Способ получения слитков кипящей стали

ОЮЗ. СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 747234 А 22 0 7/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТКРЫТИЯ Е ИЗОБ ОПИ К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТ ИТКОВ КИ к спосо и стали. С литого в миний м веесос с концен асход охл ет 250 - вна 2,0 м еталлургический ком.П.Терзиян, В.И.Без Ф.Папуна, Г.Ф,КузнеВ,Е,Зеленский бко, З,И.Харина ии тав ра 350 8,0 льство ССС 7/00, 1985,рной метали пруоизводНаиболее близк ности и достигаем способ получения с включающий разлив ложницы, ввЕдение кало металла после н с последующей под воды, причем приме щая растворенный х им по техническои сущому эффекту является литков кипящей стали, ку кипящей стали в израскислителей на зераполнения изложницы ачей к головной части няется вода, содержалористый кальций,(21) 4866217/02-(22) 12,09,90 (46) 15,07,92, Бюл, К. 2 (71) Мариупольский м бинат им, Ильича (72) А,М,Овсянников, нос, Г,З.Гизатулин, А, цов; И.Г.Зельце . В. М,И ефти ев, Г, П. 3 Л.ф, Щукина (53) 621,746.393(088.8) (56) Авторское свидет М 1139561, кл, В 22 О Изобретение относится к челургии в частности к технологиства слитков кипящей стали.Известен способ получения слитков кипящей стали, включающий разливку металла в изложницы, ввод алюминия в головную часть слитка и подачу воды на зеркало металла.Недостатком известного способа является низкая скорость теплоотвода из-за использования не подготовленной к охлаждению слитка воды,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СГЯЩЕЙ СТАЛИ(57) Использование: относитспроизводства слитков кипященость: на зеркало металла, зложницу, подают алюохлаждающую жидкость, причевходит гидроокись кальция,цией 0,2 - 0,4 мас причем рдающей жидкости составлл/мин, а скорость ее подачи рам/с, 1 табл. Использование специально подготовленной воды (точнее раствора) обеспечивает целенаправленное воздействие на слиток. Однако использование хлоридад кальция в качестве раскислителя в водном растворе крайне не эффективно из-за резко ф го снижения температуры на реакционнои поверхности. Вместе с тем добавка в воду хлорида кальция незначительно влияет на ее теплофизические свойства (теплоп роводность, теплоемкость, температура кипения). , фь Поэтому использование водного раствора хлорида кальция практически идентично использованию обычной технологической во-, а ды. При этом сколько-нибудь существенного повышения качества слитка не происходит,Цель изобретения - повышение качества слиткаПоставленная цель достигается тем, что по способу получения слитков кипящей стали, включающему разливку металла в из10 охлаждения 25 30 35 40 45 50 55 ложницы, ввод алюминия на зеркало металла и последующую подачу охлаждающей жидкости, содержащей гидроокись кальция в количестве 0,2-0.4 мас.%, расход охлаждаюцей жидкости 250-350 л/мин, линейная скорость подачи ее вдоль поверхности слитка устанавливается равной 2,0-18,0 м/с.