RU62847U1 - DEVICE FOR FEEDING, MIXING AND HEATING LIQUID STEEL IN CONTINUOUS CASTING - Google Patents
DEVICE FOR FEEDING, MIXING AND HEATING LIQUID STEEL IN CONTINUOUS CASTING Download PDFInfo
- Publication number
- RU62847U1 RU62847U1 RU2007105523/22U RU2007105523U RU62847U1 RU 62847 U1 RU62847 U1 RU 62847U1 RU 2007105523/22 U RU2007105523/22 U RU 2007105523/22U RU 2007105523 U RU2007105523 U RU 2007105523U RU 62847 U1 RU62847 U1 RU 62847U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casting
- current
- metal
- ladle
- continuous casting
- Prior art date
Links
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 55
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 abstract 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 9
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241000246123 Retama raetam Species 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к литейному производству, в частности к непрерывному литью металлов и конкретно к устройствам для подачи и обработки расплавленного металла перед непрерывной разливкой в промежуточном ковше машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Полезная модель позволяет повысить качество непрерывнолитой заготовки за счет увеличения эффективности кондуктивного электромагнитного перемешивания и стабилизации температуры в промежуточном ковше. Устройство содержит сталеразливочный ковш со сливным стаканом и датчиком скорости разливки металла, а также промежуточный ковш с перегородкой со сквозным каналом, разделяющей его на приемную камеру, сообщающуюся со сливным стаканом сталеразливочного ковша, и разливочную камеру, снабженную разливочным стаканом, сообщающимся с кристаллизатором, и датчиком температуры металла. В приемной и разливочной камерах установлены верхние электроды, подключенные соответственно через первый и второй регуляторы тока к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а также подовые электроды, подключенные соответственно через четвертый и третий регуляторы тока к положительному полюсу источника постоянного тока. Управляющие входы всех четырех регуляторов тока соединены с выходом из микропроцессорной системы управления, к входу которой подключены блок задания перемешивания тока и выход из блока согласования, а вход последнего соединен с датчиками скорости разливки и температуры металла. 1 ил.The utility model relates to foundry, in particular to continuous casting of metals, and specifically to devices for feeding and processing molten metal before continuous casting in the tundish of a continuous casting machine (CCM). The utility model allows to improve the quality of continuously cast billets by increasing the efficiency of conductive electromagnetic stirring and stabilizing the temperature in the tundish. The device comprises a steel pouring ladle with a drain cup and a metal casting speed sensor, as well as an intermediate ladle with a baffle with a through channel dividing it into a receiving chamber in communication with the drain cup of the steel pouring ladle, and a casting chamber equipped with a pouring cup communicating with the crystallizer, and a sensor metal temperature. In the receiving and casting chambers, upper electrodes are installed, connected respectively through the first and second current regulators to the negative pole of the direct current source, as well as hearth electrodes connected respectively through the fourth and third current regulators to the positive pole of the direct current source. The control inputs of all four current controllers are connected to the output from the microprocessor control system, to the input of which the current mixing task unit and the output from the matching unit are connected, and the input of the latter is connected to the sensors of the casting speed and metal temperature. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области литейного производства, в частности к непрерывному литью металлов и конкретно к устройствам для подачи и обработки расплава в промежуточном ковше машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).The utility model relates to the field of foundry, in particular to the continuous casting of metals, and specifically to devices for feeding and processing the melt in the tundish of a continuous casting machine (CCM).
Известно устройство для подачи жидкой стали в МНЛЗ, содержащее сталеразливочный ковш со сливным стаканом, сообщающимся с промежуточным ковшом, в котором установлены верхние и подовые электроды, подключенные соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного тока (см. пат. Франции №2573682, МПК B22D 11/10, опубл. 30.05.1986).A device is known for feeding liquid steel to a continuous casting machine, comprising a steel pouring ladle with a drain cup communicating with an intermediate ladle in which top and bottom electrodes are mounted, connected respectively to the negative and positive poles of a direct current source (see US Pat. No. 2573682, IPC B22D 11/10, publ. 05/30/1986).
