SU904877A1

SU904877A1 - Metallic cooler for shaping ingot

Info

Publication number: SU904877A1
Application number: SU802866282A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Есаулов; Владимир Федорович Поляков; Виталий Иванович Семеньков
Original assignee: Институт черной металлургии
Priority date: 1980-01-10
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1982-02-15

Description

1one

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при непрерывной разливке стали.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to steelmaking, and can be used in the continuous casting of steel.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс охлаждаемый металлический холодильник, выполненный из высокотеплопроводного материала, в частности из меди.The closest to the proposed technical essence is a cooled metal cooler, made of highly heat-conducting material, in particular copper.

Холодильник внутри охлаждаетс водой и представл ет собой цилиндрический стакан с конической частью небольшой прот женности со стороны дна. Верхн часть холодильника соедин етс с вибратором, а цилиндрическа и коническа части помещаютс во врем работы в металл. При погружении в жидкий металл на поверхности холодильника намораживаетс корочка металла , котора под действием энергии вибрации периодически сбрасываетс в жидкую сердцевину слитка. Коническа часть стержн выполнена дл некоторого облегчени условий сбрасывани с его поверхности образующихс обломков кристаллов и корочек металла , главным образом в виде чулка С11., Недостатком известной конструкции вл етс то, что она не позвол ет формировать в единицу времени достаточного количества необходимых центров кристаллизации в виде переохлаждаемых кристаллов. Вследствие этого The inside of the refrigerator is cooled with water and is a cylindrical cup with a conical part of a small extension from the bottom. The upper part of the refrigerator is connected to the vibrator, and the cylindrical and conical parts are placed in metal during operation. When immersed in liquid metal, a crust of metal is frozen on the surface of the refrigerator, which, under the action of vibration energy, is periodically discharged into the liquid core of the ingot. The conical part of the rod is made to somewhat relieve the conditions of dropping crystal fragments and metal crusts from its surface, mainly in the form of a C11 stocking. A disadvantage of the known construction is that it does not allow forming a sufficient number of necessary crystallization centers in a unit of time supercooled crystals. Therefore

10 макроструктура слитка улучшаетс не значительно. Повышение частоты колебани стержн дл увеличени центров кристаллизации в единицу времени и улучшени макроструктуры слитка огра15 ничено техническими возможност ми выпускаемых вибрирующих устройств и непосредственно стойкостью самих металлических стержней.10, the ingot macrostructure is not significantly improved. Increasing the oscillation frequency of the rod to increase the centers of crystallization per unit of time and improve the macrostructure of the ingot is limited by the technical capabilities of the produced vibrating devices and the durability of the metal rods themselves.

