Способ разливки кипящей стали

,80140 4 в 22 в 7/0 и9 Д1 у1 д 1,УГ:с., .,НИЕ ИЗОБРЕТЕН О,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт проблем литья АН УССР (72) В. А. Ефимов, В. П. Осипов, Е. ф. Диюк, В. В. Шепелев, Д. В. Марушевский, И. П. Липка, С. Т. Плискановский, Е. А. Царицын, Э. Н. Шебаниц и В. Я. Кравченко (53) 621.746.58 (088.8)(56) Загребин Б. А. и др. Повышение однородности кипящегослитка за счет введения металлических добавок. - В сб. Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1969,4, с. 312 - 315.Явойский В. И, и др. Металлургия стали, М.: Металлургия, 1983, с. 387 - 388,Авторское свидетельство СССР977109, кл. В 22 Р 27/20, В 22 Р 7/О 1982.(54) СПОСОБ РАЗЛИВКИ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам разливки кипящей стали, и может быть использовано для получения крупных слитков из кипящей стали. Цель изобретения - улучшение макроструктуры и повышение качества поверхности слитка, увеличение выхода годного и уровня механических свойств металла. Способ заключается в том, что при разливке кипящей стали на струю разливаемого в изложницу металла вводят измельченные металлические добавки в количестве 1 - 2,500 пропорционально линейной скорости разливки в течение 75 в 80 времени заливки, начиная с момента заполнения изложницы на 15 - 2000 ее высоты, а металлические добавки содержат углерод и кремний в соотношении от 1:1 до 1:30.При соотношении С и Я менее 1 количество вводимого Я 1 с учетом его коэффициента усвоения больше, чем требуется для стабилизации окисленности стали в оптимальных пределах (например, для стали 0,8 КП0,040 - 0,045%). Это приводит к снижению окисленности стали ниже этих значе-. ний, что сказывается на интенсивности кипения и, в конечном итоге, приводит к неудовлетворительной толщине и плотности наружной корки и форме головной части слитков. И наоборот, при соотношении больше 30 50 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам разливкикипящей стали, и может быть использовано для получения крупных слитков из кипящей стали,Цель изобретения - улучшение макроструктуры и повышение качества поверхности слитка, увеличение выхода годного имеханических свойств металла,Введение измельченных металлическихчастиц после частичного наполнения излож ницы на 15 - 20% ее высоты исключает вначальный период возможность как захвата твердых частиц формирующейся приналичии очень узкой двухфазной зоны наружной коркой, так и неполное расплавление их в донной интенсивно охлаждающейся части слитка.При вводе частиц ранее, чем уровеньметалла достигнет 15% высоты изложницы,даже несмотря на низкую температуру плавления частиц возникает возможность неполного расплавления частиц ввиду как резкого охлаждения первых порций металла,так и недостаточного объема металла, избыточное теплосодержание которого расходуется на нагрев поддона и стенок изложницы. 25Если вводить частицы по достижении уровнем металла в изложнице высоты более20%, где на скорость кристаллизации поддон и стенки изложницы не оказывают существенного влияния, и в связи с существующей инерционностью в плавлении частиц, 30вызванной протеканием этапов прогрева, образования на ней намерзшего слоя металла, наблюдается запаздывание в доставкепроникающей струей стали продуктов плавления частиц к фронту затвердевания наэтом уровне. Это приводит к местному утонению наружной корки, а при прокатке -к возможным дефектам поверхности.Наличие в металлических частицах избыточных по сравнению с разливаемойсталью количеств С и 81 (срабатывают как 40раскислители ) позволяет стабилизироватьохлажденность стали и тем самым обеспечить при равномерном вводе частиц устойчивое интенсивное кипение металла навсем протяжении отливки слитка без вспенивания и осадки его и качественное проведение процесса химического закупоривания,2происходит бурное кипение, которое характеризуется вспениванием и осадком металла в изложницах, рослостью слитков.