RU2690314C2

RU2690314C2 - Device for continuous casting of rectangular steel ingots

Info

Publication number: RU2690314C2
Application number: RU2015153683A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Викторович Стулов
Original assignee: Вячеслав Викторович Стулов
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2019-05-31
Also published as: RU2015153683A; RU2015153683A3

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to the continuous steel casting. Device for continuous casting of rectangular steel ingots comprises intermediate ladle (1), crystalliser with wide (11) and narrow (12) facets and hollow-bottom cylindrical submersible discharge teeming nozzle (2). Pouring cup is made with eccentrically arranged vertical outlets (4) made at an angle β= 3–8° to vertical axis, and bottom (7), made with outer surface tapered at an angle β= 3–8° to vertical axis. Outlet holes on the inner tapered surface of the shell are made at a distance h from the beginning of conicity, wherein d/h = 5–7, where d is the diameter of the central channel of the pouring nozzle. Walls of outlet holes are narrowed to the bottom part of the cup at an angle γ= 20–30°.EFFECT: higher quality of continuously cast blanks due to stability of steel mixing in horizontal plane of crystallizer.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для непрерывной разливки стали.The invention relates to metallurgy, namely, devices for continuous casting of steel.

Известно устройство для непрерывной разливки прямоугольных стальных слитков [Патент РФ №2379153], содержащее промежуточный ковш, кристаллизатор с широкими и узкими гранями, глуходонный цилиндрический погружной напорный разливочный стакан с центральным каналом и эксцентрично расположенными выходными отверстиями, расположенными под углом β=3-8° к вертикальной оси, проходящей через центр разливочного стакана, дно разливочного стакана с наружной поверхности выполнено конусным под углом β₁=3-8° к вертикальной оси, проходящей через центр разливочного стакана.A device for continuous casting of rectangular steel ingots [RF Patent №2379153], containing an intermediate ladle, a mold with wide and narrow edges, hydrohode cylindrical submersible pressure casting nozzle with a central channel and eccentrically located outlet openings located at an angle β = 3-8 ° to the vertical axis passing through the center of the nozzle, a bottom nozzle with a tapered outer surface formed at an angle β ₁ = 3-8 ° to the vertical axis passing through the center dec novel developing glass.

Недостаток известного устройства заключается в следующем:A disadvantage of the known device is as follows:

1. Растрескивание разливочного стакана в области нижней части выходных отверстий.1. Cracking the pouring nozzle in the lower part of the outlet openings.

2. Размывание материала стакана в нижней части выходных отверстий.2. Blur glass material at the bottom of the outlet.

Заявляемое устройство направлено на повышение срока службы выходных отверстий и погружного стакана в целом.The inventive device is aimed at increasing the service life of the outlet openings and the immersion glass as a whole.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в следующем:The technical result obtained in the implementation of the claimed device is as follows:

1. Повышение стабильности перемешивания жидкой стали в горизонтальной плоскости кристаллизатора.1. Improving the stability of the mixing of liquid steel in the horizontal plane of the mold.

2. Повышение стабильности качества непрерывнолитых прямоугольных стальных слитков на протяжении разливки металла.2. Improving the stability of the quality of continuously cast rectangular steel ingots during casting.

Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.The inventive device is characterized by the following essential features.

Ограничительные признаки: промежуточный ковш; кристаллизатор с широкими и узкими гранями; глуходонный цилиндрический погружной напорный разливочный стакан с центральным каналом диаметром «d» и эксцентрично расположенными вертикальными выходными отверстиями, выполненными под углом β=3-8° к вертикальной оси, проходящей через центр разливочного стакана, дно разливочного стакана с наружной поверхности выполнено конусным под углом β₁=3-8° к вертикальной оси, проходящей через центр разливочного стакана.Restrictive signs: intermediate bucket; a mold with wide and narrow edges; backflow cylindrical submersible pressure casting nozzle with a central channel of diameter “d” and eccentrically arranged vertical outlet openings, made at an angle β = 3-8 ° to the vertical axis passing through the center of the pouring glass, the bottom of the pouring glass from the outer surface is made conical at an angle β ₁ = 3-8 ° to the vertical axis passing through the center of the nozzle.