Известное устройство, предназначенное для регулирования температуры жидкой стали и оптимизации работы МНЛЗ, в свете современных тенденций (см. Процессы непрерывной разливки: Монография / А.Н.Смирнов, В.Л.Пилюшенко, А.А.Минаев и др. - Донецк: ДонНГУ, 2002. - С.456) развития непрерывной разливки по увеличению вместимости промежуточных ковшей до 50 т и более, а также в связи с переносом в них некоторых металлургических операций, например раскисления, десульфурации и легирования, не обеспечивает быстрое и равномерное перемешивание и нагрев металла, особенно при больших скоростях разливки на многоручьевых установках. При этом не обеспечивается оптимальная тепловая работа промежуточного ковша со значительным снижением температуры жидкой стали, поступающей в кристаллизатор, при ее изменении в процессе разливки в сталеразливочном ковше. При переменной температуре металла, поступающего в кристаллизатор, не обеспечивается высокая стабильность процесса разливки и качество непрерывнолитой заготовки. Скорость изменения температуры металла, выходящего из сталеразливочного ковша по сливному стакану в промежуточный ковш, зависит от переменных величин тепловых потерь и функций распределения температуры по высоте сталеразливочного ковша. В связи с этим постоянство температуры металла A well-known device designed to control the temperature of liquid steel and optimize the operation of continuous casting machines, in the light of modern trends (see Processes of continuous casting: Monograph / A.N. Smirnov, V.L. Pilyushenko, A.A. Minaev, etc. - Donetsk: DonNGU, 2002. - P.456) the development of continuous casting to increase the capacity of intermediate ladles to 50 tons or more, and also due to the transfer of certain metallurgical operations, for example, deoxidation, desulfurization and alloying, does not provide quick and uniform mixing and heating metal os cially at high casting speeds on Kraftband installations. At the same time, the optimal thermal work of the intermediate ladle is not ensured with a significant decrease in the temperature of the liquid steel entering the mold, when it changes during casting in the steel casting ladle. At a variable temperature of the metal entering the mold, the high stability of the casting process and the quality of the continuously cast billet are not ensured. The rate of change in temperature of the metal leaving the steel pouring ladle through the drain cup into the intermediate ladle depends on the variables of heat losses and the temperature distribution functions along the height of the steel pouring ladle. In this regard, the constancy of the temperature of the metal
в промежуточном ковше можно поддерживать в небольших пределах изменением уровня металла в нем, а в значительных пределах - применением регулируемого обогрева мениска металла. Однако перемешивание и нагрев металла с усреднением температуры и состава в известной установке с большегрузными промежуточными ковшами и с высокой скоростью разливки при помощи стационарно проходящего через жидкую ванну электрического тока затруднено и не гарантирует гомогенизации разливаемого металла, что снижает качество непрерывнолитых заготовок.in an intermediate ladle, it is possible to maintain to a small extent by changing the level of the metal in it, and to a considerable extent, by using adjustable heating of the meniscus of the metal. However, mixing and heating the metal with averaging temperature and composition in a known installation with heavy duty ladles and with a high casting speed using a stationary electric current passing through a liquid bath is difficult and does not guarantee homogenization of the cast metal, which reduces the quality of continuously cast billets.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство для подачи, перемешивания и подогрева жидкой стали при непрерывной разливке, содержащее сталеразливочный ковш со сливным стаканом и датчиком скорости разливки, промежуточный ковш с перегородкой со сквозным каналом, разделяющей его на приемную камеру, сообщающуюся со сливным стаканом сталеразливочного ковша, и разливочную камеру, снабженную разливочным стаканом, сообщающимся с кристаллизатором, и датчиком температуры металла, а также верхние и подовые электроды, установленные в каждой из камер и подключенные соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного тока (см. заявку Японии №4-26933, МПК B22D 11/10, опубл. 05.05.1992).Closest to the claimed utility model is a device for feeding, mixing and heating liquid steel during continuous casting, comprising a steel pouring ladle with a drain cup and a casting speed sensor, an intermediate ladle with a baffle with a through channel separating it into a receiving chamber communicating with the drain glass of the steel casting bucket, and a casting chamber equipped with a casting glass in communication with the mold, and a metal temperature sensor, as well as the upper and bottom electrodes, are set introduced in each of the chambers and connected respectively to the negative and positive poles of a direct current source (see Japanese application No. 4-26933, IPC B22D 11/10, publ. 05.05.1992).
Известное устройство обеспечивает нагрев и кондуктивное перемешивание металла в промежуточном ковше за счет прохождения тока по расплаву через сквозной канал в перегородке. При этом не достигаются оптимальные интервалы температур, однородность металла, стабильная разливка и высокое качество непрерывнолитой заготовки. Это связано с тем, что не учитывается влияние скорости разливки и температура металла на параметры электрического тока, проходящего через расплав. В известном устройстве действие электрического тока распространяется только на 1/3 часть расплава, находящегося в промежуточном ковше. Прохождение тока в стационарном режиме между верхними и подовыми электродами не обеспечивает эффективного перемешивания и подогрева металла, поэтому в промежуточном ковше наблюдаются застойные зоны, не вовлекаемые в процесс разливки, например у его боковых торцевых стен. При больших скоростях разливки известное устройство не обеспечивает гомогенизацию разливаемого металла по The known device provides heating and conductive mixing of the metal in the intermediate ladle due to the passage of current through the melt through the through channel in the partition. However, optimal temperature ranges, metal uniformity, stable casting and high quality continuously cast billets are not achieved. This is due to the fact that the influence of casting speed and the temperature of the metal on the parameters of the electric current passing through the melt are not taken into account. In the known device, the action of electric current extends only to 1/3 of the melt located in the intermediate ladle. The passage of current in a stationary mode between the upper and bottom electrodes does not provide effective mixing and heating of the metal, therefore, stagnation zones are observed in the intermediate ladle that are not involved in the casting process, for example, at its side end walls. At high casting speeds, the known device does not provide homogenization of the cast metal
температуре и составу, а также точное регулирование температуры разливки в узком диапазоне. Это снижает качество поверхности и внутренних объемов непрерывнолитой заготовки. Поэтому известное устройство не гарантирует достижение стабильного температурного режима на МНЛЗ, а недогрев или слишком низкая температура металла вызывают нарушения и перерывы в процессе разливки, что приводит к поверхностным и внутренним дефектам в непрерывнолитом слитке, например к сегрегации и пористости (см. Зубарев А.Г. Теория и технология производства стали для МНЛЗ. - М.: Металлургия, 1986. - С.207).temperature and composition, as well as precise control of the casting temperature in a narrow range. This reduces the quality of the surface and internal volumes of continuously cast billets. Therefore, the known device does not guarantee the achievement of a stable temperature regime at the continuous casting machine, and underheating or too low metal temperature causes disturbances and interruptions in the casting process, which leads to surface and internal defects in the continuously cast ingot, for example, segregation and porosity (see A. Zubarev The theory and technology of steel production for CCM. - M.: Metallurgy, 1986. - S.207).
Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство для подачи, перемешивания и подогрева жидкой стали при непрерывной разливке, является повышение качества непрерывнолитой заготовки.The task to be solved by the claimed device for feeding, mixing and heating molten steel during continuous casting is to improve the quality of continuously cast billets.
Техническим результатом от использования предлагаемого устройства является стабилизация скорости разливки металла, увеличение интенсивности и зоны воздействия на расплав, что уменьшает образование и развитие поверхностных и внутренних дефектов в непрерывнолитой заготовке.The technical result from the use of the proposed device is the stabilization of the casting speed of the metal, an increase in the intensity and zone of influence on the melt, which reduces the formation and development of surface and internal defects in the continuously cast billet.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для подачи, перемешивания и подогрева жидкой стали при непрерывной разливке, содержащем сталеразливочный ковш со сливным стаканом и датчиком скорости разливки, промежуточный ковш с перегородкой со сквозным каналом, разделяющей его на приемную камеру, сообщающуюся со сливным стаканом сталеразливочного ковша, и разливочную камеру, снабженную разливочным стаканом, сообщающимся с кристаллизатором, и датчиком температуры металла, а также верхние и подовые электроды, установленные в каждой из камер и подключенные соответственно к отрицательному и положительному полюсам источника постоянного тока, добавлены новые элементы и изменены связи между узлами. Устройство дополнительно снабжено четырьмя регуляторами тока с микропроцессорной системой управления и блоками согласования и задания переключения тока, причем силовые входы регуляторов тока попарно соединены с полюсами источника постоянного тока, силовые выходы первого и второго регуляторов тока, подключенных к отрицательному полюсу источника постоянного тока, соединены с верхними электродами The problem is solved in that in the known device for feeding, mixing and heating liquid steel during continuous casting, containing a steel pouring ladle with a drain cup and a casting speed sensor, an intermediate ladle with a partition with a through channel separating it into a receiving chamber communicating with the drain cup steel ladle, and a casting chamber equipped with a casting glass in communication with the mold, and a metal temperature sensor, as well as upper and bottom electrodes installed e in each of the chambers and connected respectively to the negative and positive poles of the DC source, new elements are added and changed links between nodes. The device is additionally equipped with four current regulators with a microprocessor control system and matching and switching units for current switching, with the power inputs of the current regulators paired with the poles of the DC source, the power outputs of the first and second current regulators connected to the negative pole of the DC source, connected to the top electrodes
соответственно в приемной и разливочной камерах, силовые выходы третьего и четвертого регуляторов тока, подключенных к положительному полюсу источника постоянного тока, соединены с подовыми электродами соответственно в разливочной и приемной камерах, управляющие входы всех регуляторов тока подключены к выходу из микропроцессорной системы управления, к входу которой подсоединены блок задания переключения тока и выход блока согласования, вход блока согласования соединен с датчиками скорости разливки и температуры металла.respectively, in the receiving and pouring chambers, the power outputs of the third and fourth current controllers connected to the positive pole of the DC source are connected to the bottom electrodes in the pouring and receiving chambers, respectively, the control inputs of all current controllers are connected to the output of the microprocessor control system, the input of which the current switching task unit and the output of the matching unit are connected, the input of the matching unit is connected to the sensors of the casting speed and metal temperature.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображен поперечный разрез устройства для подачи, перемешивания и подогрева жидкой стали при непрерывной разливке и схема его управления.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a cross section of a device for feeding, mixing and heating liquid steel during continuous casting and its control circuit.
