WO2021071395A1 - Кристаллизатор для непрерывного литья заготовки - Google Patents

Кристаллизатор для непрерывного литья заготовки Download PDF

Info

Publication number
WO2021071395A1
WO2021071395A1 PCT/RU2020/050235 RU2020050235W WO2021071395A1 WO 2021071395 A1 WO2021071395 A1 WO 2021071395A1 RU 2020050235 W RU2020050235 W RU 2020050235W WO 2021071395 A1 WO2021071395 A1 WO 2021071395A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coolant
casting wheel
flow rate
wheel
sprinkler
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/050235
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Владимирович САЛЬНИКОВ
Иван Станиславович ВИКТОРОВСКИЙ
Александр Геннадьевич ПЕЛЕВИН
Виктор Федорович ФРОЛОВ
Александр Николаевич АЛАБИН
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
Priority to JP2022520785A priority Critical patent/JP2022552814A/ja
Priority to US17/767,885 priority patent/US20230226599A1/en
Priority to EP20874299.9A priority patent/EP4043121A4/en
Priority to CN202080067565.5A priority patent/CN114555260B/zh
Publication of WO2021071395A1 publication Critical patent/WO2021071395A1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0602Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a casting wheel and belt, e.g. Properzi-process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/068Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/068Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0682Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/068Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0685Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting belts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Definitions