Причинно-следственная связь между совокупностью отличительных признаков и достигаемым эффектом может быть представлена в виде следующей схемы. При подаче охлаждающей жидкости, содержащей гидроокись кальция, на поверхность зеркала металла в изложнице происходит осаждение на высокотемпературной поверхности слоя твердой гидроокиси кальция, Этот слой благодаря наличию плотного контакта с закристаллизовавшейся корочкой металла служит эффективным проводником теплоотвода от слитка к охлаждающей жидкости, Наличие слоя твердой гидроокиси кальция исключает возникновение паровой прослойки на поверхности слитка и обеспечивает кипение жидкости мелкими пузырями на поверхности слоя гидроокиси кальция благодаря наличию на этой поверхности многочисленных пор, служащих центрами зарождения большого количества мелких пузырей не создающих сплошную паровую прослойку, а способствующих интенсивному теплообмену благодаря турбулизации охлаждающей жидкости, Повышение интенсивности охлаждения поверхности головной части слитка ведет к быстрому нарастанию "моста" твердого металла, что обеспечивает снижение химической неоднородности слитка, исключает прорывы металла, приводит к снижению головной обрези, т.е. в конечном итоге обеспечивает повышение качества слитка,В качестве добавки к воде наиболее целесообразно использовать гидроокись кальция благодаря ее высокой теплопроводности в твердом состоянии и способности образовывать высокопористые структуры при кристаллизации на высокотемпературных поверхностях. При концентрации гидроокиси кальция в воде менее 0,2% не происходит образования сплошного слоя на поверхности металла, что связано с ограниченной скоростью испарения воды в условиях подачи ее на зеркало жидкого металла.При концентрации гидроокиси кальция в воде более 0,4 происходит снижение равномерности распределения твердой гидроокиси кальция по поверхности зеркала слитка. Это явление в первую очередь связано с выпадением основной части гидроокиси кальция из раствора на наиболее теплонапряженном участке в центре зеркала слитка и обеднением за счет этого раствора, попадающего на периферийные участки,При расходе охлаждающей жидкости менее 250 л/мин не достигается достаточно интенсивного теплоотвода вследствие снижения интегрального количества тепла, уносимого охладителем, что даже при самой качественной организации теплообмена не позволяет добиться высоких результатов При расходе охлаждающей жидкости более 350 л/мин не происходит образования на поверхности слитка слоя твердой гидроокиси кальция, что связано с вторичным ее растворением в большом обаеме охлаждения. При линейной скорости подачи охлаждающей жидкости вдоль поверхности слитка менее 2 м/с возрастает толщина слоя гидроокиси кальция на поверхности металла. При этом тепловое сопротивление слоя повышается, что приводит к снижению интенсивности теплоотвода.При величине линейной скорости подачи охлаждающей воды более 18 м/с происходит размывание слоя твердой гидроокиси кальция за счет высокого гидравлического напора жидкости. При этом охлаждение поверхности происходит практически в режиме, характерном для охлаждения водой, т,е. с образованием крупных паровых обаемов,создающих теплоизолирующий слой между поверхностью металла и охладителем.Во всех рассмотренных случаях снижается интенсивность теплоотвода от поверхности головной части слитка, повышается степень ликвации, увеличивается головная обрезь, ухудшается качество слитков. П р и м е р. Сталь марки Вст 3 кп, выплавленную в 900 т мартеновской печи, разливали из 450 т ковша, оборудованного шиберн ым затвором, в слитки массой 19,7 т. После наполнения тела слитка на поверхность металла вводили гранулированный алюминий (350 г/т) и через 2 мин начинали охлаждение зеркала металла в головной части охлаждающим раствором гидроокиси кальция. После разливки состав выдерживали