Способ непрерывного литья слитков

СОЮЗ СНИХ ЕСКИХ ОЮ (11) А УБЛ 11/О а), В вггя К 13 Н,1 ПИСАНИ ВТОРСКОМУ ОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ 2. Спо и й с слитка о в течени ю1,5 раза нижнеи гр ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) 1, Авторское свидетельство СССРМф 694277, кл, В 22 0 11/00, 1977.2. Германн Э. Непрерывное литье.И., 1961, с. 680.(54)(57) 1. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯСЛИТКОВ, включающий подачу металла вкристаллизатор, вытягивание из негослитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоневторичного охлаждения с помощью роликов и его комбинированное охлаждение сначала водои, распыливаемой форсунками, с изменением оптимальных значений удельных расходов воды вдоль зонывторичного охлаждения по экспоненциальному закону, а затем - водовоздушной смесью, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качестваслитков из трещиночувствительнцх марок стали и снижения расхода воздуха,слиток охлаждают водовоздушной смесьюв течение времени, равного 0,28-0,74времени полного затвердевания слитка об по и, 1, о т л и ч ая тем, что,верхнюю граньаждают водовоздушной снесвремени, большего в 1,05 ремени охлаждения смесьюни слитка, 10793115Изобретение относится к металлургии и может быть использовано длянепрерывной разливки металлов.Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку металла в кристаллизатор, вытягиваниеиз него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения с поФмощью роликов, охлаждение слитка во Одой, распыляемой форсунками, изменение значений удельных расходов водывдоль зоны вторичного охлаждения поэкспоненциальному закону 1 ,Однако известный способ характериэуется высокой неравномерностью охлаждения из-за большого размера капельводы в факеле и малой области егоорошения, что обуславливает значительную разницу в температуре поверхности спитка на участках, где производится подача воды, и посредине междудвумя такими участками, при этом разница увеличивается по длине слиткаиз-за снижения его температуры. Неравномерное- охлаждение обуславливаетснижение качества низколегированнойстали из-за образования трещин на поверхности слитков,Наиболее близкии к изобретению яв-ЗОляется способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку металла вкристаллизатор, вытягивание из негослитка с переменной скоростью,поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения с помощью роликови его комбинированное охлаждение снацала водой и затем смесью воды и воздуха 2 1,Этот способ не обеспечиваот удов Олетворительного качества слитков изнизколегированных сталей из-за резкого изменения условий охлаждения припереходе от водяного к водовоздушномуохлаждению (разогрев или переохлажде ние поверхности слитка. на участке водовоздушного охлаждения), в связи счем слитки имеют развитые наружные ивнутренние трещины. Кроме того, при. использовании данного способа великизатраты воздуха, поскольку они определяются необходииостью получения высокодисперсной воды в факеле,Способ не учитывает также особенности разливки стали на криволинсй ных установках, заключающиеся пренд всего в участии отраженной от слитка воды в охпаждении верхней грани .пп ка, что приводит к заметному развитию дефектов на этой грани иэ-эа ее.переохлаждения.Целью изобретения является улучшение качества слитков из трещиночувствительных марок стали и снижение расхода воздуха.П оставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного литья слитков, включающему подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения с помощью роликов и его комбинированное охлаждение сначала водой, распыливаемой фор сунками, с изменением оптимальных . значений удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения го экспоненциальному закону, а затем в .водо- воздушной смесью, слиток охлаждают водовоздушной смесью в течение времени, равного 0,28-0,711 времени полного затвердевания слитка.При этом верхнюю грань слитка охлаждают водовоэдушной смесью в течение времени, большего в 1,05-1,5 раза времени охлаждения смесью нижней грани слитка.Изменение удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по общему закону для участков водяного и и водовоздушного охлаждения и установление расхода воздуха на участке водовоэдушного охлаждения только для обеспечения требуемого угла раскрытия факела воды позволяют повысить качество слитков иэ трещиночувствительных марок стали за счет исключения резкого изменения температуры поверхности при переходе от водяного к водовоздушному охлаждению, при пониженных расходах воздуха - за счет исключения тонкого диспергирования воды.