UA77258C2 - Method of determining profile of case of crystallizer - Google Patents
Method of determining profile of case of crystallizer Download PDFInfo
- Publication number
- UA77258C2 UA77258C2 UA20040806836A UA20040806836A UA77258C2 UA 77258 C2 UA77258 C2 UA 77258C2 UA 20040806836 A UA20040806836 A UA 20040806836A UA 20040806836 A UA20040806836 A UA 20040806836A UA 77258 C2 UA77258 C2 UA 77258C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- ingot
- crystallizer
- steel
- cross
- crystallization
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 11
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до металургії, точніше до безперервного лиття злитків (заготівок МБЛЗ) і може знайти 2 застосування при проектуванні гільз кристалізаторів.The invention relates to metallurgy, more precisely to the continuous casting of ingots (MBLZ blanks) and can find 2 applications in the design of crystallizer sleeves.
У кристалізаторі при затвердіванні скоринки злитка і її охолодженні відбувається усадка скоринки й утворення газового зазору між стінками кристалізатора і поверхнею злитка, що утворився. Для створення досить міцної скоринки на виході з кристалізатора, що забезпечувало би спроможність високошвідкісного розливання, необхідно поліпшити умови тепловіддачі від сталі, що затвердіває, до стінок кристалізатора, зменшити знос 70 стінок гільзи кристалізатора і термічні напруги, що можуть призвести до зміни форми, наприклад виникнення ромбічності заготівки при виході її з кристалізатора.In the crystallizer, upon solidification of the crust of the ingot and its cooling, the crust shrinks and a gas gap is formed between the walls of the crystallizer and the surface of the resulting ingot. In order to create a sufficiently strong crust at the exit from the crystallizer, which would ensure the ability of high-speed pouring, it is necessary to improve the conditions of heat transfer from the solidifying steel to the walls of the crystallizer, to reduce wear 70 of the walls of the crystallizer sleeve and thermal stresses that can lead to a change in shape, for example, rhombicity of the workpiece when it leaves the crystallizer.
Є відомий спосіб визначення профілю гільзи кристалізатора для безперервного лиття сталі у вигляді квадратної або прямокутної труби, що має профіль, який максимально повторює природні контури злитка в процесі тверднення, при цьому форму профілю визначають у процесі формування твердої скоринки злитка 19 шляхом звуження по синусоїді поперечного переріза гільзи по довжині кристалізатора. Величину звуження, що визначає профіль гільзи вибирають, як правило, дослідним шляхом. Подовження скоринки при випрямленні підраховується по приблизній формулі:There is a known method of determining the profile of the crystallizer sleeve for continuous casting of steel in the form of a square or rectangular pipe, which has a profile that maximally repeats the natural contours of the ingot during the solidification process, while the profile shape is determined in the process of forming the hard crust of the ingot 19 by narrowing along the sinusoid of the cross section sleeves along the length of the crystallizer. The size of the narrowing, which determines the profile of the sleeve, is chosen, as a rule, experimentally. The elongation of the crust during straightening is calculated according to the approximate formula:
А хагекЛ, де а - амплітуда синусоїди;A hagekL, where a is the amplitude of the sinusoid;
Т - ширина опуклої ділянки внутрішньої стінки.T is the width of the convex part of the inner wall.
Конусність кристалізатора по кутах і плоских частинах стінок установлюють 0,595 на їм довжини. До цієї конусності при випрямленні скоринки, що має форму синусоїди, додається її збільшення довжини в зоні опуклої верхньої ділянки кристалізатора. Конусність за рахунок випрямлення синусоїдальної скоринки вибирають 0,3190 сч дв На 1м висоти кристалізатора. Загальну конусність у зоні опуклої ділянки вибирають 0,8195 на їм висоти кристалізатора |патент Російської Федерації Мо2087247, МПК 8220 11/04, 1997р.. (о)The conicity of the crystallizer at the corners and flat parts of the walls is set at 0.595 of their length. To this conicity when straightening the crust, which has the shape of a sinusoid, its length increase in the zone of the convex upper part of the crystallizer is added. The conicity due to the straightening of the sinusoidal crust is chosen to be 0.3190 cm dv Per 1 m of the height of the crystallizer. The overall conicity in the zone of the convex area is chosen to be 0.8195 at the height of the crystallizer | patent of the Russian Federation Mo2087247, IPC 8220 11/04, 1997. (o)
Однак відомий спосіб не дозволяє точно визначити профіль гільзи для деяких марок сталей.However, the known method does not allow you to accurately determine the profile of the sleeve for some grades of steel.