у разливочной площади в течение 10 мин. После прокатки на слябинге проводили определение минимальной величины головной обрези путем последовательного удаления по 50 мм металла, От полученных слябов отбирали емплеты, в которых производили отбор стружки для химического анализа и определяли глубину проникнове1747234 ния усадочных дефектов, Результаты эксперимента приведены в таблице,Формула изобретения Способ получения слитков кипящей стали, включающий разливку металла в изложницу, введение алюминия на зеркало металла и последующую подачу на него охлаждающей жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества слитков, охлаждающую используют жидкость, содержащую гидроокись кальция в количестве 0,20,4 мас.%. и подают ее с расходом 250-350 л/мин и скоростью 2,0-18,0 м/с. Анализ полученных результатов показывает, что использование заявляемого 5 способа при одновременном соблюдении оптимальных значений всех режимных параметров приводит к снижению величины головной обрези и химической неоднородности слитков, т.е. к повышению их качест Головной расма Лннмйнасморпссьпопамимндирсси,и/с Распыл риланд,КонценраОмл гидрооммсн апьмнп,а Головамойр.,Угсмд, Ге рп, Углсрод,г Своа; Е -. - .- "-- ."" -т "--"н" 1,щ+1 . , " ,:,.и .Г . иидмпспн п/иимнн,аД о н м е и а н н е. 0 мдммис аплоо нд ггп н За , оасигп 00 л/н,моросса 00 л/ммн. Содам воды мерой 20 с. после псминмв Составитель Е,СкидановаТехред М,Моргентал Корректор М.Пожо Редактор И,Касарда Заказ 2461 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-иЗдательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 0,1 о, а, 0,1 0,2 о,г о,г 0,2 а,г о,з о.з о, о,з о,ь 0,4 о,ь а,ь 0,5 о,5 0,5 0,5 а,5 Лроспип гьо 250 зоо Збо зба 240 250 Зоа Зза 360 240 250 зоо 350 Зба 240 250 зоо 350 збо 240 250 зоо.350 360 1,9 18. о г 1 1 2 о е 19 9 8 0 2 1 1 Э 16 1 О 2 12 6 9 и 4,2 4,2 .3,5 1,2 ,г 1 г 3,4 з.г ,3 З,г 3,е З.б ,3з,6 4,2 4,3 4,8 4,6 4,6 4,2 0,0 о,оэ О,ОЬ 0,2 0,4 0.г О.О С,О 7 а,1 а 0.05 0,2 о,оэ а,о о,4 о,оз 0,05 0,2 О,14 а,а 0,2 0,05 4,4 0;ОЗ й 7 0,2 0,О 0,90,25о, 4о.ЗЗВ0,3990,31о.0,16О,бс, Зь0,340,4О,10,24а,гзбо,35о,:78О.гз0,абО.ззо,з0,390,25а,зО;5,266 274 81 гег 26 Ь 258 164 76 18 З 266 283 154 161 170 262 70 48 52 51 272 760 76 277 гэ . ;бь 66 а,ог 0,026 о,о 7 о,огь о,аь о,ос 0,024 о,огь О,й 24 о,огг о;агь 0,027 0.026 0,024 о,огб о,огь о,о 7 0,024 о,огг 0,024 о,огв 0,026 0,027 о,огь 0,02 0,б О,оэо 4 о 0,10 оЬ 391 0,11 м 1 0,093 386 0,099 44 0,108 415 0,030 24 С;033О, 031 129 0,085 386 0,094 393о,озг, 7 о о 34 21а,оз в о,аз з 95 0,096 402 0032 20 0,030 126 О.с 29 134 0,095 397 0,07 84 0,103 3960,0 406 О,С 98 408 0,064 ЗР 2 о,152 565 0,14 0,30 110,6 0,36 . 2230,15 0,31 204о 6 0,33 2080,5 0,31 2060,16 0,34 2120,16 0,21 32о,ь 0,18 320,16 0,22 36О,5 0,31 207а,б о,З 4 га0,14 0,19 360,6 0,22 36о,16 0,21 300,15 0,32 2150,6 0,33 2050,6 0,20 1280,4 0,6 132о,6 о,г 1340,15 0,33 2170,16 0,35 2190,15 0,30 202а,4 о,г 9 го 9о,6 0,35 2210,4 О,В 03о,4 о,ьо г 85 0,026 0,026 0,027 0,016 0,026 0,028 0,028 0,026 0,028 0,026 0,026 0,026 о,оге 0,026 о,огв 0,027 0,026 о,огв 0.028 0,027 о,огв о,огв 0,026 0,028 0,027 о,ог 7 а 066 ззг О,овв З 5 0,Оао ЗЗЗ 0,090 Э 220,067 335 о,овэ 317 0,047 68 0,045 174 а,оьь 56 6,094 337 0,084 324 О 045 62 0,046. 166 0,043 164 0,091326 0,086 39 С,040 52 0,044 56 0,044 156 0,066 320 0,092 328 0,092 329 о ое; 312 0,093 331 0.065 Э 3 0,032 342