  • the invention relates to the field of metallurgy, in particular to the continuous casting of metals, and can be used to obtain a continuously cast billet from metal, including aluminum and its alloys.
  • a cooling device is known in a wheel-belt type continuous casting machine (IT 1126618, 05/21/1986).
  • the cooling device contains a ring on which the nozzle holders are located, which atomize the liquid. The ring slides over the casting wheel to cool the billet during casting and can be removed during maintenance.
  • the disadvantage of this device is the inhomogeneous cooling of the workpiece, which, during the crystallization of the metal, leads to the segregation of impurities, cracks, surface roughness and brittleness.
  • the known device provides an insufficient cooling rate, which leads to a decrease in productivity.
  • a device for high-speed continuous casting is known (US3774669, 11/27/1973).
  • the known device is a crystallizer containing a spray of coolant on the outside of the casting wheel, intensifying the process of secondary cooling of the cast billet.
  • the disadvantage of this device is the provision of uneven cooling of the workpiece, which leads to the formation of defects mainly in the central part of the cast workpiece in the form of shrinkage cavities.
  • Another well-known device for the production of aluminum and copper billets is a mold proposed in RU2623559, 06/27/2017.
  • the known mold differs in that in the caliber in the form of a trapezoid in the radial section of the casting wheel of the rotary casting machine, a depression is made in the form of an isosceles triangle, in which the angle at the apex of the triangle and the angles formed by the sides of the triangle and the sides of the trapezoid are equal to each other and amount to 123 ° ... 130 °.
  • the advantage of this device is the reduction of the heat-affected zone, which reduces the likelihood of cracking and destruction of the surface of the mold, increasing its service life.
  • it is necessary to highlight the need for an additional operation to adjust the shape of the cast billet obtained using the known device.
  • a cooling system for a continuous casting plant is known (US4957155, 18.09.1990).
  • directional crystallization is realized due to the presence of a heat-insulating layer on the casting wheel belt, while a cooling liquid is introduced into the casting wheel groove through the lower holes to improve cooling.
  • the presence of external sprinklers provides directed and intense crystallization from the bottom of the workpiece to the top, creating a maximum heat transfer difference.
  • a billet is formed with a minimum number of casting defects.
  • the disadvantage of this technical solution is a complex cooling system with a relatively low performance due to the longer time required for crystallization of the workpiece.
  • the closest analogue of the claimed invention is a cooling device in a continuous casting installation (US3800852, 02/04/1974).
  • the known cooling device comprises rows of nozzles for an internal sprinkler that cools the casting wheel and rows of nozzles for an external sprinkler for cooling the belts.
  • only the nozzles of the external sprinkler have regulation of the coolant supply.
  • the disadvantage of this device is ineffective regulation of the coolant flow, which leads to the formation of defects in the workpieces (cracks, surface roughness), as well as insufficient cooling rate, which leads to a decrease in productivity.
  • the technical problem of the claimed invention is to provide uniform and controlled cooling of the inner, outer and side surfaces of the casting wheel in order to obtain a continuously cast billet of high quality.
  • the technical result of the claimed invention is to improve the manufacturability of the continuously cast billet, increase the speed of its production and improve its quality by eliminating the formation of defects of crystallization origin, i.e. obtaining a continuously cast billet substantially free from cracks, voids, and the like.
  • a mold for continuous casting of a billet comprises a casting wheel, on the outer surface of which an open channel is formed, having a cross-section in the form of an isosceles trapezoid (i.e., a trapezoidal section), a continuous strip (i.e., a strip of infinite length) adjacent to the casting wheel from the side of its outer surface so as to close the specified open channel, and also contains a cooling system.
  • the ratio of the length of the large base of the trapezoidal section of the open channel of the casting wheel to the length of the small base of the specified section is in the range 1.3 - 1.6.
  • the cooling system is made with the possibility of an adjustable supply of coolant to the casting wheel and the continuous belt from at least four sides: from the outer surface, the inner surface and both side surfaces of the wheel, and the ratio of the coolant flow from the inner surface of the wheel to the coolant flow from the side of the outer surface of the wheel is 1.9 - 3.0, and the ratio of the total flow rate of coolant from the side surfaces of the casting wheel to the flow rate of coolant from the side of the inner surface of the casting wheel is 1.3 - 1.7.
  • the cooling system may include at least four arc tubular sprinklers located along the outer, inner and lateral surfaces of the casting wheel and made with the possibility of controlled supply of coolant to the corresponding surfaces of the casting wheel and the belt: an external sprinkler located on the side of the outer surface of the casting wheel and a continuous belt for supplying coolant thereto; an internal sprinkler located on the side of the inner surface of the casting wheel for supplying coolant thereto; right side sprinkler and left side sprinkler located on the side of the right side surface and the left side surface of the casting wheel, respectively, for supplying coolant thereto.
  • the regulated supply of coolant can be carried out through nozzles distributed along the entire length of each sprinkler.
  • the regulation of the flow rate of the coolant can be carried out by controlling the shut-off valves and the corresponding flow-regulating injector assemblies.
  • Tubular sprinklers can be divided into independent zones by means of internal transverse baffles to provide a controlled supply of coolant independently of each other.
  • Each of the above-mentioned independent zones can have an individual regulation of the coolant supply, with the help of which a controlled supply of liquid to this zone is carried out.
  • the cooling control system can be adjusted to each independent zone individually.
  • the supply of coolant from the sprinklers to the casting wheel and belt can be carried out through flat-spray nozzles with individual units for regulating the flow rate of the liquid.
  • Water is usually used as the coolant, but other suitable fluids can be used, for example, ethylene glycol, which is used for special alloys, such as aluminum-lithium alloys.
  • the present invention relates to a method for cooling a continuously cast billet using a crystallizer of the invention, comprising supplying a cooling liquid to a casting wheel of a crystallizer and a continuous belt along from at least four sides: from the side of the outer, inner and both side surfaces of the wheel, when adjusting its flow in the following ratios: the ratio of the flow from the side of the inner surface of the casting wheel to the flow from the outer surface of the wheel is in the range 1.9 - 3.0 ; the ratio of the total flow rate of the coolant from the side surfaces of the casting wheel to the flow rate of the coolant from the side of the inner surface of the casting wheel is in the range 1.3 - 1.7.
  • Cooling liquid can be supplied through at least four arc tubular sprinklers located along the outer surface, inner surface and side surfaces of the casting wheel and made with the possibility of adjustable coolant supply: an external sprinkler located on the side of the outer surface of the casting wheel and a continuous belt for supply coolant on them; an internal sprinkler located on the side of the inner surface of the casting wheel for supplying coolant thereto; right side sprinkler and left side sprinkler located on the side of the right side surface and the left side surface of the casting wheel, respectively, for supplying coolant thereto.
  • Coolant can be supplied through nozzles distributed along the entire length of each sprinkler.
  • the regulation of the flow rate of the coolant can be carried out by controlling the shut-off valves and the corresponding injector assemblies that regulate the flow rate.
  • Tubular sprinklers with the help of internal transverse baffles can be divided into independent zones to ensure the regulation of the coolant supply independently of each other.
  • Each of the above-mentioned independent zones can have an individual regulation of the coolant supply, with the help of which a controlled supply of liquid to this zone is carried out.
  • the cooling control system can be adjusted to each independent zone individually.
  • the controlled supply of coolant from the sprinklers to the casting wheel and the belt can be carried out through flat-spray nozzles with individual units for regulating the flow of liquid.