Є відомий спосіб визначення профілю гільзи кристалізатора для безперервного лиття сталі у вигляді квадратної або прямокутної труби, при якому різницю відстані між вузькими робочими стінками на їхньому со зр Верхньому й нижньому торцях установлюють по залежності: АВ - Ке Ве 6 Зпе С/М сер, де АВ - різниця відстаней між вузькими робочими стінками на їхніх верхньому і нижньому торцях, мм; що)There is a known method of determining the profile of the crystallizer sleeve for continuous casting of steel in the form of a square or rectangular pipe, in which the difference in the distance between the narrow working walls on their upper and lower ends is established according to the dependence: AB - Ke Ve 6 Zpe С/М ser, where AB - distance difference between narrow working walls on their upper and lower ends, mm; what)
В - відстань між вузькими робочими стінками на їхнім верхньому торці, мм; Г. -довжина кристалізатора, мм; сB - the distance between the narrow working walls on their upper end, mm; H. - length of the crystallizer, mm; with
Зп - вміст олова в міді, легованої оловом, мас. 90;Zp - tin content in tin-alloyed copper, wt. 90;
С - вміст вуглецю в сталі, що розливається, мас. 905; -C is the carbon content in cast steel, mass. 905; -
Моер - середня робоча швидкість витягування сляба, для якої призначений кристалізатор, м/хв; чеMoer - the average working speed of drawing the slab for which the crystallizer is intended, m/min; what
К - емпіричний коефіцієнт, що характеризує теплофізичні закономірності усадки сляба в кристалізаторі, рівний 0,0001-0,000044 м/(ммобУохв) (патент Російської Федерації Мо2214885, МПК 8220 11/00, 11/05, 2003р., прототипі.K is an empirical coefficient characterizing the thermophysical patterns of slab shrinkage in the crystallizer, equal to 0.0001-0.000044 m/(mmobUohv) (patent of the Russian Federation Mo2214885, IPC 8220 11/00, 11/05, 2003, prototypes.
Однак у відомому способі представлена залежність не точно відтворює вплив вуглецю на профіль гільзи, « тому що коефіцієнт усадки К знаходиться в нелінійній залежності від вмісту вуглецю і залежить від температури ЩО с скоринки злитка. Використання виготовленого за допомогою цих розрахунків кристалізатора приводить до й швидкого зносу його гільзи, збільшенню термічної напруги у заготівці, а це викликає деформацію форми злитка «» на виході з гільзи. Крім того при високих швидкостях розливання це може призвести до прориву металу зі злитка і до втрати струмка лиття.However, in the known method, the dependence presented does not accurately reproduce the effect of carbon on the profile of the sleeve, "because the shrinkage coefficient K is non-linearly dependent on the carbon content and depends on the temperature of the ingot crust. The use of a crystallizer made with the help of these calculations leads to rapid wear of its sleeve, an increase in thermal stress in the billet, and this causes deformation of the shape of the ingot "" at the exit from the sleeve. In addition, at high pouring speeds, this can lead to metal breaking out of the ingot and loss of the casting stream.
Задачею винаходу є створення способу визначення профілю гільзи кристалізатора шляхом обліку усадок у -І декількох поперечних перерізах злитка різних марок сталей по вмісту вуглецю і необхідному температурно-швидкісному режиму лиття для зниження зносу гільзи, зменшення термічної напруги у злитку наThe task of the invention is to create a method of determining the profile of the crystallizer sleeve by accounting for shrinkage in several cross-sections of ingots of different grades of steel in terms of carbon content and the necessary temperature-speed mode of casting to reduce wear of the sleeve, reduce the thermal stress in the ingot by
Ше високих швидкостях лиття. ко Поставлена задача вирішується перенесенням реального фізичного моделювання безперервного лиття сталі 5р на моделювання з використанням математичної моделі кристалізації сталі в процесі безперервного лиття іні шляхом уточнення граничних умов охолодження при розбіжності температур на виході з кристалізатора в со реальних умовах лиття із математичної моделі, що дозволяє цілеспрямовано розрахувати максимально-можливу швидкість безперервного лиття із дотриманням гранично-припустимої величини механічної міцності скоринки тверднення на виході з кристалізатора. У цілому це дозволяє спроектувати гільзу Кристалізатора з профілем, що максимально повторює природну лінійну усадку злитка. Технічний результат - збільшення зносостійкості гільзи, зменшення термічної напруги в злитку.At high casting speeds. The problem is solved by transferring the real physical simulation of continuous steel casting 5p to modeling using a mathematical model of steel crystallization in the process of continuous casting and by specifying the cooling boundary conditions at the temperature difference at the exit from the crystallizer under real casting conditions from the mathematical model, which allows you to purposefully calculate the maximum possible speed of continuous casting while observing the maximum permissible value of the mechanical strength of the hardening crust at the exit from the crystallizer. In general, this allows you to design a Crystallizer sleeve with a profile that mimics the natural linear shrinkage of the ingot as much as possible. The technical result is an increase in wear resistance of the sleeve, a decrease in thermal stress in the ingot.