Устройство для подачи, перемешивания и подогрева жидкой стали при непрерывной разливке содержит сталеразливочный ковш 1 со сливным стаканом 2 и датчиком скорости разливки 3, например тензометрическим или электромагнитным. Сливной стакан 2 сообщается с приемной камерой 4, образованной в промежуточном ковше 5 перегородкой 6, выполненной из огнеупорного материала и имеющей сквозной канал (каналы) 7. Разливочная камера 8, отделенная от приемной камеры 4 перегородкой 6, снабжена датчиком температуры 9, например пирометром или термопарой, и разливочным стаканом 10, сообщающимся с кристаллизатором 11. В приемной камере 4 промежуточного ковша 5 установлены верхний электрод 12, например металлический, графитовый или выполненный в виде плазмотрона, и подовый электрод 13, а в разливочной камере 8 - верхний электрод 14 и подовый электрод 15. Все электроды 12, 13, 14 и 15 подключены через четыре регулятора тока 16, 17, 18 и 19 (тиристорные или транзисторные) к источнику постоянного тока 20. При этом отрицательный полюс источника постоянного тока 20 подключен к силовым входам 21 и 22 соответственно первого 16 и второго 17 регуляторов тока, а его положительный полюс - к силовым входам 23 и 24 соответственно третьего 18 и четвертого 19 регуляторов тока. Силовой выход 25 первого регулятора тока 16 подключен к верхнему электроду 12 в приемной камере 4, а силовой выход 26 второго регулятора тока 17 - к верхнему электроду 14 в разливочной камере 8 промежуточного ковша 5. Силовой выход 27 третьего регулятора тока 18 подключен к A device for feeding, mixing and heating liquid steel during continuous casting comprises a steel pouring ladle 1 with a drain cup 2 and a casting speed sensor 3, for example, tensometric or electromagnetic. The drain cup 2 communicates with a receiving chamber 4 formed in the intermediate ladle 5 by a partition 6 made of refractory material and having a through channel (s) 7. The filling chamber 8, separated from the receiving chamber 4 by a partition 6, is equipped with a temperature sensor 9, for example, a pyrometer or a thermocouple, and a pouring cup 10 in communication with the crystallizer 11. In the receiving chamber 4 of the intermediate ladle 5, an upper electrode 12, for example, metal, graphite or made in the form of a plasma torch, and a hearth electrode 13, and in p the oil chamber 8 - the upper electrode 14 and the hearth electrode 15. All the electrodes 12, 13, 14 and 15 are connected through four current regulators 16, 17, 18 and 19 (thyristor or transistor) to the direct current source 20. In this case, the negative pole of the direct current source current 20 is connected to power inputs 21 and 22, respectively, of the first 16 and second 17 current regulators, and its positive pole is connected to power inputs 23 and 24, respectively, of the third 18 and fourth 19 current regulators. The power output 25 of the first current regulator 16 is connected to the upper electrode 12 in the receiving chamber 4, and the power output 26 of the second current regulator 17 is connected to the upper electrode 14 in the casting chamber 8 of the intermediate ladle 5. The power output 27 of the third current regulator 18 is connected to
подовому электроду 15 в разливочной камере 8, а силовой выход 28 четвертого регулятора тока 19 - к подовому электроду 13 в приемной камере 4 промежуточного ковша 5. Управляющие входы 29, 30, 31 и 32 регуляторов тока 16, 17, 18 и 19 подключены к выходам 33 из микропроцессорной системы управления 34, вход 35 которой соединен с блоком задания переключения тока 36 и выходом 37 блока согласования 38. Вход 39 блока согласования 38 подключен к датчику скорости разливки 3 на сталеразливочном ковше 1 и датчику температуры металла 9, установленному на разливочной камере 8 промежуточного ковша 5.to the bottom electrode 15 in the casting chamber 8, and the power output 28 of the fourth current regulator 19 to the bottom electrode 13 in the receiving chamber 4 of the intermediate bucket 5. The control inputs 29, 30, 31 and 32 of the current regulators 16, 17, 18 and 19 are connected to the outputs 33 from a microprocessor control system 34, the input 35 of which is connected to the current switching task unit 36 and the output 37 of the matching unit 38. The input 39 of the matching unit 38 is connected to the casting speed sensor 3 on the steel ladle 1 and the metal temperature sensor 9 mounted on the casting chamber 8 prom Bucket 5.