  • the device and method is intended for the production of continuously cast billets from alloys based on aluminum containing at least one alloying element selected from the group: iron, silicon, magnesium, zirconium, scandium, manganese, titanium, copper, nickel and chromium, while the structure of the cast billet is an aluminum matrix with particles of eutectic origin distributed in it.
  • the ratio of the length of the large base of the trapezoidal section of the open channel of the casting wheel to the length of the small base of the specified section should be in the range 1.3 - 1.6.
  • the obtained continuously cast billet will have a shape that is so far from square, which is preferable from the point of view of its further processing into a product, that upon receipt of a product from such a blank, additional operations will be required to calibrate it, which will negatively affect the manufacturability of the blank.
  • the ratio of the indicated lengths of the large base of the section and the small base of the section is less than 1.3, then when casting alloys with low linear shrinkage, cold cracks may form due to the difficulty in extracting the workpiece from the open channel of the casting wheel, and, consequently, deterioration of the quality of the workpiece.
  • the ratio of the coolant flow rate from the internal sprinkler (i.e., from the side of the small base of the open channel of the casting wheel) to the coolant flow from the external sprinkler (i.e., from the side of the large base of the specified section) should be in the range 1.9 - 3 , 0.
  • the specified ratio is less than 1.9 or more than 3.0, then the crystallization hole will be displaced closer to the large and small base of the trapezoid, respectively, which will lead to uneven cooling and the formation of a third in the workpiece, i.e. ... to a decrease in its quality.
  • coolant can be supplied to the casting wheel and belt through arc tubular sprinklers located along the outer, inner and side surfaces of the casting wheel and separated by internal transverse baffles to provide controlled supply of coolant to independent zones.
  • Each of the above-mentioned independent zones can have an individual regulation of the coolant supply, with the help of which a controlled supply of liquid to this zone is carried out.
  • the cooling control system can be adjusted to each independent zone individually.
  • the supply of coolant can be carried out through flat-spray nozzles with individual units for regulating the flow rate of the liquid.
  • a regulation unit with a needle valve can be installed in front of each nozzle.
  • Figure 1 shows a General view of the mold as part of the casting line, where: 1 - continuously cast billet; 2 - system for supplying metal to the mold wheel; 3 - tension wheel of a continuous belt; 4 - continuous tape; 5 - crystallizer; 6 - casting wheel; 7 - cooling system nozzles, 8 - coolant filter; 9 - continuous belt pressure roller.
  • Figure 2 shows a diagram of the distribution of the coolant (cooling system) in the mold, in which: 4 - continuous tape; 6 - casting wheel; 10 - right side sprinkler; 11 - external sprinkler; 12 - internal sprinkler; 13 - left side sprinkler; 14 - sprinkler nozzles; 15 - outer surface of the wheel; 16 - side surfaces of the wheel; 17 - the inner surface of the wheel, while in view A shows the second side surface 16.
  • FIG. 3 shows the crystallizer in cross section, where: 4 - continuous tape, 6 - casting wheel, 10 - right side sprinkler; 11 - external sprinkler; 12 - internal sprinkler; 13 - lateral sprinkler left; 18 - rings for fastening the casting wheel; 19 - large base of trapezoidal section, 20 - small base of trapezoidal section.
  • the purpose of the example is to select the ratio of the lengths of the bases of the trapezoidal (i.e., trapezoidal) section of the open channel of the casting wheel, which ensures uniform crystallization of the metal in the continuously cast billet.
  • the crystallizer 5 contains a casting wheel 6, a continuous belt 4 and a cooling system. Continuous tape 4 is wound through the tension wheel 3. The pressure roller of the tape 9 presses the tape 4 against the wheel 6. Casting wheel
  • the manufactured crystallizer was installed as part of a casting and rolling unit for the production of wire rod from aluminum and its alloys with a capacity of 2-5 t / h.
  • the continuously cast billet was rolled in the stands of a rolling mill to obtain an aluminum wire rod with a diameter of 9.5 at the exit; 12; 22 mm.
  • liquid metal is fed through the metal supply system 2 into the open channel of the casting wheel 6 of the crystallizer 5, then, as a result of the crystallization of the metal between the walls of the channel and the continuous strip 4, a continuously cast billet 1 is formed, which is cooled during the entire crystallization process using a cooling liquid, supplied to the outer 15, inner 17, side surfaces 16 of the casting wheel 6 and the continuous belt 4 through the nozzles 7 of the cooling system.
  • the cooling system of the mold 5 includes four arc tubular sprinklers located along the outer 15, inner 17 and both side surfaces 16 of the casting wheel 6 and made with the possibility of an adjustable supply of coolant (Fig. 2 with view A): an external sprinkler 11 located on the side of the outer surface 15 of the casting wheel 6 and the continuous belt 4 for supplying a cooling liquid thereto; an inner sprinkler 12 located on the side of the inner surface 17 of the casting wheel 6 for supplying coolant thereto; the right side sprinkler 10 and the left side sprinkler 13 located on the side of the right side surface and the left side surface 16 of the casting wheel 6, respectively, for supplying coolant thereto.
  • Nozzles 7 are located: on the internal sprinkler 12 (Fig. 2), divided by internal partitions into three independent zones; on the external sprinkler 11, also consisting of three independent internal zones, as well as on two side sprinklers 10, 13, each of which consists of two independent zones.
  • Each of the above-mentioned independent zones has an individual regulation of the water supply, with the help of which the regulated water supply to this zone is carried out.
  • the cooling control system is configured individually for each independent zone.
  • the choice of the type of nozzles is determined by the chosen design of the sprinklers and the wheel (wheel size, distance of the sprinklers from the wheel, etc.), since the nozzles form a stream of coolant of a certain shape.
  • the required jet shape is determined, in accordance with which the type of nozzle is selected. In this case, flat-spray nozzles were installed.
  • a regulation unit with a needle valve is installed in front of each nozzle.
  • the right-hand sprinkler and the inner sprinkler can be shifted to the side by 20 ° using a rotary stand (not shown in the drawings).
  • the parameters of the cooling system in the crystallizer 5 using water as a coolant are given in table. 2.
  • a self-cleaning filter 8 (for example, a water filter) (Fig. 1) can be provided in the system for supplying a cooling liquid, for example, water.
  • a cooling liquid for example, water.
  • Water flow control is carried out in manual and automatic modes.
  • the temperature control of the cooling water is carried out before and after the crystallizer 5.
  • Example 2 Determination of conditions for obtaining a defect-free workpiece
  • the most preferable is the ratio of the flow rate (amount) of the coolant supplied from the side of the small and large base of the trapezoidal section of the open channel of the casting wheel (flow rate from the internal sprinkler to the flow rate of the coolant from the external sprinkler) in the range 1.9 - 2.4, which provides maximum productivity of the casting line.
  • the structure of known industrial alloys containing iron, silicon, magnesium, zirconium, scandium, manganese, titanium, copper, nickel and chromium will be represented mainly by an aluminum solution and eutectic phases formed by the corresponding alloying elements.
  • the use of the claimed mold allows to obtain a continuously cast billet of high quality (practically without defects), which with lower production costs can be further processed into a product, i.e. allows you to improve the manufacturability of the workpiece. At the same time, a high productivity of the casting line is ensured - more than 2 tons / hour.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Кристаллизатор содержит литейное колесо, на наружной поверхности которого выполнен открытый канал, непрерывную ленту, прилегающую к литейному колесу со стороны его наружной поверхности таким образом, чтобы закрывать указанный открытый канал, а также систему охлаждения, выполненную с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости на литейное колесо и непрерывную ленту по меньшей мере со стороны наружной поверхности, внутренней поверхности и обеих боковых поверхностей колеса, в которой отношение расхода охлаждающей жидкости со стороны внутренней поверхности колеса к расходу жидкости со стороны наружной поверхности колеса составляет 1,9 - 3,0, а отношение суммарного расхода охлаждающей жидкости с боковых поверхностей литейного колеса к расходу жидкости со стороны внутренней поверхности литейного колеса составляет 1,3 - 1,7.

