SU916060A1 - Method of horizontal continuous casting of hollow blanks - Google Patents
Method of horizontal continuous casting of hollow blanks Download PDFInfo
- Publication number
- SU916060A1 SU916060A1 SU802971653A SU2971653A SU916060A1 SU 916060 A1 SU916060 A1 SU 916060A1 SU 802971653 A SU802971653 A SU 802971653A SU 2971653 A SU2971653 A SU 2971653A SU 916060 A1 SU916060 A1 SU 916060A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mold
- mandrel
- continuous casting
- zone
- horizontal continuous
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к методам горизонтального непрерывного литья труб и других машиностроительных заготовок.The invention relates to metallurgy, and more specifically to the methods of horizontal continuous casting of pipes and other engineering blanks.
Известен способ непрерывной отливки полых слитков, по которым, например, зна- 5 чительная часть тепла кристаллизации отводится через стенку кристаллизатора, причем в качестве материала для изготовления стенки кристаллизатора и дорна применен графит значительной плотности и с малым 10 зерном [1].The known method of continuous casting of hollow ingots, by which, for example, a significant part of the heat of crystallization is removed through the wall of the mold, moreover, graphite of considerable density and with a small grain of 10 is used as the material for the manufacture of the wall of the mold and the mandrel [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ непрерывной отливки полых заготовок, включающий подачу металла в кольцевой зазор 15 между наружным кристаллизатором и внутренним дорном, по которому при намерзании оболочки на дорне в момент зависания или надрыва прекращают подачу металла в кристаллизатор и уменьшают скорость 2θ вытягивания на 50—95%, по достижении уровнем металла места утонения выдерживают его до затвердевания мениска, после чего увеличивают скорость вытягивания до отрыва оболочки [2].The closest in technical essence to the present invention is a method of continuous casting hollow billets, including the supply of metal in the annular gap 15 between the outer mold and the inner mandrel, which during freezing of the envelope on the mandrel at the moment of hangup or strain stops the metal in the mold and reduces the speed 2 θ stretching by 50-95%, after reaching the level of metal, the thinning site can withstand it until the meniscus hardens, after which they increase the speed of stretching until the shell is torn off [2].
22
Недостаток известного способа — снижение производительности процесса, вызванное необходимостью уменьшения скорости вытягивания до 50% и прекращения подачи металла в кристаллизатор. При выдерживании заготовки до затвердевания мениска затвердевание наружной и внутренней поверхностей последней происходит в одной зоне ее сечения. Таким образом, при циклическом вытягивании заготовки возможно образование изолированных зон с незатвердевшим расплавом, затвердевание которого в условиях затруднения компенсации усадочных явлений приводит к образованию рыхлот и трещин, что является причиной снижения качества заготовки. Образующиеся дефекты зачастую являются основной причиной остановки процесса, заключающейся в обрыве заготовки по ослабленному сечению.The disadvantage of this method is the decrease in the performance of the process, caused by the need to reduce the speed of extrusion up to 50% and stop the supply of metal in the mold. When keeping the workpiece before the meniscus hardens, the hardening of the outer and inner surfaces of the latter occurs in one zone of its cross section. Thus, with cyclic pulling of the workpiece, it is possible to form isolated zones with an uncured melt, the solidification of which, under the conditions of difficulty compensating for shrinkage phenomena, leads to the formation of loosening and cracking, which causes a decrease in the quality of the workpiece. The resulting defects are often the main reason for stopping the process, which consists in breaking the workpiece along a weakened section.
Цель изобретения — повышение производительности процесса и улучшение качества непрерывно отливаемых полых заготовок.The purpose of the invention is to increase the productivity of the process and improve the quality of continuously cast hollow billets.
Поставленная цель достигается тем, что в способе горизонтального непрерывногоThis goal is achieved by the fact that in the method of horizontal continuous
916060916060
литья полых заготовок, включающем подачу жидкого металла в кольцевой зазор между кристаллизатором и дорном и циклическое вытягивание затвердевающей заготовки, в начале процесса вытягивания заготовки смещают охлаждаемую зону дорна относительно охлаждаемой зоны кристаллизатора по ходу вытягивания заготовки на величину, равную 2—8 толщинам стенки полой заготовки, и дальнейшую разливку ведут при смещенном положении дорна.casting hollow billets, including the supply of liquid metal in the annular gap between the mold and the mandrel and cyclic pulling of the solidified billet, at the beginning of the blanking process, displace the cooled core zone relative to the cooled mold core during the blanking of the blank by an amount equal to 2-8 times the thickness of the hollow billet wall, and further casting is carried out at the offset position of the mandrel.
На фиг. 1 показана схема затвердевания при горизонтальном непрерывном литье полой ' заготовки по известному способу; на фиг. 2 — схема затвердевания по предлагаемому способу с периодическим шагом вытягивания, равным Ζ, и охлаждаемым дорном.FIG. 1 shows a solidification scheme for horizontal continuous casting of a hollow billet according to a known method; in fig. 2 - solidification scheme for the proposed method with a periodic step of extrusion, equal to Ζ, and cooled down.