Большее время охлаждения водовоз- душной смесью нижней грани слитка, по сравнению с верхней, при разливке стали на криволинейной установке обеспечивает дополнительное улучшение качества слитков за счет снижения развития дефектов на наиболее чувствительной к ним грани и уменьшение расхода воздуха за счет большей длины водяного охлаждения на нижней грани,Предел времени охлаждения слитка водовоздушной смесью определен экспе риментально, исходя из требуемого дпя3 1079 обеспечения качественной поверхности охлаждения слитка на длине, близкой к длине жидкой фазы, с учетом изменения по ее длине температуры поверхности. При этом нижний предел выбран из условия превышения на участке водя ного охлаждения температуры поверхности слитка над температурой хрупкости для сталей, характеризующихся низкой склонностью к поверхностным 10 трещинам (стали типа СТ ЗСП, 09 Г 2 и т.д.), верхний - из того же условия для склонных к трещинам сталей (типа 16 ГФР: 14, 16 Г 2 АФ и т,д,).15Пределы отношений времени охлаждения водовоэдушной смесью противоположных криволинейных граней определены экспериментально. При значениях скорости вытягивания 0,5-0,6 м/мин 2 о качество поверхности верхней грани (она всегда больше поражена трещинами, чем нижняя грань) заметно улучшается при большем в 1,5 раза времени ее охлаждения смесью (принято за верх ний. предел). При повышении скорости вытягивания до 0,8-0,9 м/мин разница Характеристики111 1 Ч Ч й ч б ч К ч В ч 0,11 1,19 1,94 1,63 1,65 Длина секции, м Расход воды, м /ч,при скорости, м/минДлина секции, м Расход воды, м /ч,Подача водовоэдушной смеси на секцию при скорости,м/мин 3454во времени охлаждения водовоздушной смесью противоположных широких граней слитка не оказывает влияния на снижение дефектов, что по-видимому, связано с повышением температуры поверхности слитка. Поэтому за нижний предел принято значение отношения, соответствующее разности длин охлаждения по нижней и верхней сторонам слиткаП р и м е р, Двухручьевая машина непрерывного литья криволинейного типа имеет зону вторичного охлаждения иэ девяти Форсуночных секций общей длиной 19 м, причем последние три секции по нижней грани длиной 10,7 м и пять секций по верхней грани длиной 14,2 м оборудованы приставками для ввода в воду воздуха перед ее подачей на Форсуночные секции. В них в качестве разделительной стенки междувоздухом и водой использована керамика,На машине разливают сталь 09 Г 2 ФБ со скоростью 0,6 м/мин.Режимы вторичного охлаждения слитков приведены в таблице.Ч 1 Ч 11 ТХ Характеристики Ю. 1при скорости, м/мин2,7 2,3 2,4 2,0 4,0 2,6 4,9 2,5 Подача водовоздушной фсмеси на секцию при,скорости, м/мин 4 + + + + + + Составитель Р. ВасильеваРедактор Р. Гулько Техред Ж,Кастелевиц Корректор Л.Пилипенко Тираж 775 П одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, госква, ЖРаушская наб., д, 4/5Заказ 1215/8 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Ъ Рассчитанные исходя из приведенных 2 О в таблице расходов воды удельные плотности орошения соответствуют экспоненциальному закону, общему для всей зоны вторичного охлаждения, при этом на верхнюю грань, начиная с У зоны, по 25 дают меньшее количество воды и ее охлаждают водовоздушной смесью в течение, времени, большего в 1,32 раза, цем нижнюю грань. Расход воздуха при получении водовоздушной смеси соответству" ЗО ет углу раскрытия факела воды в пределах 85-953 его паспортного значени и составляет 3,3-25,8 нм /кг воды в обратной пропорциональной зависимости от расхода воды. 35Полученные слитки характеризуются удовлетворительным качеством поверхности " количествомтрещин на 1 п,м, по "змейке" не более 5 шт, их глубина до 5 мм. Выход годных слябов 94- 40 953, выход годных листов по поверхности 94-963.При разливке стали с более высокой скоростью (0,7 м/мин) может быть уменьшена длина охлаждения водовоз душной смесью верхней грани слитка(см. таблицу). В этом случае качество слитков также удовлетворительноеи характеризуется показателями, близкими к предыдущему варианту.П рименение изобретения позволяетГодновременно улучшить качество слитков из склонных к трещинам сталей иснизить расход сжатого воздуха, адля криволинейных установок получитьслитки практически без дефектов наобоих криволинейных гранях,Например, при производстве стали09 Г 2 ФБ в объеме 0,3 млн.т можно получить экономицеский эффект в размере 200-250 тыс.руб. за счет сниженияотсортировки литого металла (на 0,10,3 абс.Ф) и проката из него (на 0,30,5 абс.4) по дефектам поверхности,а также 25,0-50,0, тыс.руб. за счетэкономии сжатого воздуха (на 50-75). По сравнению с другими, наиболее прогрессивными решениями, предлагаемое изобретение характеризуется высокой надежностью из-за несложной конструкции устройства для получения водовоздушной смеси.