Способ непрерывной разливки металла

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическиеРеспублик п 933196(53) УДК 621746. .047(088.8) ае делам нзееретенкк и открыткиА.С. Корниенко, Н,В. Леушин, О,В, Носо+нкоГ.А. Николаев, В.В. Емельянов, И.К. Погандо 11 уттб,:з,":Н,Ю.М. Рыхов, В.В. Поляков, Е.А. Казачкоф ".-,и И.Б. ШукстульскийМеталлургический ордена Трудового Красного Знаиени;завод "Азовсталь"(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА Изобретение относится к области металлургии и может быть использова но при непрерывной отливке заготовок прямоугольного сечения.Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий его заливку в кристаллизатор, с одновременной подачей в центральную часть кристаллизатора внутри полой струи жидкого металла твердых гранул того же металла или сплава. Твердые гранулы распределяются по объему затвердевающего металла в кристаллизаторе струей жидкого металла 1 1 1. Основными недостатками этого спот соба являются неуправляемость процес. са снятия перегрева; неравномерность распределения гранул в сечении заготовки; попадание гранул в корочку20 кристаллизующегося металла и ее локальное переохлаждение; вынос гранул к мениску металла и образованиешлакометаллической корочки. Все это снижает химическую неод нородность отличаемой заготовки и ухудшает ее физико-механические свойства.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому положительному эффекту является способ, включающий заливку жидкого металла в кристаллиэатор с одновременным вводом перпендикулярно его продольной оси твердой металлическойпластины 123Вокруг пластины кристаллизуется металл, который срастается с корочкой формируемой заготовки, предохраняя ее от выпучивания. В кристаллизатор можно непрерывно вводить поперек одну или несколько пластин, при чем скорость их подачи равна скорости вытягивания заготовки. Охлаждающее действие пластины приводит к уменьшению жидкой лунки.еЯсновным недостатком этого способа разливки является то, что увеличи933196 45 вается неравномерность охлаждения металла по сечению заготовки, более четко выявляются зоны концентрации рыхлости, скопления неметаллических включений, химической неоднородности,Цель изобретения - повышение физико-механических свойств заготовки путем улучшения ее макроструктуры,Цель достигается тем, цто в способе непрерывной разливки металла, 1 О включающем Формирование заготовки в кристаллизаторе прямоугольного сечения, вытягивание ее из кристаллизатора и непрерывную подачу холодиЛьников в виде металлических лис тов плотностью 6,0-10,0 г/см в жидкую лунку заготовки, металлические листы с соотношением толщины к ширине, равным 1:(50-1000), подают на большой оси поперечного сечения20 кристаллиэатора симметрично относительно струи металла на расстоянии от узких граней кристаллизатора 0,3-2,5 толщины заготовки с соотношением площади поверхности металлицес кой ленты в единицу времени к весовой скорости ее ввода от 0,06 домминкгПри этом обеспечивается полное расплавление металлических листов на расстоянии 150-1200 мм от мениска металла.Металлические листы должны вводиться в кристаллизатор по его боль 35 шой оси, так как отклонение их от оси приводит к смещению теплового центра, что затрудняет своевременное расплавление листов и ухудшает химическую и структурную однородность40 заготовки. Ввод металлических листов симметрично относительно геометрического центра поперечного сечения кристаллизатора и струи обеспечивает более равномерное снятие .перегрева по сечению заготовки и расплавление листов в указанных пределах высоты кристаллизатора. Металлические листы вводятся в кристаллизатор на расстоянии от узких граней, равном 0,3-2,5 толщины отливаемой заготовки. При расстоянии, меньшем 0,3 толщины заготовки, происходит резкое переохлаждение узких граней заготовки, которое приводит к образованию внутренних дефектов, Расстояние более 2,5 толщины заготовки ограничено струей жидкого металла, подаваемого в кристаллизатор. 4Расплавление металлицеских листов должно происходить в кристаллизаторе на высоте от 150 до 1200 мм от мениска металла в зоне активного дейст вия турбулентных потоков, усиливающих тепловое взаимодействие жидкого металла с металлической лентой.