В случае непрерывного литья заготовки по известному способу, т. е. при вытягивании полой заготовки с охлаждаемым дорном и совмещенными зонами охлаждения (фиг. 1 а), процесс затвердевания заготовки протекает следующим образом. В начале цикла перед вытягиванием заготовки фронт кристаллизации в стенке по продольному сечению заготовки принимает вид клиновой лунки (фиг. 1 б). В период вытягивания заготовки фронт кристалллизации ее смещается на шаг вытягивания (Ζ), гари этом происходит отрыв части закристаллизовавшегося сплава, удерживаемого силами трения о поверхности кристаллизатора и дорна, превосходящими прочность на разрыв, образующей зону стационарной корочки 1 (фиг. 1в). На вытягиваемой части заготовки образуется зона '2 непрерывного затвердева-. ния, зону 3 разрыва заполняют поступающие порции жидкого металла (ликвацйонный участок).In the case of continuous casting of the billet by a known method, i.e., when pulling a hollow billet with a cooled mandrel and combined cooling zones (Fig. 1a), the process of solidification of the billet proceeds as follows. At the beginning of the cycle, before the preform is stretched, the crystallization front in the wall along the longitudinal section of the preform takes the form of a wedge hole (Fig. 1b). During the billet stretching period, the crystallization front shifts to a draw step (Ζ), burning off part of the crystallized alloy held by friction on the surface of the mold and mandrel, exceeding the tensile strength forming the stationary crust zone 1 (Fig. 1c). On the extruded part of the workpiece, a zone of continuous solidified-2 is formed. The zone of fracture 3 fills the incoming portions of the liquid metal (liquation phase).
В период последующей остановки и выдержки происходит нарастание затвердевшего слоя, причем скорость нарастания в вершине 4 клиновой лунки значительно снижается за счет образования газового зазора между заготовкой и внешним кристаллизатором, и выходом основания лунки из зоны охлаждения кристаллизатора, что приводит к образованию изолированных зон 5 незатвердевшего сплава. Последующее затвердевание сплава в указанных зонах приводит к образованию внутренних дефектов в теле заготовки (ликвационные треугольники).During the subsequent shutdown and holding period, an increase in the hardened layer occurs, and the rate of increase at the top 4 of the wedge hole is significantly reduced due to the formation of a gas gap between the workpiece and the external crystallizer, and the output of the base of the well from the cooling zone of the crystallizer, which leads to the formation of isolated zones 5 of an unhardened alloy . Subsequent solidification of the alloy in these zones leads to the formation of internal defects in the body of the workpiece (segregation triangles).
При рассмотрении кинетики фронта затвердевания (см. 1 г, д) видно, что скорость нарастания корочки в зоне непрерывного затвердевания клиновой лунки ниже, чем в зоне стационарной корочки, причем образующаяся между ними зона разрыва -(за счет непрерывного поступления жидкого металла) остается незатвердевшей (ликвационный поясок либо кратер), что способствует образованию настылей в виде выступающих игл и сферических капель в зазоре между стенкой кристаллизатора и' заготовкой. Образование фронта затвердевания соответствует во времени трем пе-. риодам Т,, Ъ и Т3.When considering the kinetics of the solidification front (see 1 g, e), it can be seen that the rate of growth of the crust in the continuous hardening zone of the wedge hole is lower than in the stationary crust zone, and the zone of rupture between them - (due to continuous influx of liquid metal) remains unhardened (liquation belt or crater), which contributes to the formation of wall accretions in the form of protruding needles and spherical droplets in the gap between the wall of the mold and the workpiece. The formation of the solidification front corresponds in time to three Periods of T ,, b and T 3 .
Схема формирования стенки полой заготовки по предлагаемому способу с разнесенными зонами охлаждения на поверхности кристаллизатора и дорда на величину Ь показана на фиг. 2 а. В конце паузы перед следующим шагом 'натягивания фронт затвердевания асимптотически приближается к конической поверхности, не имея существенных перегибов (фиг. 2 б). В процессе вытягивания заготовки стационарная корочка образуется только на поверхности кристаллизатора (фиг. 2 в)' В начальный момент паузы фронт кристаллизации имеет вид ассиметричного клина с приближением оси к поверхности дорна (положение фронта кристаллизатора в период паузы в момент времени соответствует показанному на фиг. 2 г). Затем в течение паузы, в моменты времени ~г и Щ фронт кристаллизации выравнивается и в конце паузы приближается снова к конической поверхности (фиг. 2 д).A diagram of the formation of a wall of a hollow billet according to the proposed method with spaced cooling zones on the surface of the mold and dord by the amount b is shown in FIG. 2 a. At the end of the pause before the next step of the tension, the solidification front asymptotically approaches the conical surface, without significant bends (Fig. 2b). In the process of pulling the workpiece, a stationary crust forms only on the surface of the mold (Fig. 2c). At the initial pause moment, the crystallization front looks like an asymmetric wedge as the axis approaches the surface of the mandrel (the position of the mold front during the pause period at the time point corresponds to that shown in Fig. 2 d). Then, during a pause, at time points ~ r and Щ, the crystallization front is aligned and, at the end of the pause, approaches the conical surface again (Fig. 2e).