Ф) У відомому способі, у якому форму профілю визначають розрахунковим шляхом у процесі формування ко злитка для визначених груп марок сталей по вмісту вуглецю, коефіцієнту усадки у твердому стані і часу кристалізації злитка в гільзі кристалізатора, відповідно до винаходу, злиток у гільзі кристалізатора бо реального процесу кристалізації розділяють на визначну кількість поперечних перерізів і на комп ютері з використанням рівняння нестаціонарної теплопровідності з граничними умовами охолодження для даної марки сталі з відомими теплофізичними параметрами, часом кристалізації і температурою рідкої сталі реального процесу кристалізації креслять температурні поля тверднення для кожного поперечного переріза злитка і при розбіжності розрахункової температури середини поверхні грані злитка Три для останнього поперечного переріза б5 з температурою середини поверхні грані злитка на виході кристалізатора в реальних умовах кристалізації для цієї марки сталі змінюють граничні умови охолодження до збігу згаданих температур, потім послідовно розрахунковим шляхом кілька разів зменшують час кристалізації злитка в гільзі хі після кожного зменшення часу їх ; визначають температуру поверхні грані Ти; у кожному згаданому поперечному перерізі злитка в гільзі кристалізатора і товщину скоринки тверднення, час кристалізації зменшують до моменту часу х 4, при якому товщина скоринки в останньому поперечному перерізі досягне гранично-припустимої величини по механічній міцності і по отриманих температурах поверхонь середини грані злитка Ту, град Се, у кожному його поперечному перерізі протягом цього часу кристалізації їх 4, після чого визначають кінцеву температуру тверднення скоринки Туін, град Се, у кожному його поперечному перерізі по формулі:F) In the known method, in which the shape of the profile is determined by calculation in the process of forming an ingot for certain groups of steel grades according to the carbon content, the coefficient of shrinkage in the solid state and the time of crystallization of the ingot in the crystallizer sleeve, according to the invention, the ingot in the crystallizer sleeve is real of the crystallization process are divided into a certain number of cross-sections and on a computer using the equation of unsteady thermal conductivity with the boundary conditions of cooling for a given grade of steel with known thermophysical parameters, crystallization time and liquid steel temperature of the real crystallization process, the temperature fields of solidification are drawn for each cross-section of the ingot and at discrepancies of the calculated temperature of the middle of the surface of the face of the ingot Three for the last cross-section b5 with the temperature of the middle of the surface of the face of the ingot at the exit of the crystallizer in real conditions of crystallization for this grade of steel change the boundary conditions of cooling to run of the mentioned temperatures, then sequentially reduce the time of crystallization of the ingot in the sleeve several times by calculation after each reduction of their time; determine the surface temperature of the Ti face; in each mentioned cross-section of the ingot in the crystallizer sleeve and the thickness of the hardening crust, the crystallization time is reduced to the moment of time x 4, at which the thickness of the crust in the last cross-section will reach the maximum permissible value in terms of mechanical strength and the obtained temperatures of the surfaces of the middle of the face of the ingot Tu, degrees Se, in each of its cross-sections during this crystallization time, there are 4 of them, after which the final hardening temperature of the Tuin crust, degree Se, in each of its cross-sections is determined by the formula:
Ткн(Ттв'ТГаг/2, де Ттв - температура, при якій закінчується тверднення сталі, град Се, потім розраховують коефіцієнт усадки сталі твердому стані с; тв По формулі: оте- 3,972-12,4945 С-17,7246 С?2--6,602е С. (Ттв -Ткн),1072 1/град, де С - процентний уміст вуглецю в сталі, 9, далі визначають лінійну усадку сталі заготівки є те. (у відносних одиницях) по формулі: є тет; те» (Ттв7Ткін)» а потім визначають лінійний розмір злитка для кожного поперечного переріза по формулі:Ткн(Ттв'ТГаг/2, where Ттв is the temperature at which steel hardening ends, degree Се, then the coefficient of shrinkage of steel in the solid state is calculated с; тв According to the formula: ote- 3.972-12.4945 С-17.7246 С?2 --6.602e S. (Ttv -Tkn), 1072 1/grad, where C is the percentage of carbon in the steel, 9, then the linear shrinkage of the steel blank is determined. (in relative units) according to the formula: is tet; te" (Ttv7Tkin)" and then determine the linear size of the ingot for each cross-section using the formula:
