 4 nozzles. cooling, including in the order of the example three areas of the irrigation zone 5-7 (the number of areas may be more).

Способ состоит в том, что слиток, выход щий из кристаллизатора охлаждают распылением воды по участкам зоны орошени в соответствии с вьшгеуказанными пределами.The method consists in that the ingot leaving the crystallizer is cooled by spraying water over parts of the irrigation zone in accordance with the limits specified.

Claims

Invention Formula

The method of cooling the ingot during continuous casting of copper and copper-based alloys, including the formation of an ingot in the mold with the exit of the liquid metal well from the mold, followed by cooling with its sprayed water in several sections of the secondary cooling zone, which are different from the occurrence of cracks and increase the casting speed, maintain the irrigation level in the first section 255 50, in the second and third sections 20-30 each, and the lengths of the first and second sections are the same and exhibit 40-50%, and the third - 40-100% of a distance from the mold LO .nego cutoff until the end of the liquid metal wells. 9 Sources of information taken into account in the examination 1. Zhevlakov V.N., Shadek E.G. Scientific works of the Institute. Giprotsvetmetobrabotka, vol.53, 1978, p.14.

2. Japanese Patent No. 51-78908, Cl.11 B 091.1, B 22 D 11/124, 1976.