Отличительные признаки: выходные отверстия стакана выполнены на внутренней конусной поверхности на расстоянии «h» от начала конусности, связанном с диаметром центрального канала «d» соотношением d/h=5-7; стенки выходных отверстий выполнены сужающимися к донной части стакана, образуя между собой угол γ=20-30°.Distinctive features: the outlet holes of the glass are made on the inner conical surface at a distance "h" from the beginning of the taper, associated with the diameter of the central channel "d" by the ratio d / h = 5-7; the walls of the outlet openings are made tapering to the bottom of the glass, forming between them an angle γ = 20-30 °.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.A causal relationship between the set of essential features of the claimed device and the technical result achieved is as follows.

Выполнение выходных отверстий стакана на внутренней конусной поверхности стакана увеличивает срок его службы и уменьшает вероятность растрескивания стенки стакана при уменьшении его толщины.The execution of the outlet openings of the glass on the inner conical surface of the glass increases its service life and reduces the likelihood of cracking of the wall of the glass while reducing its thickness.

Уменьшение соотношения d/h<5 (где d - диаметр центрального канала стакана, h - расстояние от начала конусности внутренней поверхности стакана до выходного отверстия) приводит к нецелесообразному увеличению толщины стенки стакана в районе выходных отверстий и высоты стакана и, как результат, к увеличению массы стакана.Reducing the ratio d / h <5 (where d is the diameter of the central channel of the glass, h is the distance from the beginning of the taper of the inner surface of the glass to the outlet) leads to an inexpedient increase in the wall thickness of the glass in the area of the outlet holes and the height of the glass and, as a result, to increase mass of glass.

Увеличение соотношения d/h>7 приводит к недостаточному увеличению толщины стенки в районе выходных отверстий и отсутствие увеличения срока службы стакана.An increase in the ratio d / h> 7 leads to an insufficient increase in the wall thickness in the area of the outlet openings and the absence of an increase in the service life of the glass.

Выполнение стенок выходных отверстий глуходонного цилиндрического погружного разливочного стакана сужающимися к донной части стакана обеспечивает повышенный срок службы стакана по причине того, что суженные к донной части стакана стенки размываются на протяжении более длительного времени и, дополнительно, по причине повышения прочности стакана от растрескивания в донной части.Making the walls of the outlet openings of a cylindrical submersible cylindrical casting cup tapering to the bottom of the glass provides an increased service life of the glass due to the fact that the walls narrowed to the bottom of the glass are blurred for a longer time and, additionally, due to the increased strength of the glass from cracking in the bottom part .

Уменьшение угла между сужающимися к донной части стакана стенками отверстия γ<20° приводит к нецелесообразному уменьшению площади выходных отверстий стакана и уменьшению расхода стали в кристаллизатор, что ограничивает диапазон изменения скорости разливки заготовок.Reducing the angle between the hole walls γ <20 ° that taper towards the bottom of the glass leads to an inexpedient reduction in the area of the glass outlet openings and a reduction in the consumption of steel in the mold, which limits the range of variation of the casting speed of the workpieces.

Увеличение угла между сужающимися к донной части стакана стенками отверстия γ>30° приводит к нецелесообразному уменьшению прочности стакана в районе выходных отверстий, переходу стакана из разряда напорного в безнапорный и уменьшению срока службы погружного разливочного стакана.An increase in the angle between the walls of the opening γ> 30 ° that taper towards the bottom of the glass leads to an inexpedient decrease in the strength of the glass in the area of the outlet openings, the transition of the glass from a discharge to a pressureless discharge and a decrease in the service life of the immersion nozzle.

На фиг. 1 показано устройство для непрерывной разливки прямоугольных стальных слитков, на фиг. 2 - внешний вид напорного глуходонного разливочного стакана с эксцентрично расположенными выходными отверстиями.FIG. 1 shows a device for continuous casting of rectangular steel ingots; FIG. 2 is an external view of a pressure headless filling cask with eccentrically located outlet openings.