З-Зое (1-6 те), де Зо, З - початковий і поточний розмір злитка в процесі усадки, мм, креслять графік залежності поточного розміру злитка 5, мм, від часу проходження металу через кристалізатор т 4, сек., і для форми графіка підбирають форму параболи, яка у межах заданої точності повторює форму графіка і, відповідно, визначений профіль кристалізатора.Z-Zoe (1-6 te), where Zo, Z are the initial and current size of the ingot in the process of shrinkage, mm, draw a graph of the dependence of the current size of the ingot 5, mm, on the time the metal passes through the crystallizer t 4, sec., and for the shape of the graph selects the shape of the parabola, which, within the specified accuracy, repeats the shape of the graph and, accordingly, the determined profile of the crystallizer.
Крім того, по графіках для двох і більш марок сталей поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу в реальних умовах безперервного лиття через кристалізатор т 4,сек., креслять усереднений графік. сIn addition, according to the graphs for two or more grades of steel of the current ingot size of 5 mm from the time of passage of the metal in real conditions of continuous casting through the crystallizer t 4 sec., an averaged graph is drawn. with
Для усередненого графіка поточного розміру злитка 5, мм, для двох і більш марок сталей підбирають форму о вищезгаданої параболи.For the average graph of the current ingot size of 5 mm, for two or more grades of steel, the shape of the above-mentioned parabola is chosen.
Більш докладно сутність винаходу пояснюється кресленням, на якому зображені графіки залежності поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу через кристалізатор їх, сек., для швидкості лиття 5 м/хв. для шести марок сталей по вмісту вуглецю, по якому визначають профіль гільзи. соIn more detail, the essence of the invention is explained by the drawing, which shows the graphs of the dependence of the current size of the ingot of 5 mm on the time of passing the metal through their crystallizer, in seconds, for a casting speed of 5 m/min. for six grades of steel according to the carbon content, which determines the sleeve profile. co
Спосіб здійснюють таким чином. Згідно необхідного сортаменту металопродукції, що випускається, злиток у ю гільзі кристалізатора реального процесу кристалізації розділяють на визначене число поперечних перерізів і на комп'ютері, з використанням рівняння нестаціонарної теплопровідності з граничними умовами охолодження для с даної марки сталі з відомими теплофізичними параметрами, часом кристалізації і температурою рідкої сталі чн реального процесу кристалізації креслять температурні поля тверднення для кожного поперечного переріза Ззлитка і при розбіжності розрахункової температури середини поверхні грані злитка Ту для останнього в. поперечного переріза з температурою середини поверхні грані злитка на виході кристалізатора в реальних умовах кристалізації для цієї марки сталі змінюють граничні умови охолодження. При зміні граничних умов розраховують у реальних умовах безперервного лиття температуру поверхні грані злитка на виході з « кристалізатора. При великій розбіжності температур поверхні злитка на комп'ютері й у реальних умовах підбирають граничні умови охолодження (коефіцієнт тепловіддачі) такими, щоб усунути цю розбіжність до збігу т с згаданих температур, потім, послідовно розрахунковим шляхом кілька разів зменшують час кристалізації злитка "» в гільзі х . Час кристалізації розраховують шляхом зменшення фактичного часу; кристалізації, який згідно " графіку залежності поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу через кристалізатор т, сек., для швидкості лиття м/хв. для шести марок сталей по вмісту вуглецю, складає 10 секунд. За кожний крок зменшують час кристалізації приблизно на 1 секунду, тобто розрахунковим шляхом визначають, що час це. кристалізації становить 9, 8, 7 секунд. Зменшення фактичного часу кристалізації здійснюється шляхом -І прискорення руху злитка крізь кристалізатор. При цьому прискорення руху злитка здійснюється без збільшення зносу гільзи кристалізатора. Після кожного зменшення часу т); визначають температуру поверхні грані Тл У о кожному згаданому поперечному перерізі злитка в гільзі кристалізатора і товщину скоринки тверднення, час 4! 