СОСТАВНОЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК Российский патент 2009 года по МПК B22D11/04 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к непрерывной разливке стали.

Известен составной кристаллизатор для непрерывного литья заготовок, содержащий фигурные охлаждаемые рабочие стенки, торцы которых состыкованы между собой по типу паз-выступ посредством прокладок с образованием в угловых зонах кристаллизатора переходных участков, при котором рабочие стенки эквидистантны одна другой, а прокладки установлены в верхней и нижней частях кристаллизатора перпендикулярно его противолежащей стенке и выполнены с уменьшением их толщины в направлении к выходу из кристаллизатора, при этом длина l прокладок определена по формуле l=(0,1-0,2)·L, где L - длина кристаллизатора, мм [1].

Существенными недостатками данного составного кристаллизатора являются:

- сложность изготовления и ремонтов (переточек) данного кристаллизатора;

- трудности при сборке кристаллизатора в связи с дополнительными установочными прокладками;

- высокая вероятность образования трещин на получаемой непрерывнолитой заготовке из-за неправильной сборки.

Известен также кристаллизатор для формирования слитка, содержащий охлаждаемые плиты с вертикальными ребрами в зоне сочленения плит, при этом вертикальные ребра выполнены двухгранными с вершиной 0,02-0,10 сечения рабочей полости кристаллизатора, причем плиты сочленены по поверхности одной грани, а другая грань образует рабочую поверхность кристаллизатора в зоне сочленения [2].

Недостатком данного кристаллизатора является низкая стойкость ребер на рабочих поверхностях ребер в месте стыка в связи с заявленной схемой соединения ребер и образованием на поверхности отливаемых непрерывнолитых заготовок «заливин» и трещин, связанных с размывом кристаллизатора в зоне ребер.

Наиболее близким по технической сущности является составной кристаллизатор для непрерывного литья заготовок (прототип), содержащий охлаждаемые плиты с вертикальными ребрами в зоне сочленения плит, отличающийся тем, что катеты, образующие ребра а/b, находятся в соотношении 1:(1,5-2), причем отношение малого катета а, образующего вертикальные ребра, к малой стороне кристаллизатора h 1:(50-60), a отношение большого катета b, образующего вертикальные ребра, к большой стороне кристаллизатора l 1:(30-33); при этом отношение малой стороны h к большой стороне l кристаллизатора составляет 1:1,1 при общей площади кристаллизатора 990 см² [3].

Существенными недостатками данного кристаллизатора являются:

- низкая производительность при разливке стали;

- плохая макроструктура получаемых непрерывнолитых заготовок;

- повышенная отбраковка непрерывнолитых заготовок по поверхностным дефектам;

- низкая стойкость кристаллизаторов.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются: повышение производительности при разливке, улучшение макроструктуры непрерывнолитых заготовок, снижение отбраковки по поверхностным дефектам, увеличение стойкости кристаллизаторов.

Для этого составной кристаллизатор для непрерывного литья заготовок, содержащий охлаждаемые плиты с вертикальными ребрами в зоне сочленения плит, образованными катетами а, b, отличающийся тем, что соотношение катетов а/b составляет 1:(1,0-1,3), отношение малого катета а к малой стороне h кристаллизатора составляет 1:(15-20), отношение большого катета b, образующего вертикальные ребра, к большой стороне l кристаллизатора 1:(18-24); а отношение малой стороны h к большой стороне l кристаллизатора составляет 1:1,2 при общей площади кристаллизатора 1075-1080 см².

На чертеже изображена схема составного кристаллизатора для непрерывного дитья заготовок.

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.

Изменение соотношения катетов, образующих вертикальные ребра а/b, 1:(1,0-1,3) приводит к образованию на непрерывнолитых заготовках поверхностных дефектов в виде «заворотов корочек» и трещин.

Изменение отклонений малого катета а, образующего вертикальные ребра, к малой стороне кристаллизатора h 1:(15-20) приводит к образованию на поверхности непрерывнолитых заготовок угловых трещин.

Изменение отношения большого катета b, образующего вертикальные ребра, к большой стороне кристаллизатора l 1:(18-24) также приводит к образованию на поверхности непрерывнолитых заготовок угловых трещин.

Изменение отношения малой стороны h к большой стороне l кристаллизатора 1:1,2 при общей площади кристаллизатора 1075-1080 см² не позволяет обеспечить хорошую проработку структуры металла при прокатке и приводит к снижению качества макроструктуры проката.

Заявляемый кристаллизатор был испытан на 4-ручьевой радиальной МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×360 мм при разливке различных марок стали. При этом использовался кристаллизатор со следующими параметрами: катет а - 15 мм, катет b - 10 мм, малая сторона h - 300 мм, большая сторона l - 360 мм, общая площадь кристаллизатора - 1075-1080 см².

Использование заявляемого кристаллизатора позволило снизить количество отбраковки непрерывнолитых заготовок по поверхностным дефектам типа «заворот корочки» и поперечных трещин на 0,9% (против 0,7% в прототипе). Стойкость кристаллизатора до переточки составляет 140-180 плавок (против 110-120 плавок в прототипе). При разливке рельсовых марок стали выход рельсов в длине 25 метров увеличен на 2,6%, отбраковка по макроструктуре уменьшена на 0,3%. Производительность МНЛЗ увеличена на 7-9%.

Источники информации

1. A.c. 2015820, B22D 11/04.

2. А.с. 923727, B22D 11/04.

3. Пат. 2234390, B22D 11/04.

Изобретение относится к непрерывной разливке стали. Составной кристаллизатор содержит охлаждаемые плиты с вертикальными ребрами в зоне сочленения плит. Катеты а и b, образующие ребра, находятся в соотношении а/b=1:(1,0-1,3). Отношение малого катета а к малой стороне h кристаллизатора составляет 1:(15-20), отношение большого катета b к большой стороне l кристаллизатора составляет 1:(18-24), а отношение малой стороны h к большой стороне l кристаллизатора составляет 1:1,2. Общая площадь кристаллизатора составляет 1075-1080 см². Размеры кристаллизатора, лежащие в пределах заявленных соотношений, позволяют уменьшить поверхностные дефекты непрерывнолитых заготовок. Обеспечивается увеличение стойкости кристаллизатора, улучшение макроструктуры отливаемых непрерывнолитых заготовок. 1 ил.

Составной кристаллизатор для непрерывного литья заготовок, содержащий охлаждаемые плиты с вертикальными ребрами в зоне сочленения плит, образованными катетами а, b, отличающийся тем, что соотношение катетов а/b составляет 1:(1,0-1,3), отношение малого катета а к малой стороне h кристаллизатора составляет 1:(15-20), отношение большого катета b к большой стороне l кристаллизатора составляет 1:(18-24), а отношение малой стороны h к большой стороне l кристаллизатора составляет 1:1,2 при общей площади кристаллизатора 1075-1080 см².