При расплавлении листов на расстоянии менее 150 мм от мениска металла сильно охлаждается поверхность жидкого металла на мениске, что затруднит формирование шлака и усилит образование поверхностных дефектов в заготовке. При расплавлении листов )на расстоянии более 1200 мм от мениска ухудшается структурная и химическая неоднородность заготовки.Отношение площади поверхности металлических листов в единицу времени к весовой скорости их входа в пределах от 0,06 до 0,6 м мин/кг обеспечивает при изменяющихся скоростях разливки расплавление металлических листов в кристаллизаторе в пределах указанных высот и снятие перегрева металла над температурой ликвидуса. гПри отношении, меньшем 0,06 м мин/кг, площадь контакта поверхности металлических листов при заданной скорости их ввода уменьшается в такой степени, цто не будет обеспечено полное рас-. плавление металлических листов в объеме кристаллизатора. При отношении, большем 0,6 и мин/кг, площадь контакта металлических листов увеличивается и их расплавление происходит под самым мениском металла в кристаллизаторе и захолаживает его.Геометрические размеры металлических листов, т.е. толщина и ширина, связаны отношением 1:(50-1000), которое характеризует развитость периметра поперечного сечения металлических листов и определяет скорость их расплавления жидким металлом.П р и м е р, В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор длиной 1200 мм сечением 250 х 1650 мм при помощи погружного стакана подается сталь марки 3 сп и вытягивается заготовка со скоростью 0,8 м/мин.С обеих сторон от погруженного стакана по большой оси кристаллизатора на расстоянии от его узкой грани, равном 150 мм, в жидкий металл механическим устройством вводится 14 от раэливаемой стали металлических листов иэ стали 3 сп со ско96 Составитель Е. ГендлинаТехред М, Тепер Корректор У. Пономаренко Редактор Н. Багирова Тираж 852 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 4013/10 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5 9331ростью 5 м/мин. Геометрические размеры стального листа (0,8 мм - толщина и 400 мм - ширина) взяты в со"ответствии с соотношением 1:500.Отношение площади поверхностистальных листов к скорости их вводаравно 0,31 м/мин/кг (площадь поверхности стального листа, вводимогов расплав.в единицу времени, равна8,0 м, скорость его ввода 26 кг/мин).1 оПри изменении скорости разливки соответственно изменяется и скоростьввода металлических листов, а следовательно, линейная скорость их ввода,Так при увеличении скорости разливкидо 1 м/мин, скорость ввода стальныхлистов того же сечения увеличиваетсядо 6,0 м/мин,Металлические листы имеют плотность от 6,0 до 10,0 г/см , темпера- о5туру плавления, равную или ниже температуры плавления разливаемого металла.В результате применения предлагаемого способа непрерывной разливкидостигается улучшение качеств и внутренней структуры непрерывнолитойзаготовки, а следовательно, ее физико-механические свойства, уменьшениеглубины жидкой лунки, что позволяетувеличить скорость разливки и производительность установок непрерывнойразливки на 30/. Способ непрерывной разливки металла, включающий 4 ормирование заготовки в кристаллизаторе прямоугольного сечения, вытягивание ее из кристаллизатора и непрерывную подачу холо дильников в виде металлических лис" тов плотностью 6,0-10,0 г/смф в жидкую лунку заготовки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью. повышения физико-механических свойств заготовки путем улучшения ее макро" структуры, металлические листы с соотношением толщины к ширине, равным 1:(50-1000), подают на большой оси поперечного сечения кристаллизатора симметрично относительно струи металла на расстОянии от узких граней кристаллизатора 0,3-2,5 толщины заготовки с соотношением площади поверхности металлической ленты в единицу времени к весовой скооостиФ.ее ввода от 0,06 до 0,6кг Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Непрерывная разливка стали.Под ред. О.В. Мартынова, М., "Метал"лургия", 1970, с. 232.2. Патент ФРГ Ь 2544016,кл, В 22 0 11/04, 1975