250 кристалізації зменшують до моменту часу т 4, при якому товщина скоринки в останньому поперечному перерізі досягне гранично-припустимої величини по механічній міцності і по отриманих температурах поверхонь со середини грані злитка Тг, град Се, у кожному його поперечному перерізі протягом цього часу кристалізації х 4, після чого визначають кінцеву температуру тверднення скоринки Т (і, град Се, у кожному його поперечному перерізі по формулі:The method is carried out as follows. According to the necessary assortment of metal products produced, the ingot in the sleeve of the crystallizer of the real crystallization process is divided into a specified number of cross sections and on the computer, using the equation of non-stationary thermal conductivity with the boundary conditions of cooling for a given grade of steel with known thermophysical parameters, crystallization time and temperature of the liquid steel as part of the real crystallization process, the temperature fields of hardening are drawn for each cross-section of the ingot and with the difference in the calculated temperature of the middle of the surface of the face of the ingot Tu for the last year. of the cross-section with the temperature of the middle surface of the face of the ingot at the outlet of the crystallizer in the real conditions of crystallization for this grade of steel change the limiting conditions of cooling. When the boundary conditions are changed, the surface temperature of the face of the ingot at the exit from the "crystallizer" is calculated under real conditions of continuous casting. If there is a large discrepancy between the temperatures of the surface of the ingot on the computer and in real conditions, the limiting conditions of cooling (heat transfer coefficient) are selected in such a way as to eliminate this discrepancy until the coincidence of the mentioned temperatures, then, successively by calculation, the time of crystallization of the ingot "" in the sleeve is reduced several times x. The time of crystallization is calculated by reducing the actual time of crystallization, which according to the "graph of the dependence of the current size of the ingot, 5 mm, on the time of passing the metal through the crystallizer, t, sec., for the casting speed m/min. for six grades of carbon steel, it is 10 seconds. For each step, the crystallization time is reduced by approximately 1 second, that is, the time is determined by calculation. crystallization is 9, 8, 7 seconds. Reduction of the actual crystallization time is carried out by -I acceleration of the movement of the ingot through the crystallizer. At the same time, the acceleration of the ingot movement is carried out without increasing the wear of the crystallizer sleeve. After each reduction of time t); determine the temperature of the surface of the Tl U face of each mentioned cross-section of the ingot in the crystallizer sleeve and the thickness of the solidification crust, time 4! 250 crystallization is reduced to the moment of time t 4, at which the thickness of the crust in the last cross-section will reach the maximum permissible value in terms of mechanical strength and the obtained surface temperatures from the middle of the face of the ingot Tg, degrees Ce, in each of its cross-sections during this crystallization time x 4 , after which the final crust hardening temperature T (i, degrees Ce, in each of its cross-sections is determined by the formula:
Ткн(Ттв'ТГаг/2, (Ф) де Ттв - температура, при якій закінчується тверднення сталі, град Се, потім розраховують коефіцієнт усадки ко у твердому стані с; те для кожного поперечного переріза по формулі: о те-3,972-12,494. С-17,724. С?-6,602. С. (Ттв- Ткн),1072 1/град, 60 де С - процентний вміст вуглецю в сталі, о, далі для кожного поперечного переріза визначають лінійну усадку сталі заготівки є те. (у відносних одиницях) по формулі: є тет; те» (Ттв7Ткін); а потім визначають лінійний розмір злитка для кожного поперечного переріза по формулі: з-5О(1-є те), бо де Зо, З - початковий і поточний розмір злитка в процесі усадки, мм, креслять графік залежності поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу через кристалізатор т 1, сек., і для форми графіка підбирають форму параболи, що у межах заданої точності повторює форму графіка і, відповідно, одержаний остаточний профіль кристалізатора. Коефіцієнти: 3,972, 12,494, 17,724 і 6,602 у формулі визначення (о те були отримані на підставі обробки емпіричного матеріалу усадки різних марок сталей по процентному вмісту вуглецю від 0,6 до 0,45.