Устройство для подачи, перемешивания и подогрева жидкой стали при непрерывной разливке работает следующим образом. Из сталеразливочного ковша 1 жидкая сталь поступает по сливному стакану 2, с измерением ее расхода с помощью датчик скорости разливки 3, в приемную камеру 4 промежуточного ковша 5. Из приемной камеры 4 расплав поступает (траектория движения потоков на чертеже показана длинными линиями со стрелками) через перегородку 6 со сквозным каналом 7 в разливочную камеру 8. Температура расплава в разливочной камере 8 контролируется датчиком температуры металла 9 и далее жидкая сталь разливается через разливочный стакан 10 в кристаллизатор 11. Для перемешивания и нагрева металла на верхний электрод 12 и подовый электрод 13 в приемной камере 4, а также на верхний электрод 14 и подовый электрод 15 в разливочной камере 8 подается напряжение через соответственно первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 регуляторы тока от источника постоянного тока 20 на их силовых входы соответственно 21, 22, 23 и 24. С силовых выходов 25, 26, 27 и 28 регуляторов тока 16, 17, 18 и 19 напряжение подается соответственно на верхний электрод 14 в приемной камере 4, на верхний электрод 15 в разливочной камере 8, на подовый электрод 15 в разливочной камере 8 и на подовый электрод 13 в приемной камере 4 промежуточного ковша 5. При этом возможна реализация трех вариантов работы верхних электродов 12 и 14. В первом варианте они могут быть расположены над поверхностью металла в промежуточном ковше 5 с генерацией электрических или плазменных дуг (на чертеже не обозначены) между ними и металлом. Во втором варианте нижние концы верхних электродов 12 и 14 погружают в слой шлака на поверхности металла в промежуточном ковше 5. В третьем варианте нижние концы верхних A device for feeding, mixing and heating liquid steel during continuous casting works as follows. From the pouring ladle 1, liquid steel enters through the drain cup 2, with a measurement of its flow rate using the casting speed sensor 3, into the receiving chamber 4 of the intermediate ladle 5. From the receiving chamber 4, the melt enters (the flow path in the drawing is shown by long lines with arrows) through a partition 6 with a through channel 7 into the casting chamber 8. The temperature of the melt in the casting chamber 8 is controlled by a metal temperature sensor 9 and then the molten steel is poured through the casting cup 10 into the mold 11. To mix When metal is heated and heated, a voltage is applied to the upper electrode 12 and the bottom electrode 13 in the receiving chamber 4, as well as the upper electrode 14 and the bottom electrode 15 in the casting chamber 8, respectively, through the first 16, second 17, third 18 and fourth 19 current regulators from the source DC 20 to their power inputs 21, 22, 23 and 24. respectively. From the power outputs 25, 26, 27 and 28 of the current regulators 16, 17, 18 and 19, the voltage is supplied respectively to the upper electrode 14 in the receiving chamber 4, to the upper electrode 15 in the casting chamber 8, on the hearth electrode 15 in the casting the third chamber 8 and the bottom electrode 13 in the receiving chamber 4 of the intermediate bucket 5. In this case, three variants of operation of the upper electrodes 12 and 14 are possible. In the first embodiment, they can be located above the metal surface in the intermediate bucket 5 with the generation of electric or plasma arcs ( not indicated in the drawing) between them and the metal. In the second embodiment, the lower ends of the upper electrodes 12 and 14 are immersed in a slag layer on the metal surface in the intermediate ladle 5. In the third embodiment, the lower ends of the upper
электродов 12 и 14 погружают в металл, находящийся в промежуточном ковше 5 (выполнение второго и третьего вариантов на чертеже не показано). Возможны комбинации трех перечисленных вариантов работы для каждого из верхних электродов 12 и 14 для создания благоприятных условий нагрева металла в приемной 4 и разливочной 8 камерах. Верхние электроды 12 и 14 могут быть выполнены: графитированными или металлическими; сплошными или полыми, с подачей через них газа; водоохлаждаемыми нерасходуемыми или неохлаждаемыми расходуемыми, с расплавлением или выгоранием. В зависимости от условий перемешивания и нагрева металла в промежуточном ковше 5 реализуется девять режимов прохождения тока (на чертеже показаны линиями с короткими штрихами со стрелками) через металл, которые перечислены по мере увеличения мощности нагрева: 1) между верхним электродом 12 и подовым электродом 13 в приемной камере 4; 2) между верхним электродом 14 и подовым электродом 15 в разливочной камере 8; 3) между верхним электродом 12 в приемной камере 4 и подовым электродом 15 в разливочной камере 8; 4) между верхним электродом 14 в разливочной камере 8 и подовым электродом 13 в приемной камере 4; 5) между верхним электродом 12 и подовым электродом 13 в приемной камере 4 и одновременно подовым электродом 15 в разливочной камере 8; 6) между верхним электродом 14 и подовым электродом 15 в разливочной камере 8 одновременно подовым электродом 13 в приемной камере 4; 7) одновременно между верхними электродами 12 и 14 и подовым электродом 13 в приемной камере 4; 8) одновременно между верхними электродами 12, 14 и подовым электродом 15 в разливочной камере 8; 9) одновременно между верхними электродами 12, 14 и подовыми электродами 13, 15. При последнем девятом режиме реализуются максимальные мощность источника постоянного тока 20 и скорость нагрева металла в промежуточном ковше 5. В последних семи режимах электрический ток полностью или частично проходит по металлу через сквозной канал 7 в перегородке 6. Перечисленные режимы прохождения тока через металл могут комбинироваться с тремя вариантами работы верхних электродов 12 и 14. Реализация