Description

КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВКИ
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области металлургии, в частности к непрерывному литью металлов, и может быть использовано для получения непрерывнолитой заготовки из металла, в том числе из алюминия и его сплавов.
Уровень техники
Известно охлаждающее устройство в установке колесно-ленточного типа для непрерывного литья (IT 1126618, 21.05.1986). Охлаждающее устройство содержит кольцо, на котором находятся держатели форсунок, распыляющие жидкость. Кольцо надевается на литейное колесо, обеспечивая охлаждение заготовки во время литья, и может сниматься в течение техобслуживания. Недостатком указанного устройства является неоднородное охлаждение заготовки, что при кристаллизации металла приводит к сегрегации примесей, трещинам, шероховатости поверхности и хрупкости. Кроме того, известное устройство обеспечивает недостаточную скорость охлаждения, что приводит к снижению производительности.
Известно устройство для высокоскоростного непрерывного литья (US3774669, 27.11.1973). Известным устройством является кристаллизатор, содержащий распылитель охлаждающей жидкости на внешнюю сторону литейного колеса, интенсифицирую процесс вторичного охлаждения литой заготовки. Недостатком указанного устройства является обеспечение неравномерного охлаждения заготовки, что приводит к формированию дефектов преимущественно в центральной части литой заготовки в виде усадочных раковин. Другим известным устройством для производства алюминиевых и медных заготовок является кристаллизатор, предложенный в RU2623559, 27.06.2017. Известный кристаллизатор отличается тем, что в калибре в виде трапеции в радиальном сечении литейного колеса роторной литейной машины выполнена впадина в виде равнобедренного треугольника, в котором угол при вершине треугольника и углы, образованные сторонами треугольника и боковыми сторонами трапеции, равны между собой и составляют 123° ...130°. Преимуществом указанного устройства является уменьшение зоны термического влияния, что уменьшает вероятность растрескивания и разрушения поверхности кристаллизатора, увеличивая его срок службы. Среди недостатков предложенной конструкции кристаллизатора следует выделить необходимость дополнительной операции по корректировке формы литой заготовки, полученной с помощью известного устройства.
Известна система охлаждения для установки непрерывного литья (US4957155, 18.09.1990). В известной установке реализуется направленная кристаллизация за счет присутствия на ленте литейного колеса теплоизолирующего слоя, при этом для улучшения охлаждения в канавку литейного колеса через нижние отверстия вводится охлаждающая жидкость. В совокупности наличие внешних оросителей обеспечивает направленную и интенсивную кристаллизацию от нижней части заготовки к верхней, создавая максимальный перепад теплопередачи. В результате применения известной системы охлаждения в установке происходит формирование заготовки с минимальным количеством дефектов литейного происхождения. Недостатком указанного технического решения является сложная для исполнения система охлаждения с относительно низкой производительностью ввиду большего времени, необходимого на кристаллизацию заготовки.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является охлаждающее устройство в установке для непрерывного литья (US3800852, 04.02.1974). Известное охлаждающее устройство содержит ряды форсунок внутреннего оросителя, охлаждающего литейное колесо, и ряды форсунок внешнего оросителя, охлаждающего ленты. При этом только форсунки внешнего оросителя имеют регулировку подачи охлаждающей жидкости. Недостатком указанного устройства является неэффективное регулирование потока охлаждающей жидкости, что приводит к образованию дефектов заготовок (трещинам, шероховатостям поверхности), а также недостаточная скорость охлаждения, что приводит к снижению производительности.
Раскрытие изобретения
Техническая задача заявленного изобретения заключается в обеспечении равномерного и регулируемого охлаждения внутренней, наружной и боковых поверхностей литейного колеса с целью получения непрерывнолитой заготовки высокого качества.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение технологичности непрерывнолитой заготовки, увеличение скорости ее производства и повышение ее качества за счет исключения формирования дефектов кристаллизационного происхождения, т.е. получение непрерывнолитой заготовки, по существу, не содержащей трещин, пустот и т.п.
Заявленные технические результаты изобретения достигаются предложенным кристаллизатором для непрерывного литья заготовки.
В соответствии с изобретением кристаллизатор для непрерывного литья заготовки содержит литейное колесо, на наружной поверхности которого выполнен открытый канал, имеющий поперечное сечение в форме равнобедренной трапеции (т.е. трапецеидальное сечение), непрерывную ленту (т.е. ленту бесконечной длины), прилегающую к литейному колесу со стороны его наружной поверхности таким образом, чтобы закрывать указанный открытый канал, а также содержит систему охлаждения. Отношение длины большого основания трапецеидального сечения открытого канала литейного колеса к длине малого основания указанного сечения находится в диапазоне 1,3 - 1,6.
Система охлаждения выполнена с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости на литейное колесо и непрерывную ленту по меньшей мере с четырех сторон: со стороны наружной поверхности, внутренней поверхности и обеих боковых поверхностей колеса, причем отношение расхода охлаждающей жидкости со стороны внутренней поверхности колеса к расходу охлаждающей жидкости со стороны наружной поверхности колеса составляет 1,9 - 3,0, а отношение суммарного расхода охлаждающей жидкости с боковых поверхностей литейного колеса к расходу охлаждающей жидкости со стороны внутренней поверхности литейного колеса составляет 1,3 - 1,7.
При такой системе охлаждения обеспечивается первичное охлаждение, т.е. охлаждение непрерывно литой заготовки во время кристаллизации металла, и вторичное охлаждение непрерывнолитой заготовки, т.е. охлаждение закристаллизованного металла, при этом периферийная часть заготовки охлаждается быстрее, чем ее центральная часть. Было экспериментально установлено, что разница в скоростях охлаждения между любой центральной частью и любой периферийной частью заготовки не превышает 1,5 раза.
Система охлаждения может включать в себя по меньшей мере четыре дуговых трубчатых оросителя, расположенные вдоль наружной, внутренней и боковых поверхностей литейного колеса и выполненные с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости на соответствующие поверхности литейного колеса и ленту: наружный ороситель, расположенный со стороны наружной поверхности литейного колеса и непрерывной ленты для подачи на них охлаждающей жидкости; внутренний ороситель, расположенный со стороны внутренней поверхности литейного колеса для подачи на нее охлаждающей жидкости; правый боковой ороситель и левый боковой ороситель, расположенные со стороны правой боковой поверхности и левой боковой поверхности литейного колеса, соответственно, для подачи на них охлаждающей жидкости.
Регулируемую подачу охлаждающей жидкости могут осуществлять через форсунки, распределенные по всей длине каждого оросителя.
Регулирование расхода охлаждающей жидкости могут осуществлять путем управления запорной арматурой и соответствующих регулирующих расход узлов форсунок.
Трубчатые оросители с помощью внутренних поперечных перегородок могут быть разделены на независимые зоны для обеспечения регулируемой подачи охлаждающей жидкости независимо друг от друга.
Каждая из вышеуказанных независимых зон может иметь индивидуальное регулирование подачи охлаждающей жидкости, с помощью которого осуществляется регулируемая подача жидкости в эту зону. Таким образом, система управления охлаждением может настраиваться на каждую независимую зону индивидуально.
Подачу охлаждающей жидкости из оросителей на литейное колесо и ленту могут осуществлять через плоскофакельные форсунки с индивидуальными узлами регулирования расхода жидкости.