Заявляемое устройство для непрерывной разливки прямоугольных стальных слитков состоит из промежуточного ковша 1, напорного глуходонного цилиндрического погружного разливочного стакана 2 с центральным каналом 3 с внутренней конусной поверхностью 9, эксцентрично расположенными вертикальными выходными отверстиями 4 со стенками 5 и 6, дна стакана 7 с наружной поверхностью 8, кристаллизатора 10 с широкими 11 и узкими 12 гранями.The inventive device for continuous casting of rectangular steel ingots consists of a tundish 1, a pressure headless cylindrical submersible casting nozzle 2 with a central channel 3 with an inner conical surface 9, eccentrically located vertical outlet openings 4 with walls 5 and 6, the bottom of the beaker 7 with an outer surface 8 , a crystallizer 10 with wide 11 and narrow 12 sides.

Предварительно в кристаллизатор 10 устанавливается напорный глуходонный цилиндрический погружной разливочный стакан 2 с эксцентрично расположенными вертикальными выходными отверстиями 4, направленными под углом в сторону широких граней 11, а также приспособление - затравка, предотвращающая выливание жидкой стали. Работа устройства для непрерывной разливки прямоугольных стальных слитков заключается в следующем. Жидкая сталь из промежуточного ковша 1 через напорный глуходонный цилиндрический погружной разливочный стакан 2 с центральным каналом 3, с глухим дном 7 и внутренней поверхностью 9, эксцентрично расположенными вертикальными выходными отверстиями 4 со стенками 5 и 6 поступает в кристаллизатор 10 и наполняет его. После достижения заданного уровня расплава в кристаллизаторе 10 и формирования заготовки производят ее вытягивание. Жидкая сталь, вытекающая струями из эксцентрично расположенных вертикальных выходных отверстий 4 со стенками 5 и 6 напорного глуходонного цилиндрического погружного разливочного стакана 2, обеспечивает стабильное перемешивание расплава в горизонтальной плоскости кристаллизатора 10 вдоль широких 11 и узких 12 граней вокруг наружной поверхности 8 дна 7 стакана 2.Pre-in the mold 10 is installed pressure headless cylindrical submersible casting nozzle 2 with eccentrically arranged vertical outlet openings 4, directed at an angle toward the wide faces 11, as well as the device - the seed, preventing the pouring of molten steel. The operation of the device for continuous casting of rectangular steel ingots is as follows. Liquid steel from the tundish 1 through the pressure main-pressure cylindrical submersible casting nozzle 2 with a central channel 3, with a blind bottom 7 and an inner surface 9, eccentrically located vertical outlet openings 4 with walls 5 and 6 enters the mold 10 and fills it. After reaching a predetermined level of the melt in the mold 10 and the formation of the workpiece produce its extrusion. Liquid steel flowing streams from eccentrically located vertical outlet openings 4 with walls 5 and 6 of a pressure headless cylindrical submersible nozzle 2, ensures stable mixing of the melt in the horizontal plane of the crystallizer 10 along the wide 11 and 12 narrow faces around the outer surface 8 of the bottom 7 of the glass 2.

Claims

A device for continuous casting of rectangular steel ingots, containing a tundish, a mold with wide and narrow edges, a solid-bottom cylindrical submersible pressure casting nozzle with a central channel with diameter d and eccentrically arranged vertical outlet openings made at an angle β = 3-8 ° to the vertical axis, passing through the center of the pouring nozzle, while the bottom of the nozzle with the outer surface is tapered at an angle β ₁ = 3-8 ° to the vertical axis passing through the cent p is a pouring glass, characterized in that the outlet openings are made on the inner conical surface of the glass at a distance h from the beginning of the taper, associated with the diameter of the central channel d by the ratio d / h = 5-7, and the walls of the outlet holes are made tapering to the bottom of the glass to form between them the angle γ = 20-30 °.