Ткн(Ттв'ТГаг/2, (Ф) where Ттв is the temperature at which the hardening of the steel ends, degree Се, then the coefficient of shrinkage ко in the solid state с; те is calculated for each cross-section according to the formula: о те-3.972-12.494. C-17,724. C?-6,602. C. (Ttv- Tkn), 1072 1/degree, 60 where C is the percentage of carbon in the steel, o, then for each cross-section, the linear shrinkage of the steel of the workpiece is determined (in the relative units) according to the formula: there is tet; te" (Ttv7Tkin); and then determine the linear size of the ingot for each cross section according to the formula: з-5О(1-е те), because where Зо, З are the initial and current size of the ingot in the process shrinkage, mm, draw a graph of the dependence of the current size of the ingot 5, mm on the time the metal passes through the crystallizer t 1, sec., and for the shape of the graph, the shape of a parabola is selected, which, within the specified accuracy, repeats the shape of the graph and, accordingly, the final profile of the crystallizer is obtained. Coefficients: 3.972, 12.494, 17.724 and 6.602 in the definition formula (they were obtained on the basis of processing of empirical material of shrinkage of different grades of steels by percentage of carbon from 0.6 to 0.45.
По графіках для двох і більш марок сталей поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу в реальних умовах безперервного лиття через кристалізатор її 4,сек.,, креслять усереднений графік і для усередненого графіка поточного розміру злитка 5, мм для двох і більш марок сталей підбирають форму вищезгаданої параболи. У результаті одержують профіль гільзи, що являє собою криву, близьку до параболи, 70 форму якої уточнюють у межах заданої пої-рншюоті невідповідності форми графіка залежності поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу через кристалізатор « 4, сек. побудованого по уточнених граничних умовах для останнього поперечного опереріза з товщиною скоринки, що забезпечує гранично-припустиму величину механічної міцності. На фігурі 1 представлені графіки (а5 1 1-45 6 1) залежності поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу через кристалізатор т 4, сек.,, для швидкості 75 лиття бБм/хв. для шістьох марок сталей по вмісту вуглецю (0,06-0,4595). Форма параболи У ; (нижня пунктирна крива) є усередненою формою природної лінійної усадки для шістьох марок сталей. Нижче, у табличній формі, згідно пропонованого способу, представлені приклади конкретного проектування профілів гільз у чотирьох поперечних перерізах злитка (конусності) для шістьох марок сталі.According to the graphs for two or more grades of steel with a current ingot size of 5 mm from the time the metal passes through the crystallizer in real conditions of continuous casting of 4.s., an averaged graph is drawn and for an averaged graph of the current ingot size of 5 mm for two or more grades the shape of the above-mentioned parabola is selected. As a result, the profile of the sleeve is obtained, which is a curve close to a parabola, the shape of which is refined within the limits of the given point of discrepancy of the shape of the graph of the dependence of the current size of the ingot 5, mm on the time of passing the metal through the crystallizer « 4, sec. built according to specified boundary conditions for the last cross-section with a crust thickness that ensures the maximum permissible value of mechanical strength. Figure 1 shows the graphs (a5 1 1-45 6 1) of the dependence of the current size of the ingot 5, mm on the time the metal passes through the crystallizer t 4, sec., for a casting speed of 75 bBm/min. for six grades of steel by carbon content (0.06-0.4595). The shape of the parabola U; (lower dashed curve) is the averaged form of natural linear shrinkage for six grades of steel. Below, in tabular form, according to the proposed method, examples of specific design of sleeve profiles in four cross-sections of the ingot (taper) for six grades of steel are presented.