Продолжнительность ввода металлических частиц предполагает максимально возможное время их присадки в жидкий металл при отливке слитков. Выполнением этого условия добиваются более равномерного ввода и распределения частиц в объеме и, следовательно, воздействия их на металл на всем протяжении отливки слитка. В противном случае эффект влияния частиц может локализовываться: толщина и плотность наружной корки, степень развития химической неоднородности предпочтительны на уровнях слитка, где вводят частицы. Поэтому оптимальной продолжительностью ввода частиц следует считать интервал 75 - 80% времени их отливки. Это время в сумме с временем до начала ввода составляет около 95% времени отливки слитка, т. е. частицы воздействуют на металл.на всем протяжении отливки тела слитка.Количество вводимых частиц выбирается из расчета снятия требуемого перегрева стали. Так, при введении частиц в количестве менее 1% эффект от снижения температуры незначителен ( - 10 - 12 С). Это приводит к повышению интенсивности кипения, но не оказывает заметного влияния на макроструктуру слитка, снижение химической неоднородности, повышение технических свойств металла.С вводом более 2,5% металлических частиц в связи с полным снятием перегрева появляется возможность неполного расплавления частиц, скопления их в различных зонах слитка и образования дефектов при последующей пластической деформации. Поэтому оптимальным следует считать количество частиц в пределах 1,0 - 2,5% от массы разливаемых слитков,Пример. Разливка стали марки 0,8 КП в слитки массой 19,2 т, Высота изложницы 2500 мм, В процессе разливки стали по заполнении изложницы на 18% ее высоты (т. е.450 мм) на струю металла вводят пропорционально линейной скорости заливки металлическую дробь в количестве 15,0 кг/т стали (1,5%) при отношении С: Я 1= 14 (С 0,7%; Я 1 0,05%) и т. пл. 1480 С.Металлическую дробь во время отливки слитков присаживают в течение 77% времени их отливки. В результате этого в изложницах во время разливки удается создать стабильное интенсивное кипение металла без вспенивания и осадка его в изложнице, что приводит к снижению пористости корковой зоны (плотность ее увеличивается с 7,283 до 7,411 г/см) и увеличению толщины наружной корки до 25 - 30 против 15 - 25 мм при разливке по известному способу. Химическое закупоривание обеспечивает формирование головной части слитков без порывов и свищей и сни 140413жение расходного коэффициента металла на 15 кг против 3 - 10 кг по известному способу.Анализ макро- и микроструктуры, химической неоднородности и механических свойств металла показывает, что металлические частицы оказывают существенное влияние на эти характеристики по сравнению с известным способом: физическая и химическая неоднородность металла снижается с 250 - 360 до 15 оА а уровень макси мальной ликвации 25 - 45 Я против 15 - ЗОЯ. Значительно уменьшается количество неметаллических включений, особенно сложных (оксисульфидов), повышаются на 15 - 20 о," механические свойства (особенно пластические характеристики оь о Эриксон) горячеи холоднокатаных листов.Таким образом, предлагаемый способ разливки кипящей стали позволяет выравнять условия разливки путем их оптимизации и стабилизации как на отдельных уровнях 614слитка, так и в пределах одной плавки, и в результате улучшить качество и увеличить выход годного металла в прокате.Формула изобретенияСпособ разливки кипящей стали, включающий ввод на струю разливаемого в изложницу металла измельченных металлических добавок, в количестве 1 - 2,5 Я от массы заливаемого металла пропорционально линейной скорости заливки, отличающийся тем, что, с целью улучшения макро- структуры и повышения качества поверхности слитка, увеличения выхода годного и механических свойств металла, металлические добавки вводят с содержанием углерода и кремния в соотношении от 1: до 1:30 в течение 75 - 80 Я времени заливки, начиная с момента заполнения изложницы на 15 - 20 о ее высоты.Составитель В. АндреевРедактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор С. ЧерниЗаказ 3021/9 Тираж 740 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4