Способ разливки жидкого металла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 040576(21) 2355613/02 с присоединением заявки-Гввтдарвтввнный ывмнтвт Свввта Мнннстрав СССР на делам наоврвтвннй н втнрмтнй(45) Дата опубликования описания 1811,77(71) Заявитель череповецкий ордена ленина металлургическийндвад им. 50-летия СССР(54) СПОСОБ, РАЗЛИВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА Изобретение относится к металлургии и может быть использовано приразливке жидкого металла иэ ковшав промежуточный ковш МНЛЗ.Известен способ разливки, включающий последовательное истечениеструи через разлиночный и экранирующий стаканы и создание между струейметалла и внутренней поверхностьюразливочного стакана инертной газовой прослойки. Аргон поднодят в нысокопористое кольцо, расположенноевнутри разливочного стакана, пористость которого обеспечивает распределение аргона по поверхности разливочного отверстия.Однако такой способ разлинки непозволяет рафинировать металл от серы, вредных газон и неметаллическиевключений, не улучшает качества ме-.талла.Наиболее близким техническим ре-.шением является способ разливки металла с защитой струи металла газом,при котором газ подают на струю металла и под углом к ней,Однако совокупность технологических признаков известного способа не обеспечивает вэаимодейстниямежду струей металла и газовой прослойкой, позволяющего рафиниронатьметалл, при этом инертный гаэ только препятстнует контакту металла скислородом и влагой воздуха атмосферы.Цель изобретения - повысить степень взаимодействия газа с металлом и-эа счет этОго его рафиниронания.10 Это добтигается тем, что газ подают под избыточным давлением0,1-2,0 ати при удельном расходе(1-20) 10 м /т н 1 мин с одновременным удалением продуктов взаимо- )5 действия газа с металлом, при этомотношеИие скорости истечений струйгаза и жидкого металла составляет0,01-0,95. В газ нводят щелочноземельные элементы в количестве 21 0,002-1 кг/т, в металл вводят природный гаэ.Избыточное давление н прослойке0,1-2,0 ати, циркулирование газан прослойке с удельным расходом 25 (1-20) 10 м /т в 1 мин и с оТносительной разностью скоростей истечения струй газа и жидкого металла (0,01-0,95) позволяет эа счетплотного и скользящего контакта по- ЗО верхности струи с газоной прослой 57709415 кой проводить рафинирование метал-ла во время разливки, а циркуляция газа позволяет удалять продукты взаимодействия газа с,металлом и поддерживать активные рафинирующие свойства газовой прослойки. При избыточном давлении газа в прослойке менее 0,1 ати не обеспечивается контакт газа со струей, ликвидация возмущений в струе и не улучшается сплошность струи, а при давлении более 2 ати газ вытесняет металл из стакана, нарушая герметичность и приводя к разбрызгиванию металла иэ нижерасположенной емкости. При расходе газа менее 10 м /т в 1 мин не обеспечивается необходимое давление в газовой прослойке, а при более 20 10 м /т в 1 мин повышение расхода газа не обеспечивает повышения степени рафинирования металла, При отношении скоростей истечения струй газа и жидкого металла менее 0,01 не обеспечивается полное удаление продуктов взаимодействия металла и газа, а при более 0,95 нет взаимного скольжения струй газа и металла.Подача в прослойку щелочноземельных элементов в количестве 0,002-1 кг/т за счет их испарения при температуре разливки металла, связывания кислорода в окислы позволяет повысить степень рафинирования металла от вредных газов, серы и не- металлических включений и получить мелкокристаллическую структуру слит- З 8 ков с равномерным распределением серы и неметаллических включений. Количество щелочноземельных элементов 0,002 кг/т является стехиометрическим для связывания кислорода метал ла, а расход более 1 кг/т не повышает степени рафинирования металла.Введение в прослойку природного газа вместо аргона позволяет дополнить дифФузионные процессы рафини рования химическим связыванием кислорода в металле. Ввод газа одной или более струями в середину прослойки тангенциально под углом 15-85 к вертикали позволяет, кроме поступатель- р ного движения газовой прослойки относительно струи металла, дополнительно создать вращение газовой прослойки вокруг струи. При угле более 85 не обеспечивается равномерный щ спиралевидный характер движения газа относительно струи, а при угле менее 15 отсутствует вращение газовой прослойки.Способ осуществляется следующим образом.Сталь разливают из ковша через коллектор шиберного затвора в промежуточный ковш машины непрерывного литья заготовок с последующей зали кой металла в кристаллизатор. На ф всем пути от шиберного затвора до уровня металла в промежуточном ковше струя металла проходит внутри экранирующего стакана, затопленногопод уровень металла в промежуточном ковше. Газообразный азот подают в количестве 510 м /т в 1 мин при из быточном давлении 0,1 ати и соотношение скоростей истечения струй газа и жидкого металла поддерживают в отношении 0,01-0,95. Трубку, подающую газ, например азот, располагают в верхней части экранирующего стакана, направляя выходной конец в середину прослойки тангенциально под углом 15-85 к вертикали, Продукты взаимодействия газа с металлом удаляют через отверстие, расположенное в стенке экранирующего стакана над уровнем металла, тем самым не загрчз - няя металл.Использование предлагаемого способа разливки жидкой стали обеспечивает;повышение степени взаимодействия газа с металлом, что значительно повышает степень рафинирования металла от вредных газов, серы и неметаллических включений;получение мелкокристаллической структуры слитков с равномерным распределением серы и неметаллических включений, что значительно повышает качество готовой стали, уменьшает поверхностные дефекты литой и катаной продукции;регулирование скорости истечения струи металла и насыщение металла азотом во время разливки азотсодержащих марок стали. Формула изобретения1,".Способ разливки жидкого металла, включающий выпуск металла черезразливочнйй и экранирующий стаканыи подачу газа между струей металлаи внутренней поверхностью экранирующего стакана под углом к струе,о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, сцелью повышения эффективности обработки металла газом и рафийированияего, гаэ подают под избыточным давлением 0,1-2,0 ати при удельном расходе (1-20) 10 м /т в 1 мин с одновременным удалением продуктоввзаимодействия газа с металлом, приэтом отношение скорости истеченияструй газа и жидкого металла составляет 0,01-0,95.2. Сйособ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в гаэ вводят щелочноземельные элементы в количестве0,002-1 кг/т, ф3, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вводят природныйгаэ,