Способ разливки металлов

(11), 450656ИЗОБРЕТЕИ ИЯ Союз Советскмх Соцналнстнцескнх Республик(22) Заявлено 27 П и 72 (21185 О 5 ООр 2 51) единением заяв 22 с(тт/О Государствеииыи иомитеСовета Министров СССРое делам изооретеиийи открытий Приоритет нь 4 ия 05.12 Опубликовано 25 1 з. е 745 юлл (45)Дата опубликования опи 53) УДК621745(088.8) ров, Л.И. Крупма В.Я. Онопченко, А.А.В.С. СергиенкоДонецкий научно-ичерной металлурги 2) Авторы изобретен ПТ тельскии институт солеИ(5 Ф) СПОСОБ РАЗЛИ ЕТАЛЛОВ 1Изобретение относится к разливке металлов и сплавов, в частности к непрерывной раэлйвке.Известен способ разливки стали в изложницы сверху, в котором 5 струю металла непрерывно подают из разливочного ковша на промежуточную охлаждаемую плиту, расположенную перпендикулярно или несколько наклонно к изложнице. Применение 1 о этого способа разливки обеспечивает получение слитков с мелкозернис той структурой и равномерно распределенными неметаллическими вклю чениями. 15Одйако в известном способе металл подается наклонной струей, что не обеспечивает равномерного распределения его в изложнице или кри;таллизаторе и приводит к нерав- ., иомрному нарастанию корки по перим 1 ру слитка, Это отрицательно сказывается на качестве отливки.1 тозможно также налипаиие или ирина)1 ка корочки иа охлаждаемой плит. ц мте падения ст руи. Цель изобретения - повысить качество металла и устранить налипание корочки на теплообмениике,Это достигается тем, что металл разделяют теплообмейником на несколько струй и после охлаждения струи подают в металлоприемник под углом 60-85 к мениску слит 1,осимметрично его оси, а на теило" обменник накладывают вибрационные колебания в вертикальной плоскости.На чертеже представлена схем предлагаемого устройства для осушествления способа непрерывной разливки прямоугольных слитков.Разливку начинают как ооычн одной струей 1, поступающей из разливочной емйости 2, снаожениои стопором 3 и дозировочным стаканом М, по оси кристаллизатора 5. После формирования донной части слитка под струю 1 вводят промежуточный нодоохлаждаемый тилоо менник б в виде клина из т 11 лои 11водного металла, например меди,в вершине которого закреплен защитный огнеупорный наконечник 7иэ стойкого (против размыванияжидким металлом) материала, напри-.мер циркона, или муллито-корунда.Промежуточнйй теплообменник устанавливают так, что вертикальнаяось его совпадает с осью струи 1и вертикальной осью кристаллиза Отора 5, а продольные оси рабочихграней находятся в плоскостибольшой оси кристаллизатора, Приэтом огнеупорный наконечник 7 кли- цна располагают возможно ближе к дозировочному стакану Ф. Угол раскры.тия клина, равный 20 - бОо, обеспе.чивает плавное разделение струи Хна две плоские струи 8. Плоские оструи скользят в продольных пазах,выполненных на внешней поверхностирабочих граней клина, частично охлаждаются и поступают затем в крис-таллизатор 5 наклонно к менискуслитка 9,Вследствие угла раскрытия клина, равного 20-бБ", а также действия сил гравитации, охлажденныеструи поступают под углом б 0-85 к зомениску слитка и равномерно распределяют жидкий металл в полостикристаллизатора, При соприкосновении плоских струИ с охлаждаемойповерхностью теплообменника на гра-нице контакта происходит. частичнаякристаллизация металла с образованием тонкой корочки, которая непрерывно размывается струеи и уносится в кристаллизатор. Чтобы пре- ,дотвратить налипание корочки нарабочих гранях теплообменника иобеспечить непрерывное ее разрушение, на теплообиенник накладываютвибрационные колебания в вертикаль-,ной плоскости с помощью вибратора10.Если при разливке легкоплавких металлов имеется возможность избежать налипания корочки на рабочих поверхностях теплообм; ника путем изготовления его из соответствующего материала, например не смачиваемого металлом, то при разливке тугоплавких металлов, в частности стали, через теплообменник с рабочими йоверхностями из меди, хорошо смачиваемой железоуглеродистым расплавом,на поверхности теплообменника наблюдается зависание корочки, образующейся вследствие частичной кристаллизации охлаждаемого расплава. В этом случае сообщение теплообменнику вибрационных колебаниИ в вертикальной плоскости позволяет придать корочке направленное ускорение в результате сложения векторов возмущающей силы и силы тяжести ме.талла, что способствует непрерывному разрушению корочки и поступлению ее вместе с расплавом в крис таллизатор.Предлагаемый способ позволяет равномерно распределять частично охлажденныИ металл, подаваемыйнесколькими струями в полости кристаллизатора, что благоприятствует более быстрому и равномерному нарастанию твердоИ корки, уменьшению глубины жидкой лунки, получению мелкозернистой структуры слитка и некоторому повышению ме-. ханических характеристик металла.Способ был промоделирован на гидравлической модели установки непрерывноИ разливки стали. Моделированием установлены оптимальные углы раскрытия струи, равные 20- 60 , при расположений вершины теплообменника от дозировочного стакана в пределах четырех калибров струи. Теоретический анализ показывает, что в этом случае сила удара струи о вершину теплообменника составляет не более 13,5% полной кинетической энергии струи. Такой режим обеспечивает плавное раскрытие струи без брызг и выплесков жидкости. За счет наклонной подачи и трения жидкости о поверхность теплообменника несколько снижается вертикальная составляющая скорости струй при поступлении их в кристаллизатор. Вследствие более низкой скорости и меньшей массы струй они проникают в толщу жидкости на значительно меньшую глубину и вызывают в объеме жидкой лунки менее интенсивную циркуляцию, чем при подаче жидкости одной струей по центру кристаллизатора, Этим создаются более благоприятные условия для формирования слитка и всплывания инородных включений из , объема жидкоИ лунки. ПРИМЕТ ЮОБРЕТЕНИЯ1. Способ разливки металлов, включающий охлаждение металла с помощью теплообменника, отличающийся. тем, что, с целью йовышения качества металла, металл разделяют теплообменником йа несколько струйи после охлаждения струи падают зиеталлоприеинин под углом бО к иениску слитка, сиииетрично егоОСИе 2. Способ по п. 1, отличаю- щийся тем, что на тейлообиенник накладывают зибрационнне колебания з вертикальной плоскости. авитеаьСЭн с ат,Редактор/1 / Корректор ехред Н нраж ОДИИСНО Министров С арственного комитета Совста ио делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4 предприятие сПатентэ, Москва, Г, Бережковская наб., 24