различных режимов прохождения тока через металл в промежуточном ковше 5 осуществляется переключением тока с помощью регуляторов тока 16, 17, 18 и 19 путем подачи исполнительных сигналов на их управляющие входы соответственно electrodes 12 and 14 are immersed in metal located in the intermediate ladle 5 (the implementation of the second and third options is not shown in the drawing). Combinations of the three listed operating options are possible for each of the upper electrodes 12 and 14 to create favorable conditions for heating the metal in the receiving 4 and 8 casting chambers. The upper electrodes 12 and 14 can be made: graphite or metal; solid or hollow, with the supply of gas through them; water-cooled non-consumable or uncooled consumable, with fusion or burnout. Depending on the conditions of mixing and heating of the metal in the intermediate ladle 5, nine modes of current flow are realized (shown in the drawing by lines with short dashes with arrows) through the metal, which are listed as the heating power increases: 1) between the upper electrode 12 and the bottom electrode 13 receiving chamber 4; 2) between the upper electrode 14 and the bottom electrode 15 in the casting chamber 8; 3) between the upper electrode 12 in the receiving chamber 4 and the bottom electrode 15 in the casting chamber 8; 4) between the upper electrode 14 in the casting chamber 8 and the bottom electrode 13 in the receiving chamber 4; 5) between the upper electrode 12 and the bottom electrode 13 in the receiving chamber 4 and simultaneously the bottom electrode 15 in the casting chamber 8; 6) between the upper electrode 14 and the bottom electrode 15 in the casting chamber 8 simultaneously with the bottom electrode 13 in the receiving chamber 4; 7) simultaneously between the upper electrodes 12 and 14 and the bottom electrode 13 in the receiving chamber 4; 8) simultaneously between the upper electrodes 12, 14 and the bottom electrode 15 in the casting chamber 8; 9) simultaneously between the upper electrodes 12, 14 and the bottom electrodes 13, 15. In the last ninth mode, the maximum power of the direct current source 20 and the heating rate of the metal in the intermediate ladle are realized 5. In the last seven modes, the electric current passes completely or partially through the metal through channel 7 in the partition 6. The listed modes of current flow through the metal can be combined with three options for the operation of the upper electrodes 12 and 14. The implementation of various modes of current flow through the metal in the intermediate nom bucket 5 is carried out by switching current using current regulators 16, 17, 18 and 19 by supplying Executive signals to their control inputs, respectively
29, 30, 31 и 32 от выходов 33 микропроцессорной системы управления 34. Алгоритм переключения (последовательность, частота и амплитуда тока) регулируется при подаче на вход 35 микропроцессорной системы управления 34 задающих сигналов от блока задания 36 и обратных управляющих сигналов с выхода 37 блока согласования 38. При этом параметры переключения тока согласуются с температурой металла и скоростью разливки в соответствие с сигналами, поступающими на вход 39 блока согласования 38, от датчика скорости разливки 3 и датчика температуры 9. Заявляемое устройство позволяет повысить стабильность температуры металла в промежуточном ковше 5 за счет плазменно-дугового, электродугового, электрошлакового и/или прямого джоулевого нагрева (перечислены в порядке снижения эффективности нагрева), а также увеличить чистоту и однородность металла за счет его кондуктивного электромагнитного перемешивания (см. Ячиков И.М. Интенсификация массопереноса в электропечах постоянного тока: Монография. - Магнитогорск: МГТУ, 2002. - С.110). При этом в приемной 4 и разливочной 8 камерах создаются благоприятные термокинетические условия, способствующие рафинированию металла и стабилизации его температуры на разливочном стакане 10, что повышает качество непрерывнолитой заготовки, формирующейся в кристаллизаторе 11. При замыкании тока между электродами 12 и 15, при открытых первом 16 и третьем 18 регуляторах тока и закрытых втором 17 и четвертом 19 регуляторах тока, или при замыкании тока между электродами 14 и 13, при открытых втором 17 и четвертом 19 регуляторах тока и закрытых первом 16 и третьем 18 регуляторах тока, реализуется прохождение тока через сквозной канал (каналы) 7 в перегородке 6. Если плотность тока в сквозном канале 7 достигает значений достаточных для пережатия расплава за счет сил пинч-эффекта, то происходит испарение металла и возникает плазменный разряд. Это вызывает разрыв в электрической цепи источника постоянного тока 20 и последующее ее восстановление с возникновением электрогидравлического эффекта и возбуждением вибрации в расплаве, что дополнительно способствует его перемешиванию и нагреву (см. Семкин И.Г., Коптев А.П., Морозов А.П. Внепечная плазменная металлургия: Монография. - Магнитогорск: МГТУ, 2000. - С.84). Перемешивание и нагрев расплава с помощью электрического тока, реализуемого при переключении регуляторов тока 16, 17, 18 и 19, 29, 30, 31 and 32 from the outputs 33 of the microprocessor control system 34. The switching algorithm (sequence, frequency and amplitude of the current) is regulated when the input 35 of the microprocessor control system 34 of the reference signals from the reference unit 36 and the reverse control signals from the output 37 of the matching block 38. In this case, the current switching parameters are consistent with the temperature of the metal and the casting speed in accordance with the signals received at the input 39 of the matching unit 38 from the casting speed sensor 3 and the temperature sensor 9. The property makes it possible to increase the temperature stability of the metal in the