В качестве охлаждающей жидкости обычно используют воду, но возможно использование и других подходящих для этих целей жидкостей, например, этиленгликоля, который применяют для специальных сплавов, таких как алюминиево-литиевые сплавы.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к способу охлаждения непрерывнолитой заготовки с использованием предложенного кристаллизатора, включающий в себя подачу охлаждающей жидкости на литейное колесо кристаллизатора и непрерывную ленту по меньшей мере с четырех сторон: со стороны наружной, внутренней и обеих боковых поверхностей колеса, при регулировании ее расхода в следующих соотношениях: отношение расхода со стороны внутренней поверхности литейного колеса к расходу со стороны наружной поверхности колеса находится в интервале 1,9 - 3,0; отношение суммарного расхода охлаждающей жидкости со стороны боковых поверхностей литейного колеса к расходу охлаждающей жидкости со стороны внутренней поверхности литейного колеса находится в интервале 1,3 - 1,7.
Подачу охлаждающей жидкости могут осуществлять через по меньшей мере четыре дуговых трубчатых оросителя, расположенные вдоль наружной поверхности, внутренней поверхности и боковых поверхностей литейного колеса и выполненные с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости: наружный ороситель, расположенный со стороны наружной поверхности литейного колеса и непрерывной ленты для подачи на них охлаждающей жидкости; внутренний ороситель, расположенный со стороны внутренней поверхности литейного колеса для подачи на нее охлаждающей жидкости; правый боковой ороситель и левый боковой ороситель, расположенные со стороны правой боковой поверхности и левой боковой поверхности литейного колеса, соответственно, для подачи на них охлаждающей жидкости.
Подачу охлаждающей жидкости могут осуществлять через форсунки, распределенные по всей длине каждого оросителя.
Регулирование расхода охлаждающей жидкости могут осуществлять путем управления запорной арматурой и соответствующих регулирующих расход узлов форсунок. Трубчатые оросители с помощью внутренних поперечных перегородок могут быть разделены на независимые зоны для обеспечения регулирования подачи охлаждающей жидкости независимо друг от друга.
Каждая из вышеуказанных независимых зон может иметь индивидуальное регулирование подачи охлаждающей жидкости, с помощью которого осуществляется регулируемый подвод жидкости в эту зону. Таким образом, система управления охлаждением может настраиваться на каждую независимую зону индивидуально.
Регулируемую подачу охлаждающей жидкости из оросителей на литейное колесо и ленту могут осуществлять через плоскофакельные форсунки с индивидуальными узлами регулирования расхода жидкости.
В одном из вариантов осуществления изобретения устройство и способ предназначено для производства непрерывнолитых заготовок из сплавов на основе алюминия с содержанием по меньшей мере одного легирующего элемента, выбранного из группы: железо, кремний, магний, цирконий, скандий, марганец, титан, медь, никель и хром, при этом структура литой заготовки представляет собой алюминиевую матрицу с распределёнными в ней частицами эвтектического происхождения.
Обоснование заявляемых параметров кристаллизатора, обеспечивающих достижение технических результатов - повышения технологичности непрерывнолитой заготовки, повышения ее качества, а также повышения производительности кристаллизатора (увеличения скорости производства заготовки), представлено ниже.
Отношение длины большого основания трапецеидального сечения открытого канала литейного колеса к длине малого основания указанного сечения должно находиться в диапазоне 1,3 - 1,6.
Если отношение указанных длин большого основания сечения и малого основания сечения будет составлять более 1,6, то полученная непрерывнолитая заготовка будет иметь форму, настолько далекую от квадратной, являющейся предпочтительной с точки зрения ее дальнейшей переработки в изделие, что при получении из такой заготовки изделия потребуются дополнительные операции для ее калибровки, что отрицательно повлияет на технологичность заготовки.
Если отношение указанных длин большого основания сечения и малого основания сечения будет составлять менее 1,3, то при литье сплавов с низкой линейной усадкой возможно формирование холодных трещин за счет затруднения извлечения заготовки из открытого канала литейного колеса, а, следовательно, ухудшение качества заготовки.
Отношение расхода охлаждающей жидкости из внутреннего оросителя (т.е. со стороны малого основания сечения открытого канала литейного колеса) к расходу охлаждающей жидкости из наружного оросителя (т.е. со стороны большого основания указанного сечения) должно находиться в интервале 1,9 - 3,0.
Если при регулировании расхода охлаждающей жидкости на оросителях указанное отношение будет менее 1,9 или более 3,0, то кристаллизационная лунка будет смещена ближе к большому и малому основанию трапеции, соответственно, что приведет к неравномерному охлаждению и формированию третий в заготовке, т.е. к снижению ее качества.
Для формирования качественной внутренней структуры литой заготовки на различных участках охлаждаемых поверхностей литейного колеса кристаллизатора требуется разная интенсивность охлаждения, которая зависит от сплава и производительности кристаллизатора.
Для обеспечения этих условий охлаждающая жидкость может подаваться на литейное колесо и ленту через дуговые трубчатые оросители, расположенные вдоль наружной, внутренней и боковых поверхностей литейного колеса и разделенные внутренними поперечными перегородками для обеспечения регулируемой подачи охлаждающей жидкости на независимые зоны. Каждая из вышеуказанных независимых зон может иметь индивидуальное регулирование подачи охлаждающей жидкости, с помощью которого осуществляется регулируемая подача жидкости в эту зону. Таким образом, система управления охлаждением может настраиваться на каждую независимую зону индивидуально.
Подачу охлаждающей жидкости могут осуществлять через плоскофакельные форсунки с индивидуальными узлами регулирования расхода жидкости.
Для более точной индивидуальной настройки расхода охлаждающей жидкости перед каждой форсункой может быть установлен узел регулирования с игольчатым клапаном.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется графическими материалами.
На Фиг.1 приведен общий вид кристаллизатора в составе линии литья, где: 1 - непрерывнолитая заготовка; 2 - система подачи металла на колесо кристаллизатора; 3 - натяжное колесо непрерывной ленты; 4 - непрерывная лента; 5 - кристаллизатор; 6 - литейное колесо; 7 - форсунки системы охлаждения, 8 - фильтр охлаждающей жидкости; 9 - прижимной ролик непрерывной ленты. На фиг.2, включающей вид А, приведена схема распределения охлаждающей жидкости (система охлаждения) в кристаллизаторе, в которой: 4 - непрерывная лента; 6 - литейное колесо; 10 - ороситель боковой правый; 11 - наружный ороситель; 12 - внутренний ороситель; 13 - ороситель боковой левый; 14 - форсунки оросителей; 15 - наружная поверхность колеса; 16 - боковые поверхности колеса; 17 - внутренняя поверхность колеса, при этом на виде А показана вторая боковая поверхность 16.
На фиг. 3 приведен кристаллизатор в поперечном разрезе, где: 4 - непрерывная лента, 6 - литейное колесо, 10 - ороситель боковой правый; 11 - наружный ороситель; 12 - внутренний ороситель; 13 - ороситель боковой левый; 18 - кольца крепления литейного колеса; 19 - большое основание трапецеидального сечения, 20 - малое основание трапецеидального сечения.
Осуществление изобретения
Далее представлены примеры конкретного осуществления изобретения.
Пример 1
Обоснование выбора геометрических размеров поперечного сечения открытого канала литейного колеса, формирующего непрерывнолитую заготовку, в виде равнобедренной трапеции с использованием пакета программ Procast.
Целью примера является выбор соотношения длин оснований трапецеидального (т.е. в форме трапеции) сечения открытого канала литейного колеса, при котором обеспечивается равномерная кристаллизация металла в непрерывнолитой заготовке.
В качестве критерия равномерности кристаллизации при высокой производительности литья линии, т.е. не менее 2 т/час, использованы следующие параметры:
