Способ непрерывного литья металлов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 03.05.79 (21) 27 59624/22-0 с присоединеннеет заявки М Веудеретееиный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВИзобретение относится к черной ме- таллургии, в частности к непрерывному литью металлов.Известен способ непрерывного литья металлов, при котором в зоне вторичного охлаждения слиток подвергается воз 5 действию магнитного поля для перемеши.вания его жидкой сердцевины 1.Известен также способ непрерывного литья металлов, согласно которому дпя улучшения перемешивания за счет турбулизацин потоков, предлагается изменять направление магнитного поля с периодом 5 30 с.При этом происходит интенсивное движение жидкой сердцевины кристаллиаующегося слитка; что улучшает массо;и теплообмен. в жидкой и двухфазной области, кроме того при движнщ расплава происходит обламывание ветвей растущих кристаллов, которые становятса центрами кристаллизации. Оба эти обстоятельства способствуют образова нито в центральной области слитка плот . ной зоны мелких равноосных кристаллови рассредоточению центральной пористос-,ти и лнквации 21Недостатки известных способов сос тоят в том, что при таком перемешива нии происходит движение расплава вдоль фронта кристаллизации. Движущийся расплав вымывает из межосных промежутков маточный расплав, обогащенный лик вирующнми элементами, создавая в, этом месте зону отрицательной ликвЮив в виде белой полосы".Бель изобретения - улучшение макро- структуры слитка. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного, литья металлов, включающему воздействие на кристаллизующийся слиток реверсивного магнитного поля, частота поля составляет 1-10 Гц при удельной мощности индуктора мощностью 0,15-0,75 кВт/смпло%щади поперечного сечения слитка, причем, частоту реверсирования увеличиваютТираж 869 Подписное Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 прямо пропорционально удельной мощности индуктора.При воздействии на криствллиз;у;ацяйся слиток реверсивного магнитного поля указанной частоты в жидкой фвзе .:,:, - таллизующегося слитка создается движение металла, аналогичное движению при наложении низкочастотной вибрацииХ= А б 1 о ОЬ 10При этом облегчаются условия обмыва ния ветвей растущих кристаллов, которые становятся впоследствии центрами кристаллизации и подавляют рост столбчатых кристаллов. Кроме того, вибрация вызывает периодические местные увеличения давления и разрежения, В момент разряжения уменьшаются мгновенная плотностЬ и температура в локальном объеме, т.е.увеличивается местное переохчаждение, 2 О что способствует образованию новых зародышей кристаллов и расрирению эоны мелких рввнооснык кристаллов. Такие флуктуационные переохлаждения повторя ются с частотой, равной частоте ревер сир ования.Только при определенном соотношении удельной мощности индуктора и частоте реверсир аания магнитного поля наблюдается положительный эффект, Вымьвв ние ликватв из межосных промежутков происходит при скорости конвективных потоков 0,8-1 м/с. При удельной мощности инпуктора 0,15-0,65 кВт/см нв границе раздела жидкой и твердой фаз 35 создается объемное усилие 1-4 г/см, Эт объемное усилие вызывает движение расплава, Причем, чем больше объемное усилие, тем за меньший промежуток времени достигается критическая скорость 4 О движения расплава.Удельная мощность индуктора выбирается в зависимости от химического состава разливаемой стали, скорости вытягивания слитка, расстояния от ин дуктора до менискв металла в кристаллизаторе таким образом, чтобы на грани це раздела фаз получить желаемое объем ное усилие.Е,.Для сталей,дклонных к образованию грубых столбчатых кристаллов низко- углеродистые, нержавеющие) мощность индуктора, должна быть в пределах0,5-0,75 кВт/см с тем, чтобы объем%ное усилие нв границе фвз было не менее я ВНИИПИ Заказ 4620/11 3 г/см, Для сталей высокоуглеропистых(инструментальные, шарикоподшипниковые) удельную мощность индуктора достаточно иметь в пределах 0,1-0,3 кВт/см=для обеспечения обьемного усилия1-2 г/см .Чем больше удельная мощность индуктора и объемное усилие, тем меньшевремяв течение которого слои металла,движущиеся вдоль фронта кристаллизации,призер;-;: .и ритическую скорость, тембольше, должна быть частота реверсироввния магнитного поля. Для низкоуглеродистых и нержавеющих сталей частотареверсироввния магнитного поля 5-10 Гц,для высокоуглеродистых - 1-3 Гц.П р и м е р . На машине непрерывного литья заготовок в зоне вторичногоохлаждения на расстоянии 1,1 м от меника металла в кристаллиэаторе установлен индуктор длиной 0,4 м. Отливаютзаготовки сечением 100 х 100 мм изшарикоподшипниковой стали ШХ 15. Скорость вытягивания заготовки 1,4-1,5 м/минИзмеренное объемное, усилие на границераздела фаз при удельной мощности индукторв 0,2 кВт/см составляет 1 г/см,Частота реверсирования магнитного поля1 Гц. На таком режиме отлито 10 плавок. Ликвационная белая полоса на всехплавках отсутствует, Плотность центральной зоны 7,7-7,8 г/см по сравнениюЪс 7,45-7,5 г/см в контрольном металЪле,формул в иэ обре те ни я Способ непрерывного литья металлов,включающий возпействие на криствллизуюшийся слиток реверсивного магнитного поля, о т л и ч а ю ш и й с я тем,что, с целью улучшения макроструктурыслитка, частота реверсивного магнитногополя составляет 1-10 Гц при удельноймощности индуктора О, 15-0,75 кВт/см,Хпричем частоту реверсирования увеличивают прямо пропорционально удельноймощности инпуктора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Японии М 52 44294,кл. 11 В 091, 1977.2. Заявка Японии М 53-6932,кл, 11 В 091, 1978.