CS262503B1

CS262503B1 - Mold of crystallizer for horizontal continuous casting of metals

Info

Publication number: CS262503B1
Application number: CS874445A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Ing Csc Koudela
Original assignee: Koudela Vaclav
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS444587A1

Abstract

Řešení se týká kokily krystalizátoru pro horizontální plynulé lití tyčí se soustředným jádrem a rovnoměrnou tloušťkou kůry ztuhlé v krystalizátoru. Jeho podstata spočívá v tom, že při uložení kokily podélnou osou soustředně v chladiči podélná osa dutiny kokily leží výstředně nad podélnou osou souměrnosti krystalizátoru.The solution relates to a mold of a crystallizer for horizontal continuous casting of bars with a concentric core and a uniform thickness of the crust solidified in the crystallizer. Its essence lies in the fact that when the mold is placed with its longitudinal axis concentrically in the cooler, the longitudinal axis of the mold cavity lies eccentrically above the longitudinal axis of symmetry of the crystallizer.

Description

Vynález se týká kokily krystalizátoru pro horizontální plynulé lití tyčí se soustředným jádrem a rovnoměrnou tloušťkou kůry ztuhlé v krystalizátoru.The invention relates to a crystallizer mold for horizontal continuous casting of concentric core bars and uniform crust thickness solidified in the crystallizer.

Při horizontálním plynulém lití dosedá v krystalizátoru ztuhlá tyč na spodní část kokily v krystalizátoru vlivem gravitace, což způsobuje vznik smršťovací mezery hlavně nad horní částí tyče a rozdílné odvádění tepla nahoře a dole. To vede k rozdílné tlouštce ztuhlé kůry a k výstředným jádrům tyčí. Protože se vrstva ztuhlá v krystalizátoru liší vzhledem, strukturou i vlastnostmi od jádra, které tuhne značně pomaleji při ochlazování na vzduchu, je pro většinu případů použití tato struktura nevhodná. Výstřednost tekutého jádra při opouštění krystalizátoru vyvolává nutně snížení licích výkonů, aby nedošlo k průvalu tenké ztuhlé kůry nahoře. Z uvedených důvodů jakostních i výkonových je snahou uvedený jev co nejvíce potlačit. Známým řešením je vytváření vzduchových mezer mezi chladičem a grafitovou kokilou v místě největšího přestupu tepla, tj. dole, které se nejvíce rozšířilo u čtyřhranných tyčí a speciálních profilů. U kruhových tyčí se neosvědčilo jednak pro nerovnoměrné působení a značné snížení výkonu, jednak zejména pro zvýšené nebezpečí praskání grafitové kokily.In horizontal continuous casting, the solidified rod bears on the lower part of the mold in the crystallizer due to gravity, causing a shrinking gap mainly above the upper part of the rod and different heat dissipation at the top and bottom. This leads to different thicknesses of the stiffened crust and to the eccentric cores of the rods. Since the layer solidified in the crystallizer differs in appearance, structure and properties from the core, which solidifies considerably slower in cooling in air, this structure is unsuitable for most applications. The eccentricity of the liquid core when leaving the crystallizer necessarily results in a decrease in casting performance in order to avoid the rupture of a thin solidified crust at the top. For reasons of quality and performance, the effort is to suppress this phenomenon as much as possible. A known solution is to create air gaps between the cooler and the graphite ingot at the location of the greatest heat transfer, ie at the bottom, which is most widespread in square bars and special profiles. The round bars did not prove to be uneven in terms of performance and a significant reduction in performance, and especially because of the increased risk of cracking of the graphite mold.

Uvedené nevýhody odstraňuje kokila krystalizátoru pro horizontální plynulé lití kovů, uložená podélnou osou soustředně v chladiči, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že podélná osa dutiny kokily leží výstředně nad podélnou osou souměrnosti krystalizátoru.This disadvantage is overcome by the horizontal continuous casting mold of the crystallizer, deposited by the longitudinal axis concentrically in the cooler, according to the invention, characterized in that the longitudinal axis of the mold cavity lies eccentrically above the longitudinal axis of symmetry of the crystallizer.