- наличие/отсутствие векторов внутренних растягивающих напряжений, прежде всего, в углах при большом основании трапеции;
- глубина лунки кристаллизующегося расплава, величина которой контролирует наличие/отсутствие центральной усадочной пористости.
- отсутствие значимых тепловых градиентов в интервале кристаллизации .
При наличии разнонаправленных векторов растягивающих напряжений высока вероятность разрушения заготовки (или по меньшей мере возникновение трещин) при кристаллизации.
При формировании глубокой лунки вероятно формирование центральной усадочной пористости за счет изменения теплового градиента в процессе реального охлаждения. Расчеты справедливы для сечения в диапазоне 1000 - 3600 мм . При наличии хотя бы одного параметра с максимальным результатом велик риск получения негодной заготовки. Качественные результаты моделирования приведены в табл.1.
Таблица 1 Результаты моделирования выбора сечения трапеции
Figure imgf000013_0001
Как видно из табл. 1, при отношении длины большого основания к длине малого основания трапеции, равного 1,1, в ходе кристаллизации велика вероятность формирования глубокой центральной лунки, что может приводить к возникновению максимальной усадочной пористости. При отношении длины большого основания трапеции к длине малого основания трапеции около 1 затруднено извлечение заготовки из кристаллизатора.
При отношении длины большого основания трапеции к длине малого основания трапеции в диапазоне 1,3 - 1,6 одновременно исключено формирование глубокой лунки и отсутствуют критические растягивающие напряжения.
При отношении длины большого основания трапеции к длине малого основания трапеции выше 2 исключается формирование глубокой лунки, однако, присутствует разнонаправленность вектора растягивающих напряжений в углах при большом основании трапеции, что будет способствовать разрушению заготовки в процессе деформации. При этом следует отметить наличие теплового градиента в углах большого основания трапеции, что будет способствовать формированию ликвационных зон и, как следствие, неоднородность химического состава заготовки.
На основании полученных результатов был изготовлен кристаллизатор
5 (Фиг.1) с открытым каналом, имеющим трапецеидальное поперечное сечение с большим основанием 19 и малым основанием 20, как показано на Фиг.З. Кристаллизатор 5 содержит литейное колесо 6, непрерывную ленту 4 и систему охлаждения. Непрерывная лента 4 намотана через натяжное колесо 3. Прижимной ролик ленты 9 прижимает ленту 4 к колесу 6. Литейное колесо
6 установлено с помощью колец 18 крепления.
Изготовленный кристаллизатор был установлен в составе литейно- прокатного агрегата производства катанки из алюминия и его сплавов производительностью 2-5 т/час. Непрерывнолитая заготовка прокатывалась в клетях прокатного стана с получением на выходе алюминиевой катанки диаметра 9,5; 12; 22 мм.
При работе кристаллизатора 5 жидкий металл подается через систему подачи металла 2 в открытый канал литейного колеса 6 кристаллизатора 5, затем в результате кристаллизации металла между стенками канала и непрерывной лентой 4 формируется непрерывнолитая заготовка 1, которая в ходе всего процесса кристаллизации охлаждается при помощи охлаждающей жидкости, подаваемой на наружную 15, внутреннюю 17, боковые поверхности 16 литейного колеса 6 и непрерывную ленту 4 через форсунки 7 системы охлаждения.
Система охлаждения кристаллизатора 5 включает в себя четыре дуговых трубчатых оросителя, расположенные вдоль наружной 15, внутренней 17 и обеих боковых поверхностей 16 литейного колеса 6 и выполненные с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости (Фиг. 2 с видом А): наружный ороситель 11, расположенный со стороны наружной поверхности 15 литейного колеса 6 и непрерывной ленты 4 для подачи на них охлаждающей жидкости; внутренний ороситель 12, расположенный со стороны внутренней поверхности 17 литейного колеса 6 для подачи на нее охлаждающей жидкости; правый боковой ороситель 10 и левый боковой ороситель 13, расположенные со стороны правой боковой поверхности и левой боковой поверхности 16 литейного колеса 6, соответственно, для подачи на них охлаждающей жидкости.
Форсунки 7 расположены: на внутреннем оросителе 12 (фиг. 2), разделенном внутренними перегородками на три независимые зоны; на наружном оросителе 11, также состоящем из трех независимых внутренних зон, а также на двух боковых оросителях 10, 13, каждый из которых состоит из двух независимых зон. Каждая из вышеуказанных независимых зон имеет индивидуальное регулирование подачи воды, с помощью которого осуществляется регулируемый подвод воды в эту зону. Система управления охлаждением настраивается на каждую независимую зону индивидуально.
Выбор типа форсунок определяется выбранной конструкцией оросителей и колеса (размер колеса, удаленность оросителей от колеса и т.д.), поскольку форсунки формируют струю охлаждающей жидкости определенной формы. В каждом конкретном случае определяется необходимая форма струи, в соответствии с которой выбирается тип форсунки. В данном случае были установлены плоскофакельные форсунки.
Для более точной индивидуальной настройки расхода воды перед каждой форсункой установлен узел регулирования с игольчатым клапаном.
Для быстрого монтажа/демонтажа ленты правый ороситель и внутренний ороситель могут быть сдвинуты в сторону на 20 ° при помощи поворотной стойки (на чертежах не показана). Параметры системы охлаждения в кристаллизаторе 5 с применением воды в качестве охлаждающей жидкости приведены в табл. 2.
Таблица 2 Параметры системы охлаждения
Figure imgf000016_0001
В системе подвода охлаждающей жидкости, например, воды, может быть предусмотрена установка самоочищающегося фильтра 8 (например, водяного фильтра) (Фиг. 1). Управление расходом воды осуществляют в ручном и автоматическом режиме. Контроль температуры охлаждающей воды производят до и после кристаллизатора 5.
Пример 2 Определение условий, обеспечивающих получение бездефектной заготовки
Была проведена серия исследований, показывающая влияние различных настроек системы охлаждения, и были найдены те параметры регулирования расхода охлаждающей жидкости системы, которые обеспечивают получение в ходе кристаллизации бездефектной непрерывнолитой заготовки.
Плавка была выполнена на примере сплава типа 6101 (N°l) и технического алюминия (N°2), химический состав которых приведен в табл. 3. Таблица 3
Химический состав сплавов, масс.%
Figure imgf000016_0002
В качестве критерия качества заготовки использовали следующие параметры:
- отсутствие усадочной раковины при производительности линии не менее 2 т/час. Параметры регулирования охлаждающей жидкости (воды) приведены в табл. 4.
Таблица 4
Параметры регулирования отношения расхода (количества) жидкости, подаваемой со стороны малого и большого основания трапеции
Figure imgf000017_0001
Из анализа приведенных в табл. 4 результатов следует, что при отношении количества охлаждающей жидкости, подаваемой со стороны малого и большого основания трапецеидального сечения открытого канала литейного колеса, меньше 1 ,9 не удается добиться производительности более 1,5 т/час с получением бездефектной литой заготовки.
При отношении количества охлаждающей жидкости, подаваемой со стороны малого и большого основания трапецеидального сечения открытого канала литейного колеса (расхода из внутреннего оросителя к расходу охлаждающей жидкости из наружного оросителя) в интервале 1,9 - 3,0, можно полностью исключить формирование дефектов в виде усадочных раковин с обеспечением производительности линии более 2 т/час (больше чем в прототипе), что было подтверждено металлографическими исследования внутренней структуры темплетов непрерывнолитой заготовки.
Наиболее предпочтительным является соотношение расхода (количества) охлаждающей жидкости, подаваемой со стороны малого и большого основания трапецеидального сечения открытого канала литейного колеса (расхода из внутреннего оросителя к расходу охлаждающей жидкости из наружного оросителя) в диапазоне 1,9 - 2,4, при котором обеспечивается максимальная производительность линии литья.