Таким образом, предлагаемое разнесение зон кристаллизации исключает условия образования изолированных зон незатвердевшего металла, а следовательно, и присущее известному процессу возникновения дефектов — ликвационных треугольников, натеков в виде игл, сферических капель и др., что существенно улучшает качество непрерывно литых заготовок. Выбор пределов величины перемещения охлаждаемой части дорна обосновывается тем, что перемещение охлаждаемой зоны дорна относительно охлаждаемой зоны кристаллизатора по ходу вытягивания заготовки на величину, составляющую 2—8 толщины полой заготовки, способствует повышению производительности процесса литья за счет нарастания твердой корочки одновременно на большем протяжении охлаждаемых поверхностей .Thus, the proposed separation of crystallization zones excludes the conditions for the formation of isolated zones of unhardened metal and, consequently, is inherent in the known process of occurrence of defects - segregation triangles, saps in the form of needles, spherical drops, etc., which significantly improves the quality of continuously cast billets. The choice of limits for the movement of the cooled section of the mandrel is justified by the fact that the movement of the cooling zone of the mandrel relative to the cooled zone of the mold during the extrusion of the workpiece by an amount of 2-8 times the thickness of the hollow billet improves the performance of the casting process by increasing the solid crust simultaneously .
При перемещении охлаждаемой зоны дорна относительно охлаждаемой зоны кристаллизатора меньше, чем на 2 толщины полой заготовки, кинетика фронта кристаллизации практически такая же, как показано на фиг. 1 а, б, в, г, д, а превышение величины перемещения охлаждаемой части дорна 8 толщин полой заготовки может способствовать прорывам металла по наружной поверхности корочки.When moving the cooled zone of the mandrel relative to the cooled zone of the mold less than 2 times the thickness of the hollow billet, the kinetics of the crystallization front is almost the same as shown in FIG. 1 a, b, c, d, d, and exceeding the amount of movement of the cooled part of the mandrel 8 of the thickness of the hollow billet can contribute to the breakthroughs of the metal on the outer surface of the crust.
Экономическая эффективность от использования предлагаемого способа непрерывного литья полых заготовок составит около 25 тыс. руб. в год за счет увеличения производительности процесса на 15% и улучшения качества заготовок на 10—15%.Economic efficiency from the use of the proposed method of continuous casting hollow billets will be about 25 thousand rubles. per year due to an increase in the productivity of the process by 15% and an improvement in the quality of blanks by 10–15%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802971653A SU916060A1 (en) | 1980-08-13 | 1980-08-13 | Method of horizontal continuous casting of hollow blanks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802971653A SU916060A1 (en) | 1980-08-13 | 1980-08-13 | Method of horizontal continuous casting of hollow blanks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU916060A1 true SU916060A1 (en) | 1982-03-30 |
Family
ID=20913911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802971653A SU916060A1 (en) | 1980-08-13 | 1980-08-13 | Method of horizontal continuous casting of hollow blanks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU916060A1 (en) |
-
1980
- 1980-08-13 SU SU802971653A patent/SU916060A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH02205232A (en) | Method and apparatus for drawing-up continuous casting | |
US2672665A (en) | Casting metal | |
JP2000042690A (en) | Mold for continuous casting of metal | |
SU916060A1 (en) | Method of horizontal continuous casting of hollow blanks | |
US4899801A (en) | Method for continuous casting of metal and an apparatus therefor | |
RU94005388A (en) | METHOD OF OBTAINING BIMETALLIC STRIP | |
SU772011A1 (en) | Method and apparatus for continuous casting of hollow iron blanks | |
SU647058A1 (en) | Method of continuously casting grey-iron tubes | |
US3920064A (en) | Mandrel for continuous casting of hollow ingots | |
RU2063295C1 (en) | Process of continuous casting of steel billets of large cross-section | |
SU1424948A1 (en) | Method of vertical continuous casting of cut-to length blanks | |
SU1187907A1 (en) | Arrangement for horizontal casting of hollow billets | |
SU971563A1 (en) | Mould for continuous casting of hollow billets | |
SU1715474A1 (en) | Method of producing flat continuously cast ingots | |
SU1400768A1 (en) | Method of continuous horizontal casting of billets | |
RU2145267C1 (en) | Method for making continuously cast billets | |
RU2184009C1 (en) | Steel continuous casting method | |
SU1011329A1 (en) | Method of continuous horizontal casting of metal and alloys | |
JPH03291133A (en) | Mold for continuous casting | |
JPH0242575B2 (en) | ||
JPH07227653A (en) | Method and device for reducing shrinkage hole in continuous casting | |
SU1069942A1 (en) | Method of producing castings with structure axial orientation | |
SU1292908A1 (en) | Method of continuous horizontal casting of hollow iron billets | |
SU1311844A1 (en) | Method of semi-continuous casting of nickel | |
JP2501144B2 (en) | Horizontal continuous casting method |