Середній склад вуглецю, С, 906 |кристалізатора, 95 (ов |т.о4а|о,во2 |о,Бвв. 05 два олег оте два. сч щіThe average composition of carbon, С, 906 | crystallizer, 95
Природно, найбільш економічним кристалізатором для визначеної марки сталі буде кристалізатор, профіль со зо гільзи якого буде виготовлений згідно свого графіка залежності поточного розміру злитка 5, мм від часу проходження металу через кристалізатор їх 4, сек, але в реальних заводських умовах, коли необхідно о періодично змінювати марки сталі, доцільніше використовувати кристалізатор із профілем гільзи побудованим су за графіком для більшості марок сталей, що розливаються, на даному підприємстві.Naturally, the most economical crystallizer for a certain grade of steel will be a crystallizer, the profile of the sleeve of which will be made according to its graph of the dependence of the current size of the ingot of 5 mm on the time of passing the metal through the crystallizer of 4 seconds, but in real factory conditions, when it is necessary to periodically to change grades of steel, it is more appropriate to use a crystallizer with a sleeve profile built according to the schedule for most grades of castable steels at this plant.
Експлуатаційний термін служби дослідних зразків, спроектованих згідно пропонованого способу для сортових - МБЛЗ Донецького металургійного заводу, збільшився в 2-3 рази, отримано економічний ефект від переходу на - підвищені. швидкості лиття сортових заготівок, зменшився відсоток ромбічності і покращилась! якість металопродукції. « зThe service life of the prototypes designed according to the proposed method for grade - MBLZ of the Donetsk Metallurgical Plant increased by 2-3 times, the economic effect of the transition to - increased. the casting speed of graded blanks, the percentage of rhombicity decreased and improved! quality of metal products. "with
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20040806836A UA77258C2 (en) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Method of determining profile of case of crystallizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20040806836A UA77258C2 (en) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Method of determining profile of case of crystallizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA77258C2 true UA77258C2 (en) | 2006-11-15 |
Family
ID=37506351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20040806836A UA77258C2 (en) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Method of determining profile of case of crystallizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA77258C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101767190B (en) * | 2009-11-26 | 2012-02-15 | 上海大学 | Physical simulation method and physical simulation device for double-roll continuous casting thin strip solidification |
-
2004
- 2004-08-16 UA UA20040806836A patent/UA77258C2/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101767190B (en) * | 2009-11-26 | 2012-02-15 | 上海大学 | Physical simulation method and physical simulation device for double-roll continuous casting thin strip solidification |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chow et al. | High speed continuous casting of steel billets: Part 2: Mould heat transfer and mould design | |
| KR101781805B1 (en) | Method for the continuous casting of metal strand | |
| MX2007006949A (en) | Continuous steel casting installation for billet and bloom formats. | |
| Cai et al. | Thermo-mechanical behavior of peritectic steel solidifying in slab continuous casting mold and a new mold taper design | |
| Michalek et al. | Study of tundish slag entrainment using physical modelling | |
| Chow et al. | High speed continuous casting of steel billets: Part 1: General overview | |
| JP5135218B2 (en) | Low temperature, rapid solidification, continuous casting process and equipment for casting of amorphous, ultra-microcrystalline, and microcrystalline metal slabs or other shaped metals | |
| JP2018089644A (en) | Method for improving central segregation of spring steel | |
| UA77258C2 (en) | Method of determining profile of case of crystallizer | |
| US4519439A (en) | Method of preventing formation of segregations during continuous casting | |
| KR950700138A (en) | PROCESS FOR THE CONTINUOUS CASTING OF METAL, IN PARTICULAR STEEL FOR PRODUCING BILLETS AND BLOOMS | |
| ALGORITEM et al. | A fuzzy-based optimal control algorithm for a continuous casting process | |
| Maduriya et al. | Prediction of solidification behaviour of alloy steel ingot casting | |
| Arcos-Gutierrez et al. | Numerical study of internal SEN design effects on jet oscillations in a funnel thin slab caster | |
| El-Bealy | Mold thermo-mechanical rigidity criterion for surface quality of continuous casting of steel | |
| JP2007275987A (en) | Light rolling method of cast steel slab in continuous casting | |
| RU2733525C1 (en) | Crystallizer for continuous casting and continuous casting method | |
| UA89895C2 (en) | method and device for continuous casting | |
| UA8540U (en) | Method for determining the profile of the crystallizer case | |
| Liu et al. | Mathematical model of heat transfer for bloom continuous casting | |
| US20160311014A1 (en) | Casting Mould for Casting Steel Melt | |
| Elfsberg | Oscillation mark formation in continuous casting processes | |
| Wang et al. | Improvement of center segregation in high-carbon steel billets using soft reduction | |
| Shihab et al. | Effect of grain size on orange peel in oxygen free copper wire produced by upcast | |
| Thomas | Continuous casting (metallurgy) |