Анализ темплетов показал, что при использовании кристаллизатора, содержащего литейное колесо с открытым каналом предложенного трапецеидального сечения, при указанных регулировочных настройках системы охлаждения кристаллизатора, а именно соотношениях расхода воды на каждом оросителе, можно исключить дефекты кристаллизационного происхождения в виде усадочных раковин, трещин кристаллизационного происхождения, при этом количество ликватов в углах при большом основания трапеции (сечения канала колеса) оказалось минимальным, что было подтверждено результатами металлографического исследования внутренней структуры темплетов непрерывнолитой заготовки и является допустимым с точки зрения качества заготовки.
Анализ микроструктуры литой заготовки из сплава 6101 (состав N°1 в табл. 3) показал, что типичная структура заготовки представлена алюминиевым раствором кремния и магния в алюминии и прожилками эвтектических железосодержащих фаз. Анализ структуры литой заготовки из технического алюминия (состав N°2 в табл. 3) показал, что структура представлена алюминиевым раствором прожилками эвтектических железосодержащих фаз. При этом расчетная скорость охлаждения в интервале кристаллизации для сплава 6101 и технического алюминия (табл.З) во всем сечении составляла не менее 10 К/с. Благодаря высокой скорости охлаждения, реализуемой при использовании предложенного кристаллизатора, структура известных промышленных сплавов, содержащих железо, кремний, магний, цирконий, скандий, марганец, титан, медь, никель и хром, будет представлена преимущественно алюминиевым раствором и эвтектическими фазами, образованными соответствующими легирующими элементами. Применение заявленного кристаллизатора позволяет получить непрерывнолитую заготовку высокого качества (практически без дефектов), которая с меньшими производственными затратами может быть в дальнейшем переработана в изделие, т.е. позволяет повысить технологичность заготовки. При этом обеспечивается высокая производительность линии литья - более 2 т/час.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Кристаллизатор для непрерывного литья заготовки (1), содержащий:
- литейное колесо (6), на наружной поверхности (15) которого выполнен открытый канал, имеющий поперечное сечение в форме равнобедренной трапеции, причем отношение длины большого основания (19) трапеции к длине малого основания (20) трапеции находится в диапазоне 1,3 -1,6;
- непрерывную ленту (4), прилегающую к литейному колесу (6) со стороны его наружной поверхности (15) таким образом, чтобы закрывать указанный открытый канал;
- систему охлаждения, выполненную с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости на литейное колесо (6) и непрерывную ленту (4) по меньшей мере со стороны наружной поверхности (15), внутренней поверхности (17) и обеих боковых поверхностей (16) колеса (6), причем отношение расхода охлаждающей жидкости со стороны внутренней поверхности (17) колеса к расходу охлаждающей жидкости со стороны наружной поверхности (15) колеса (6) составляет 1,9 - 3,0, а отношение суммарного расхода охлаждающей жидкости со стороны боковых поверхностей (16) литейного колеса (6) к расходу охлаждающей жидкости со стороны внутренней поверхности (15) литейного колеса (6) составляет 1,3 -
U.
2. Кристаллизатор по п.1, в котором система охлаждения включает в себя по меньшей мере четыре дуговых трубчатых оросителя, расположенные вдоль наружной (15), внутренней (17) и боковых поверхностей (16) литейного колеса (6) и выполненные с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости:
- наружный ороситель (11) расположен со стороны наружной поверхности (15) литейного колеса (6) и непрерывной ленты (4) для подачи на них охлаждающей жидкости; - внутренний ороситель (12) расположен со стороны внутренней поверхности (17) литейного колеса (6) для подачи на нее охлаждающей жидкости;
- правый боковой ороситель (10) и левый боковой ороситель (13) расположены со стороны правой и левой боковых поверхностей (16) литейного колеса соответственно для подачи на них охлаждающей жидкости.
3. Кристаллизатор по п. 2, в котором трубчатые оросители (10, 11, 12, 13) с помощью внутренних поперечных перегородок разделены на независимые зоны, в каждой из которых обеспечивают индивидуальное регулирование расхода охлаждающей жидкости для ее регулируемой подачи независимо друг от друга.
4. Кристаллизатор по и. 2, в котором регулируемую подачу охлаждающей жидкости осуществляют через форсунки (7), распределенные по всей длине каждого оросителя (10, 11, 12, 13).
5. Кристаллизатор по и. 4, в котором регулирование расхода охлаждающей жидкости осуществляют путем управления запорной арматурой и соответствующих регулирующих расход узлов форсунок (7).
6. Кристаллизатор по и. 4, в котором подачу охлаждающей жидкости осуществляют через плоскофакельные форсунки с индивидуальными узлами регулирования расхода жидкости.
7. Кристаллизатор по и. 1, в котором в качестве охлаждающей жидкости используют воду.
8. Кристаллизатор по п.1, который применяют для кристаллизации алюминиевых сплавов, содержащих по меньшей мере один легирующий элемент, выбранный из группы, включающей железо, кремний, магний, цирконий, скандий, марганец, титан, медь, никель и хром, причем структура литой заготовки представляет собой алюминиевую матрицу с распределёнными в ней частицами эвтектического происхождения.
9. Способ охлаждения непрерывнолитой заготовки в кристаллизаторе по п.1, включающий регулируемую подачу охлаждающей жидкости на литейное колесо (6) кристаллизатора (5) и непрерывную ленту (4) по меньшей мере со стороны наружной поверхности (15), внутренней поверхности (17) и обеих боковых поверхностей (16) колеса (6) при регулировании ее расхода в следующих соотношениях: отношение расхода со стороны внутренней поверхности (17) литейного колеса (6) к расходу со стороны наружной поверхности (15) колеса (6) находится в интервале 1,9 - 3,0; отношение суммарного расхода охлаждающей жидкости со стороны боковых поверхностей (16) литейного колеса к расходу охлаждающей жидкости со стороны внутренней поверхности (17) литейного колеса (6) находится в интервале 1,3 -1,7.
10. Способ по п. 9, в котором подачу охлаждающей жидкости осуществляют через по меньшей мере четыре дуговых трубчатых оросителя (10, 11, 12, 13), расположенные вдоль наружной (15), внутренней (17) и боковых (16) поверхностей литейного колеса (6) и выполненные с возможностью регулируемой подачи охлаждающей жидкости:
- наружный ороситель (11), расположенный со стороны наружной поверхности (15) литейного колеса (6) и непрерывной ленты (4) для подачи на них охлаждающей жидкости;
- внутренний ороситель (12), расположенный со стороны внутренней поверхности (17) литейного колеса для подачи на нее охлаждающей жидкости; и
- правый боковой ороситель (10) и левый боковой ороситель (13), расположенные со стороны правой и левой боковых поверхностей (16) литейного колеса (6) соответственно для подачи на них охлаждающей жидкости.
11. Способ по п. 10, в котором трубчатые оросители (10, 11, 12, 13) с помощью внутренних поперечных перегородок разделены на независимые зоны, в каждой из которых обеспечивают индивидуальное регулирование расхода охлаждающей жидкости для нерегулируемой подачи независимо друг от друга.
12. Способ по и. 10, в котором подачу охлаждающей жидкости осуществляют через форсунки (7), распределенные по всей длине каждого оросителя (10, 11, 12, 13).
13. Способ по и. 12, в котором регулирование расхода охлаждающей жидкости осуществляют путем управления запорной арматурой и соответствующих регулирующих расход узлов регулирования форсунок (7).
14. Способ по и. 12, в котором подачу охлаждающей жидкости осуществляют через плоскофакельные форсунки с индивидуальными узлами регулирования расхода жидкости.
15. Способ по и. 9, в котором в качестве охлаждающей жидкости используют воду.
PCT/RU2020/050235 2019-10-10 2020-09-21 Кристаллизатор для непрерывного литья заготовки WO2021071395A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022520785A JP2022552814A (ja) 2019-10-10 2020-09-21 連続鋳造用鋳型
US17/767,885 US20230226599A1 (en) 2019-10-10 2020-09-21 Continuous casting mould
EP20874299.9A EP4043121A4 (en) 2019-10-10 2020-09-21 CONTINUOUS CASTING MOLD
CN202080067565.5A CN114555260B (zh) 2019-10-10 2020-09-21 连铸模具