2020

Целью изобретени вл етс улучшение структуры слитка путем увелимени количества зарождаемых центров кристаллизации в единицу времени. что на наружной поверхности холодил ника выполнены продольные канавки, заполненные материалом с более низк теплопроводностью, чем материал хол дильника, например металлокерамикой На чертеже схематически представ лен предлагаемый холодильник. Холодильник имеет оболочку из вы сокотеплопроводного материала 1, в частности из меди, на поверхности которой выполн ютс продольные учас ки в виде канавок 2, заполненных материалом с более низкой теплопроводностью , чем материал холодильника . Количество продольных канавок зависит от размера холодильника и, как правило, составл ет 2-4 шт. Холодильник охлаждаетс водой и имеет цилиндрическую форму. Наличие канавок, заполненных материалом с более низкой теплопровод ностью, чем материал холодильника, позвол ет разделить поверхность холодильника на р д независимых участ ков охлаждени . Выполнение таких по лос, из малотеплопроводного материала предотвращает возможность образовани сплошной металлической корки по периметру и, тем самым, улучшает услови отделени наморай ивающейс оболочки от холодильника. В этом случае сплои1на металлическа оболочка (чулок) на поверхности холодильника не образуетс , так как п поверхности из малотеплопроводного материала наход тс в температурном равновесии с жидкой сталью, т. е. разогреты до температуры разливаемо го металла. Проведенные исследовани показывают ,, что дл выполнени поставленной цели с учетом технологичности процесса в качестве материала дл изготовлени полос необходимо использовать металлокерамику. Последн обладает высокой стойкостью к жидкой стали и очень низкой теплопроводностью , что предотвращает образование корочек металла на поверх ности полосы. В св зи с этим образующиес короч ки металла на разделенных поверхност х холодильника полум ютс более тонкими, чем при использовании известного устройства. Кроме того, они легко отдел ютс от поверхности и олее сильно переохлаждены по толна отделение закристаллизованных корочек металла энерги вибрации меньше, чем при использовании известного устройства. Таким образом, предлагаемый холодильник дл формировани слитка работает с. меньшей затратой энергии вибрации, посылает в жидкий металл, в единицу времени значительно большее количество закристаллизовавшихс корочек и более переохлажденных, что позвол ет получать хорошее качество макроструктуры слитка без осевой пористости и ликвации. Пример. Холодильник дл формировани слитка состоит из цилиндрической оболочки без конической части и выполнен из высокотеплопроводного материала, в частности из меди. На наружной поверхности по всей высоте выполн ютс продольные канавки, которые заполн ютс малотеплопроводным материалом, например металлокерамическим составом. Например, при толщине оболочки холодильника 10 мм углубление дл канавки полосы составл ет -5 мм, а ширина - не более мм. Продольные участки в виде полосы могут как превышать размеры наружного ; диаметра холодильника, так и быть выполненными заподлицо с поверхностью. Полоски из металлокерамики наиболее приемлемо крепить о канавках на поверхности холодильника при помощи огнеупорной пасты. Дл надежности креплени форму канавки и полоски целесообразно выполн ть в виде ласточкиного хвоста. Наиболее рационально при этом устанавливать на поверхности холодильника три полоски из малотеплопроводного материала. Диаметр и высота холодильника в зависимости от сечени отливаемой заготовки определ етс 8 каждом конкретном сгучае. Верхн часть холодильника жестко соедин етс с вибрагорем. Использование предлагаемого холодильника дл формировани слитка позвол ет реализовать на практике возможность заметного улучшени микроструктуры слитка путем применени охлаждаемых стержней; использовать вибрирующее установки с меньшей мощностью; повысить механические свойства литого и катанного металла наThe aim of the invention is to improve the structure of the ingot by increasing the number of nucleated crystallization centers per unit time. that longitudinal grooves filled with a material with lower thermal conductivity than the material of the hall, such as metal ceramics, are made on the external surface of the refrigerator. The proposed refrigerator is schematically shown. The refrigerator has a sheath of highly heat-conducting material 1, in particular copper, on the surface of which longitudinal parts are made in the form of grooves 2 filled with a material with lower thermal conductivity than the material of the refrigerator. The number of longitudinal grooves depends on the size of the refrigerator and, as a rule, is 2-4 pieces. The refrigerator is water cooled and has a cylindrical shape. The presence of grooves filled with a material with a lower thermal conductivity than the material of the refrigerator allows the surface of the refrigerator to be divided into a number of independent cooling sections. Making such strips from low heat conducting material prevents the possibility of forming a solid metal crust around the perimeter and, thereby, improves the conditions for separating the bulk of the shell from the refrigerator. In this case, a metal sheath (stocking) does not form on the surface of the refrigerator, since the n surface of low heat conducting material is in temperature equilibrium with the liquid steel, i.e., heated to the temperature of the cast metal. The conducted studies show that, in order to accomplish this goal, taking into account the technological process, it is necessary to use cermet as the material for the production of strips. The latter is highly resistant to liquid steel and has a very low thermal conductivity, which prevents the formation of metal crusts on the surface of the strip. In connection with this, the resulting metal crusts on the divided surfaces of the refrigerator are half thinner than when using the known device. In addition, they are easily separated from the surface and the separation of the crystallized metal crusts is more strongly supercooled in thickness than the vibration energy of the metal is less than with a known device. Thus, the inventive cooler for forming an ingot is operated with. with a smaller expenditure of vibration energy, it sends into the liquid metal, per unit of time, a much larger number of crystallized crusts and more supercooled, which allows to obtain a good quality of the macrostructure of the ingot without axial porosity and segregation. Example. The refrigerator for forming an ingot consists of a cylindrical shell without a conical part and is made of a highly heat-conducting material, in particular copper. On the outer surface, longitudinal grooves are made along the entire height, which are filled with a low heat-conducting material, for example, metal-ceramic composition. For example, when the thickness of the refrigerator shell is 10 mm, the groove in the strip groove is -5 mm and the width is not more than mm. Longitudinal sections in the form of a strip can both exceed the dimensions of the outer; diameter of the fridge, so be flush with the surface. Strip metal ceramics is most appropriate to fix about the grooves on the surface of the refrigerator with the help of refractory paste. In order to securely fasten the shape of the groove and the strip, it is advisable to carry out a dovetail. At the same time, it is most rational to place three strips of low thermal conductivity material on the surface of the refrigerator. The diameter and height of the refrigerator, depending on the cross-section of the casting, is determined by 8 each specific thickening. The upper part of the refrigerator is rigidly connected to the vibrator. The use of the proposed refrigerator for forming an ingot makes it possible to put into practice the possibility of a noticeable improvement in the microstructure of the ingot by using cooled rods; use vibrating installations with lower power; improve the mechanical properties of cast and rolled metal on

15-20%; 15-20%;

увеличить выход годного металла .increase the yield of metal.

Claims

1. A metal cooler for forming an ingot, the upper part of which is connected to a vibratome, characterized in that, in order to improve the structure of the imprint by increasing the number of nucleating crystallization centers per unit time, longitudinal grooves filled with a material with lower thermal conductivity are made on its outer surface, than refrigerator material,

2. Refrigerator according to claim 1, characterized in that a refractory material, such as metal ceramics, is used as a material with low thermal conductivity.

Sources of information taken into account in the examination

1. The use of internal refrigerators during the formation of a continuous ingot of a cylindrical and rectangular shape. Report GPI them. A. A. Zhdanova B 56502, Gorky, 1977

five

g