Слиток

О П И С А Н И Е (944756ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистнческикРеспублик(22)Заявлено 17.09,80 (2) 2994326/22-02с присоединением заявки РЙ(53)М. Кл. В 22 0 7/00 ЧЬеударстеенай комитет СССР ао делам азебретений и открытий.393(088.8) Дата опубликования описания 23.07.82 В,А.федоров, Е.А,Казачков, Г.Г.Житник,Б.П.Крикунов, Г.С.Легостаев и С.Н.ГращенковаЖдановский металлургический институти Донецкий металлургический завод(7) Заявители 54) СЛИТОК 1Изобретение относится к черной металлургии и может быть использованопри разливке жидкого металла и получении стальных слитков,Основной проблемой при производстве слитков является получение металла с однородной структурой и химическим составом без дефектов усадоцногопроисхожденияИзвестен слиток, расширенный квер-,ху, у которого две противоположныеграни выполнены с конусностью 6- 121,а две другие противоположные гранис конусностью 0,1-23 по всей высотеНедостатком известного слитка является наличие осевой рыхлости, вызванной ухудшением питания усадки прибылью при затвердевании металла.Наиболее близким техническим ре- гошением к изобретению является слиток,выполненный в виде тела, расширенногокверху, переходящего в среднюю частьпостоянного поперечного сецения2 1,2Недостатком указанных слитков яв-. ляется то, что величина конусности их граней определяется вне зависимости от величины отношения Н/Д, выбираемого исходя из мощности прокатного оборудования, массы и назначения отливаемых слитков 1 Н - высота слитка, Д - приведенный диаметр). Вследствие этого слитки с различным отношением Н/Д и с примерно равной конусностью имеют при больших значениях Н/Д неудовлетворительную макроструктуру и малую химическую неоднородность, а при малых значениях Н/Д- высокую химическую неоднородность и удовлетворительную макроструктуру, которая обеспечивается в данном случае направленной кристаллизацией, Кроме того, если в слитках, уширенных кверху, выполнить верхнюю часть бесконусной с протяженностью 40-70, то в таких слитках получает существенное развитие вторичная усадочная раковина в осевой зоне поцти по всей944756 50 Формула изобретения 3высоте слитка, вследствие чего такой слиток становится непригоДным для дальнейшего использования.Цель изобретения - снижение химической неоднородности слитка и обеспечение направленной кристаллизации, способствующей устранению осевой рыхлости и улучшению макроструктуры.Для достижения поставленной цели в слитке, выполненном в виде тела, расширенного кверху, переходящего в среднюю часть постоянного поперечного сечения, согласно изобретению слиток выполнен четырехгранным, высота средней части составляет 0,05- О,2 Ф всей высоты слитка, а конусность расширенной кверху части по всем граням равна 4-7 величинам отношения высоты Н слитка к приведенному диамет- РУ ДПредлагаемое конструктивное решение обусловлено закономерностью процесса затвердевания слитков, Многочисленными экспериментальными исследованиями установлено,что процесс затвердевания слитков представляет сочетание исследовательного в горизонтальном направлении от стенок изломницы и объемно- осадочного в вертикальном направлении от дна роста твердой фазы.Изменение конусности нижней части тела слитка в зависимости от отношения Н/Д позволяет при затвердевании различных типов слитков регулировать скорость объемно-осадочной кристаллизации в период ее наибольшего развития, начиная с начала затвердевания вплоть до 0,80-0,95 времени полного затвердевания.Для укороченных слитков (Н/Дс 1) малая конусность их граней (4-7 Ф) способствует увеличению скорости вертикального затвердевания, подавляя тем самым развитие ликвационных процессов, характерных для данного типа слитков и приводящих к повышенной химической неоднородности. Для слитков удлиненного типа, например для ЭШП (Н/Д=8) высокая конусность (30-601) граней. менее способствует обламыванию и сносу в данную часть дендритов, тем самым снижая скорость объемного затвердевания и способствуя более полному питанию усадки жидким металлом из прибыли и образованию плотной сердцевины слит ка. фУтепляющее действие прибыли резко замедляет скорость вертикальногозатвердевания в верхней части слитка,вследствие чего ее регулирование изменением конусности подприбыльнойчасти не имеет смысла. Напротив, увеличение размера поперечного сеченияк верхнему тела слитка способствуетувеличению длительности затвердева 10 ния и, вследствие этого, повышениюстепени химической неоднородности.Утепляющее действие прибыли в зависимости от вида футеровки и состава теп.лоизолирующей смеси распространяетсявниз от верхнего торца слитка на 5-203от общей высоты, поэтому слиток на5-20, начиная от верхнего торца,выполнен с неизменной площадью и формойпоперечного сечения.Анализ макроструктуры и исследование химической неоднородности блюминговых слитков с различным отношениемН/Д от 1 до 8 показал, что плотнаяосевая зона, низкая химическая неоднородность достигается в том случае,если соотношение между конусностьюнижней части слитка и величиной Н/Дсоставляет 4-7,На чертеже изображен предлагаемыйблюминговый слиток,Конусность граней нижней части 1тела слитка определяется в зависимости от величины Н/Д и колеблется вшироких пределах от 4-73 при Н/Д=1до (30-601) при Н/Д:8. Верхняя часть352 тела слитка на расстоянии 5-204аобщей высоты выполнена с постояннойплощадью и Формой поперечного сечения.Применение слитков массой 5,5 т40предлагаемой конструкции, напримерпри производстве шарикоподшипниковыхсталей, позволяет снизить отходы металла по сравнению с базовым, в качестве которого принят слиток массой4,5 т, на 3-54, повысить производительность обжимного стана за счетпрокатки слитков более крупной массына 103. Экономический эффект составляет 3,3 руб/т стали,Слиток, выполненный в виде тела,расширенного кверху, переходящего всреднюю часть постоянного поперечногосечения, отличающийсятем, что, с целью снижения химичеситель Т.КоролеМ, Гергель Сост Данко Техр.Билак кт 5213/.1 3 Тираж 852ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушска итета СССРткрытийнаб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5 944756 Ф кой неоднородности слитка, он выпол. Источники инФормации, нен четырехгранным, высота средней . принятые во внимание при экспертиэе части составляет 0,05-0,2 всей высоты слитка, а конусность расаирен. Авторское свидетельство СССР . ной кверху части по всем граняи рав- у И 569372, кл.,В 22 0 7/00, 1975. на 4-7 величинам отноаения высоты 2. Авторское свидетельство СССР слитка к приведенному диаметру. й 554934) кл. В 22 Р 7/00,. 1975.