Výhodou kokily podle vynálezu je docílení slitku se soustředným jádrem a rovnoměrnou tloušťkou kůry ztuhlé v kokile krystalizátoru. Výstředná grafitová kokila je uložena v chladiči tak, aby ve směru největšího odvodu tepla, tj. dolů, byla stěna kokily nejtlustší, kdežto ve směru nejmenšího odvodu tepla, tj. nahoru, byla nejtenši. Výstřednost kokily se určí podle změřené výstřednosti jádra tyče, odlité bez jakýchkoliv opatřeni. Výstřednost grafitové kokily lze dále upřesnit podle dosažených výsledků. Použitím uvedené kokily lze dosáhnout zcela soustředných jader tyčí a tím zlepšit jejich makrostrukturu a zaručit požadovanou mikrostrukturu i mechanické aj. vlastnosti v určité hloubce pod povrchem tyčí. Současně lze zvýšit licí výkony o cca 25 %.An advantage of the mold according to the invention is that it has a concentric core alloy and a uniform crust thickness solidified in the mold of the crystallizer. The eccentric graphite ingot mold is placed in the cooler so that the wall of the ingot mold is the thickest in the direction of the greatest heat removal, i.e. down, whereas in the direction of the least heat dissipation, i.e. up, it is the thinnest. The eccentricity of the ingot mold is determined by the measured eccentricity of the rod core, cast without any measures. The eccentricity of the graphite ingot mold can be further refined according to the results achieved. By using said mold it is possible to achieve completely concentric rod cores and thus improve their macrostructure and guarantee the required microstructure and mechanical and other properties at a certain depth below the rod surface. At the same time, the casting capacity can be increased by about 25%.

Na připojeném výkresu je znázorněna kokila podle vynálezu v příčném řezu.The attached drawing shows the mold according to the invention in cross-section.

Kokila _1 je soustředně uložena v chladiči 2. Dutina 2 kokily JL je umístěna výstředně, přičemž výstřednost v od osy tělesa kokily činí 4 mm. Kokila je v chladiči 2. uložena stěnou o větší tlouštce t dolů a stěnou o menší tlouštce t. nahoru.The ingot mold 1 is concentrically mounted in the cooler 2. The cavity 2 of the ingot mold 11 is positioned eccentrically, the eccentricity in the axis of the ingot mold body being 4 mm. The ingot mold is placed in the cooler 2 by a wall of greater thickness t down and a wall of smaller thickness t. Up.

—s —h—S —h

Příkladně u tenkých tyči průměru 20 mm byla požadována záruka mikrostruktury na vývrtu o poloměru rovném 5 mm. Původně odlité tyče vykazovaly výstřednost 3 až 3,5 mm a značná část obvodu vývrtu průměru 10 mm byla zasažena nevhodnou strukturou z povrchu tyče. Po aplikaci kokily 1^ v krystalizátoru podle vynálezu, kdy byly vyrobeny grafitové kokily s výstředností v 4 mm, byla výstřednost jader tyčí v prvním případě nepatrná 0,5 mm, ve druhém případě nulová. Licí výkon se zvýšil ze 120 až 140 kg.h ¹ na 180 kg.hFor example, thin rods with a diameter of 20 mm were required to guarantee microstructure on a bore with a radius equal to 5 mm. The originally cast bars showed an eccentricity of 3 to 3.5 mm and a significant part of the circumference of the bore diameter of 10 mm was hit by an inappropriate structure from the surface of the bar. After application of the ingot mold 1 in the crystallizer according to the invention, in which graphite ingot molds were produced with an eccentricity in 4 mm, the eccentricity of the rod cores in the first case was slight 0.5 mm, in the second case zero. The casting capacity increased from 120 to 140 kg.h ¹ to 180 kg.h

Kokila horizontálního krystalizátoru pro plynulé lití tyčí se soustředným jádrem může být použita u tyčí různých průřezů, zejména však u kruhových tyčí. Z porovnání používaných tlouštěk grafitových kokil a výstředností vznikajících u tyčí je zřejmé, že hlavní použití řešení podle vynálezu je u tenkých a středních tyčí aprofilů.The horizontal mold crystallizer for continuous casting of concentric core bars can be used for bars of different cross-sections, but especially for round bars. By comparing the thicknesses of the graphite ingot molds used and the eccentricity occurring in the rods, it is clear that the main application of the solution according to the invention is in the thin and middle rods of the aprophils.

Claims

Crystallizer mold for horizontal continuous metal casting, mounted longitudinally concentrically in the cooler, characterized in that the longitudinal axis of the mold cavity (3) lies eccentrically above the longitudinal axis of symmetry of the crystallizer.