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132031 2019-10-10
RU2019132031A RU2712683C1 (ru) 2019-10-10 2019-10-10 Кристаллизатор для непрерывного литья заготовки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021071395A1 true WO2021071395A1 (ru) 2021-04-15

Family

ID=69625363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050235 WO2021071395A1 (ru) 2019-10-10 2020-09-21 Кристаллизатор для непрерывного литья заготовки

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230226599A1 (ru)
EP (1) EP4043121A4 (ru)
JP (1) JP2022552814A (ru)
CN (1) CN114555260B (ru)
RU (1) RU2712683C1 (ru)
WO (1) WO2021071395A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111570737B (zh) * 2020-06-23 2024-06-18 涿州北方重工设备设计有限公司 浇铸机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774669A (en) 1969-05-02 1973-11-27 Southwire Co Apparatus for high speed continuos casting
US3800852A (en) 1970-04-09 1974-04-02 I Properzi Cooling device for a continuous casting machine
IT1126618B (it) 1979-12-19 1986-05-21 Giulio Properzi Dispositivo di raffreddamento in una macchina di colata continua del tipo a ruota e nastro
US4957155A (en) 1988-08-04 1990-09-18 Zdenek Trnka Cooling system for continuous casting machines
US20150068700A1 (en) * 2012-04-13 2015-03-12 Kme Germany Gmbh & Co. Kg Casting Wheel
RU2623559C1 (ru) 2015-12-22 2017-06-27 Акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно - конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Литейное колесо роторной литейной машины
RU2628805C2 (ru) * 2015-12-22 2017-08-22 Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Роторная литейная машина для получения медной заготовки в литейно-прокатном агрегате
RU2643286C1 (ru) * 2016-12-21 2018-01-31 Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Литейно-прокатный агрегат для производства медной литой заготовки

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3596702A (en) * 1969-03-13 1971-08-03 Southwire Co Preliminary cooling of continuous casting machine
FR2318695A1 (fr) * 1975-07-23 1977-02-18 Pechiney Aluminium Procede de coulee continue entre deux series d'elements cylindriques refroidis et mobiles appuyes sur des segments cylindriques de tres grand diametre
IN153591B (ru) * 1979-01-24 1984-07-28 Southwire Co
CH639298A5 (en) * 1979-02-13 1983-11-15 Southwire Co Continuous casting method
YU44261B (en) * 1985-06-11 1990-04-30 Unial Boris Kidric Dye for tape tuft casting with casting wheel and traveling tape
CN106077539B (zh) * 2016-07-29 2018-06-19 焦作市圣昊铝业有限公司 一种铝合金板带连铸连轧的制备工艺
CN205927036U (zh) * 2016-07-29 2017-02-08 焦作市圣昊铝业有限公司 一种铝合金板带的连续铸造系统
CN109434048A (zh) * 2018-12-28 2019-03-08 西安科唯电热科技有限公司 一种结晶器冷却装置及其冷却方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774669A (en) 1969-05-02 1973-11-27 Southwire Co Apparatus for high speed continuos casting
US3800852A (en) 1970-04-09 1974-04-02 I Properzi Cooling device for a continuous casting machine
IT1126618B (it) 1979-12-19 1986-05-21 Giulio Properzi Dispositivo di raffreddamento in una macchina di colata continua del tipo a ruota e nastro
US4957155A (en) 1988-08-04 1990-09-18 Zdenek Trnka Cooling system for continuous casting machines
US20150068700A1 (en) * 2012-04-13 2015-03-12 Kme Germany Gmbh & Co. Kg Casting Wheel
RU2623559C1 (ru) 2015-12-22 2017-06-27 Акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно - конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Литейное колесо роторной литейной машины
RU2628805C2 (ru) * 2015-12-22 2017-08-22 Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Роторная литейная машина для получения медной заготовки в литейно-прокатном агрегате
RU2643286C1 (ru) * 2016-12-21 2018-01-31 Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Литейно-прокатный агрегат для производства медной литой заготовки

Also Published As

Publication number Publication date
US20230226599A1 (en) 2023-07-20
CN114555260A (zh) 2022-05-27
RU2712683C1 (ru) 2020-01-30
JP2022552814A (ja) 2022-12-20
CN114555260B (zh) 2023-10-20
EP4043121A4 (en) 2023-11-01
EP4043121A1 (en) 2022-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2561538C1 (ru) Гомогенизация in-situ металлов, получаемых литьем с прямым охлаждением и дополнительной закалкой
KR101186225B1 (ko) 마그네슘 및 마그네슘 합금의 트윈 롤 캐스팅
US3286309A (en) Method and apparatus for horizontal casting of ingots
JP6236525B2 (ja) 複数の共圧延ラインを有する鉄鋼プラントおよび対応する製造方法
NO153417B (no) Anordning ved dynetrekk.
WO2021071395A1 (ru) Кристаллизатор для непрерывного литья заготовки
US10675678B2 (en) Apparatus for casting multiple components using a directional solidification process
US9630244B2 (en) Double-jet cooling device for semicontinuous vertical casting mould
RU2010107172A (ru) Способ получения стального длинномерного проката путем непрерывной разливки и прокатки
EP1444064B1 (en) Manufacture of fine-grained electroplating anodes
US10960462B2 (en) Production method and production apparatus of continuously cast metal rod
US10974315B2 (en) Production method and production apparatus of continuously cast metal rod
WO2014168501A1 (ru) Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования катанки
US3934638A (en) Continuous casting process
JPH11170014A (ja) 横型連続鋳造装置
SU900951A1 (ru) Способ охлаждени слитка при непрерывном литье в электромагнитный кристаллизатор
RU2446913C2 (ru) Способ охлаждения металла при непрерывной разливке
KR100721924B1 (ko) 휠 몰드 연속 주조기용 냉각장치.
JPH0688104B2 (ja) 半連続鋳造用水冷鋳型
Kuklev et al. Analyzing the performance of the secondary water-cooling system of a single-strand continuous slab caster in the electric steelmaking shop at ural steel
JPH06134550A (ja) ビレット用連続鋳造装置
RU2342220C2 (ru) Способ охлаждения кристаллизатора
JPH0620629B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
KR20160018955A (ko) 코일 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20874299

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022520785

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020874299

Country of ref document: EP

Effective date: 20220510