Наклонная установка непрерывной разливки металлов с прямолинейной технологической осью Советский патент 1992 года по МПК B22D11/124 

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов.

Целью изобретения является повышение качества слитков.

На фиг.1 показана схема установки; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.З сечение Б - Б на фиг. 1; на фиг.4 - поддерживающая решетка.

Установка содержит наклонный кристаллизатор 1, установленный на узкую грань и имеющий равные противоположные стенки, расположенную под кристаллизатором металлическую поддерживающую решетку 2 и поддерживающие ролики 3 зоны вторичного охлаждения.

.Поддерживающая решетка изготовлена из металла, имеющего в паре со слитком меньший коэффициент трения скольжения, чем слитка по меди, например из стали, чугуна или бронзы.

Поддерживающая решетка 2 имеет форму усеченного параллелепипеда, в боковых гранях которого выполнены расширяющиеся в направлении, к верхней грани окна 4 с конусностью 0,09 - 0,21, а в нижней и верхней гранях - прямоугольные окна 5 и 6. Ширина окон 5 в нижней грани равна минимальной ширине окон 4 в боковой грани (внизу), а ширина окон 6 в верхней грани максимальной ширине окон 4 (вверху), так что окна 5 и 6 в нижней и верхней гранях решетки являются как бы продолжением боковых окон 4. Форма решетки 2 в виде усеченного параллелепипеда позволяет надежно стыковать ее с наклонным кристаллизатором 1 и первым роликом зоны вторичного охлаждения и предотвращать прорывы жидкого металла.

Расширяющиеся окна 4 в боковых гранях решетки 2 предназначены для устранения разнотолщинности оболочки по широким граням 7 слитка 8, а окна 5 и 6 различной ширины в нижней и верхней гранях для устранения резнотолщинности оболочки по нижней 9 и верхней 10 граням слитка. Поэтому конусность окон 4 должна быть пропорциональна образовавшейся в зоне кристаллизатора 1 конусности оболочки слитка

Ь-а 2(6i -62)

Ко

h

где Кок - конусность оболочки на выходе из кристаллизатора;

Ь,а - ширина жидкой фазы в слитке у верхней и нижней граней соответственно;

5i, толщина оболочки слитка по нижней и верхней граням соответственно;

h - высота (ширина) слитка.

При наклоне технологической ори установки 20 ... 60° разнотолщинность оболочки в поперечном сечении слитка на выходе его из наклонного кристаллизатора составляет 3i {Ьг т 1,10 ... 1,28, что соответствует конусности

1 2 (61-62) nnm

0,035.

-u,Uit3

П

В связи с тем, что длина верхней грани решетки 2 значительно меньше длины кристаллизатора 1 (из конструктивных соображений длина верхней грани решетки составляет 300 ... 400 мм при активной длине кристаллизатора 1000 мм), чтобы в зоне решетки за меньшее время устранить разнотолщинность, сформировавшуюся в кристаллизаторе, вводят коэффициент

К,3, 1р,

где IK - активная длинакристаллизатора, IP-длина верхней грани решетки. Смещение теплового центра слитка вверх учитывают (по опытным данным) коэффициентом Ка 2.

Тогда необходимая конусность окон 4 в боковых гранях решетки будет равна

Кр . Ki.K2.KoK 0,09 ... 0,21,

где bi - максимальная ширина бокового окна;

ai - минимальная ширину бокового окна;

hi - высота бокового окна решетки.

Выполнение окон в боковых гранях решетки с такой конусностью позволит ускорить затвердевание оболочки верхних

горизонтов слитка и выравнять толщину оболочки по широким граням за счет увеличения количества поступающей на грани воды в направлении от нижней к верхней

грани (при равномерной плотности факела орошения).

Чем меньше угол наклона технологической оси установки, тем ближе должна быть конусность боковых окон к верхнему

пределу, так как в это1м случае в слитке развивается большая разнотолщинность. Например, при угле наклона технологической оси установки 20° Кр 0,21, а при угле наклона 60° Кр 0.09.