intermediate ladle 5 due to plasma-arc, electric-arc, electroslag and / or direct joule heating (listed in the order of decreasing heating efficiency), as well as to increase the purity and uniformity of the metal due to its conductive electromagnetic mixing (see Yachikov IM Intensification of mass transfer in direct current electric furnaces: Monograph. - Magnitogorsk: MSTU, 2002. - P.110). At the same time, favorable thermokinetic conditions are created in the receiving 4 and pouring 8 chambers, which contribute to the refinement of the metal and stabilization of its temperature on the pouring nozzle 10, which improves the quality of the continuously cast billet formed in the mold 11. When the current between the electrodes 12 and 15 is closed, when the first 16 is open and the third 18 current regulators and closed by the second 17 and fourth 19 current regulators, or when the current between the electrodes 14 and 13 is closed, when the second 17 and fourth 19 current regulators are open and closed by the first 16 and retem current controller 18 is implemented via the current flow through the channel (s) 7 in the partition 6. If the current density in the through channel 7 reaches values sufficient to melt due to the clamping force of the pinch effect, the evaporation of metal occurs occurs and plasma discharge. This causes a rupture in the electric circuit of the direct current source 20 and its subsequent restoration with the occurrence of an electro-hydraulic effect and the excitation of vibration in the melt, which further contributes to its mixing and heating (see.Semkin I.G., Koptev A.P., Morozov A.P. Extra-furnace plasma metallurgy: Monograph. - Magnitogorsk: MSTU, 2000. - P.84). Mixing and heating of the melt with the help of electric current, implemented when switching current regulators 16, 17, 18 and 19,
обеспечивает эффективное регулирование температуры жидкого металла в промежуточном ковше 5 и постоянство его температуры при поступлении во все ручьи МНЛЗ. Использование в заявляемом устройстве предлагаемой системы управления перемешиванием и температурным режимом в значительной степени улучшает условия разливки и повышает качество заготовок, поскольку температура на начальных стадиях сталеплавильного процесса может быть снижена. При этом повышается гибкость системы перемешивания по отношению к условиям нагрева и особенностям геометрии промежуточного ковша 5. На основе текущих сигналов с датчиков скорости разливки 3 и температуры металла 9 изменяются режимы переключения тока между электродами 12, 13, 14 и 15 по программе, заложенной в микропроцессорной системе управления 34, которая предусматривает изменение или сохранение на постоянном уровне величины передаваемой металлу энергии в процесс разливки. Переключение тока между верхними электродами 12, 14 и подовыми электродами 13, 15 с помощью регуляторов тока 16, 17, 18 и 19, управляемых микропроцессорной системой управления 34, с учетом текущей скорости разливки и температуры металла позволяет проводить нагрев и перемешивание расплава с равномерным распределение реагентов (раскислителей, лигатур и модификаторов), вводимых в промежуточный ковш 5, с усреднением его химического состава и температуры. При этом реализуется подача на кристаллизатор 11 стали строго определенного состава и температуры, что способствует повышению однородности структуры получаемых непрерывнолитых заготовок. При использовании заявляемой установки увеличивается надежность разливки и продолжительность рафинирования стали в промежуточном ковше 5. Это способствует более эффективному отделению от металла неметаллических включений, в частности частиц оксида алюминия, что позволяет получать заготовки более высокого качества. Заявляемое устройство обеспечивает при повышенных скоростях разливки ускоренную гомогенизацию разливаемого металла по температуре и составу, а также точное регулирование температурного режима разливки в широком диапазоне подводимых мощностей, что повышает качество поверхности и сердцевины непрерывнолитой заготовки. Таким образом, применение заявляемого устройства с регулируемым объемным кондуктивным перемешиванием и нагревом (плазменным, дуговым или provides effective control of the temperature of the liquid metal in the intermediate ladle 5 and the constancy of its temperature upon receipt in all streams of CCM. Using in the inventive device the proposed control system for mixing and temperature significantly improves the casting conditions and improves the quality of the workpieces, since the temperature in the initial stages of the steelmaking process can be reduced. This increases the flexibility of the mixing system with respect to the heating conditions and the geometry of the intermediate ladle 5. Based on the current signals from the sensors of the casting speed 3 and the temperature of the metal 9, the current switching modes between the electrodes 12, 13, 14 and 15 are changed according to the program embedded in the microprocessor control system 34, which provides for changing or maintaining at a constant level the amount of energy transferred to the metal in the casting process. Switching the current between the upper electrodes 12, 14 and the bottom electrodes 13, 15 using current regulators 16, 17, 18 and 19, controlled by a microprocessor control system 34, taking into account the current casting speed and metal temperature, allows melt heating and mixing with uniform distribution of reagents (deoxidizers, ligatures and modifiers) introduced into the intermediate bucket 5, with averaging of its chemical composition and temperature. At the same time, a strictly defined composition and temperature of steel is supplied to the crystallizer 11, which helps to increase the uniformity of the structure of continuously cast billets. When using the inventive installation increases the reliability of casting and the duration of the refining of steel in the intermediate ladle 5. This contributes to a more efficient separation of non-metallic inclusions from metal, in particular aluminum oxide particles, which allows to obtain billets of higher quality. The inventive device provides at elevated casting speeds the accelerated homogenization of the cast metal in temperature and composition, as well as precise control of the temperature of the cast in a wide range of input capacities, which improves the quality of the surface and core of the continuously cast billet. Thus, the use of the inventive device with controlled volumetric conductive mixing and heating (plasma, arc or