При увеличении угла наклона технологической оси установки на каждые 10° конусность боковых окон решетки уменьшается на 0,03 единицы и наоборот. Если конусность боковых окон сделать меньше

оптимальной величины,то верхние горизонты слитка будут получать недостаточное количество воды, что не позволит устранить разнотолщинность оболочки по широким граням. Есди же конусность боковых окон

будет превышать оптимальные значения, то на верхние горизонты слитка будет поступать вода в избыточном количестве, что может привести к образованию в оболочке слитка обратной конусности.

Выполнение окон 5 в нижней грани решетки шириной, равной минимальной ширине ai боковых окон 4, а окон 6 в верхней грани, равной максимальной ширине bi бо ковых окон 4, позволяет охлаждать нижнюю

и верхнюю грани слитка с различной интенсивностью в соответствии с законом плавного увеличения количества поступающей на боковые грани слитка воды в направлении от нижней к верхней грани, заданным

конусностью боковых окон 4, и устранить разницу в толщине оболочки слитка по нижней ц верхней граням.

Установка работает следующим образом.

Выходящий из наклонного кристаллизато ра 1 непрерывный слиток 8 поступает в поддерживающую решетку 2, внутреннее сечение которой соответствует вь1ходному сечению кристаллизатора, а затем в поддерживающие ролики 3 зоны вторичного охлаждения. Поддерживающая решетка 2 предохраняет слиток от раздутия и образования прорывов жидкого металла и устраняет разнотолщинность оболочки слитка. В

окна 4-6 подается вода на охлаждение слитка факелами с равномерной плотностью орошения. За счет расширения окон 4 в боковых гранях решетки в сторону верхней грани интенсивности охлаждения боковых граней 7 слитка увеличивается в направлении от нижней к верхней грани в соответствии с возрастающим снизу вверх количеством поступающей в окна 4 воды, которое изменяется обратно пропорционально изменению толщины сформировавшейся в кристаллизаторе оболочки слитка. Вследствие зтого выравнивается толщина оболочки по широким граням слитка. Поскольку окна 5 в нижней грани р1ешетки и окна б в верхней грани являются как бы продолжением боковых окон 4, количество поступающей воды через окна 5 и 6 на нижнюю 9 и верхнюю 10 грани слитка обеспечивает интенсивность их охлаждения в соответствии с законом, заданным боковыми окнами 4 решетки, что способствует выравниванию толщины оболочки нижней и верхней граней слитка.

В результате за время прохождения решетки 2 в слитке 8 устраняется разнотолщинность оболочки по всему периметру.

Таким образом, конструкция поддерживающей решетки позволяет повысить качество непрерывных слитков за счет устранения разнотолщинности формирующейся оболочки, что способствует повышению структурной и химической однородности литого металла.

Использование изобретения в промышленности позволит разливать сталь ответственного назначения.

Формула изобретения

1.Наклонная установка непрерывной разливки металлов с прямолинейной технологической осью по авт.св. № 930821, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества слитков, она снабжена установленной между кристаллизатором и поддерживающими роликами металлической решеткой, замкнутой по периметру и выполненной в форме усеченного параллелепипеда, при этом окна в его боковых гранях выполнены расширенными кверху, ширина окон в нижней грани равна ширине окон в нижней части боковых граней, а ширина окон в верхней грани - ширине окон в верхней части боковых граней.

2.Установка поп.1,отличающаяс я тем, что конусность окон в боковых гранях равна 0,09 ... 0,21.

Изобретение относится к непрерывной разливке метал'ла и может быть использовано на УНРС наклонно-прямоугольного тира. Цель изобретения-повышение качества слитка. Для этого поддерживающая металлическая решетка, установленная между кристаллизатором и поддерживающими роликами зоны вторичного охлаждения, выполнена в форме усеченного параллелепипеда, в боковых гранях которого выполнены расширяющиеся в направлении к верхней грани с конусностью 0,09 ... 0,21 окна, а в верхней и нижней гранях ~ прямоугольные. окна, ширина которых равна соответственно ' максимальной и минимальной ширине окон в боковых гранях. 1 3.п.ф-лы, 4 ил.

А-А noBepHi/ffJO

.г

k

6 - 6 fJO&epHUflfo

№/.J

fpui