электрошлаковым) металла в промежуточном ковше 5 позволяет обеспечить высокое качество непрерывнолитых заготовок и поверхности холоднокатанных листов, полученных из них.electroslag) metal in the intermediate ladle 5 allows to provide high quality continuously cast billets and the surface of the cold-rolled sheets obtained from them.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что заявляемое устройство для подачи, перемешивания и подогрева жидкой стали при непрерывной разливке обеспечивает повышение качества непрерывнолитых заготовок, работоспособно и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе. Соответственно, заявляемое устройство может быть применено в литейном производстве с целью повышения качества непрерывнолитых заготовок, а, следовательно, соответствует условию «промышленной применимости».Based on the foregoing, we can conclude that the inventive device for feeding, mixing and heating molten steel during continuous casting improves the quality of continuously cast billets, efficiently and eliminates the disadvantages that occur in the prototype. Accordingly, the inventive device can be used in foundry with the aim of improving the quality of continuously cast billets, and, therefore, meets the condition of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105523/22U RU62847U1 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | DEVICE FOR FEEDING, MIXING AND HEATING LIQUID STEEL IN CONTINUOUS CASTING |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105523/22U RU62847U1 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | DEVICE FOR FEEDING, MIXING AND HEATING LIQUID STEEL IN CONTINUOUS CASTING |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU62847U1 true RU62847U1 (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=38108192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007105523/22U RU62847U1 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | DEVICE FOR FEEDING, MIXING AND HEATING LIQUID STEEL IN CONTINUOUS CASTING |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU62847U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481174C1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АГНИ-К" | Pony ladle |
| RU2490089C1 (en) * | 2012-03-19 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Twin strand ladle of steel continuous casting plant |
-
2007
- 2007-02-13 RU RU2007105523/22U patent/RU62847U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481174C1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АГНИ-К" | Pony ladle |
| RU2490089C1 (en) * | 2012-03-19 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Twin strand ladle of steel continuous casting plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105132705B (en) | The method and device of vacuum magnetic control electric arc remelting refining metal | |
| KR20140001115U (en) | Combined Furnace System for Fire Refining Red Impure Copper | |
| RU2089633C1 (en) | Device for melting and casting of metals and alloys | |
| CN101624657A (en) | Method for magnetic control electroslag remelting and high-efficiency refining high temperature alloy and device therefor | |
| JP3949208B2 (en) | Metal remelting method and apparatus used for manufacturing continuous casting | |
| JP5878398B2 (en) | Titanium melting equipment | |
| JP2013184174A (en) | Device and method for continuously casting titanium ingot and titanium alloy ingot | |
| RU62847U1 (en) | DEVICE FOR FEEDING, MIXING AND HEATING LIQUID STEEL IN CONTINUOUS CASTING | |
| JPH1029042A (en) | Chill mold and metal remelting method using the same | |
| RU65408U1 (en) | CONTINUOUS CASTING DEVICE | |
| RU2413595C2 (en) | Method of producing spherical granules of refractory and chemically active metals and alloys, device to this end and device to fabricate initial consumable billet to implement said method | |
| RU2487181C1 (en) | Method for electroslag remelting of metal-containing wastes | |
| US3669178A (en) | Direct reduction process and simultaneous continuous casting of metallic materials in a crucible to form rods | |
| KR20080027766A (en) | Continuous steel production and equipment | |
| KR101239537B1 (en) | Method for deceasing a depression of strip surface by optimization a deposition depth in submerged entry nozzle | |
| RU2209842C2 (en) | Metal melting and pouring method | |
| JP2002086251A (en) | Alloy continuous casting method | |
| SE430573B (en) | DEVICE FOR SUPPLYING MOLD STEEL TO A GOOD UNDER POSITION | |
| RU65799U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL CRYSTALLIZATION OF CONTINUOUS INGOT | |
| RU74125U1 (en) | INSTALLATION FOR ELECTRON BEAM METAL Smelting | |
| RU60011U1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS METAL CASTING | |
| RU2612867C2 (en) | Method of melting highly reactive metals and alloys based thereon and device therefor | |
| CN219520431U (en) | Device for controlling liquid level of tundish of smelting furnace | |
| RU2080206C1 (en) | Method of production of ingots | |
| RU59459U1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS METAL CASTING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090214 |