Способ получения слитков кипящей стали

СОНИ СОВЕТСКИХосаиармешикРЕСПУБЛИК за В 22 В 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНф(7 1) Донецкий ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 496089, кл, В 22 0 7/00, 1973.2. Трубин К.Г. Ойкс Г.Н. Металлургия, стали, М.,"Металлургияф 1964,с. 657. ЯО 1101320 А е (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ, включающий разливку металла в изложницы, ввод в жидкий расплав раскислителей и охлаждение головной части слитков, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения химической неоднородности металла и увеличения выхода годного охлаждение осуществляют путем ввода в головную часть слитка пакета из отходов углеродистой стали массой 0,05-0,15% от массы отливаемого слитка,11Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к сталеплавильному производству, и может бытьиспользовано при отливке слитковкипящей стали,Известен способ получения слитков кипящей стали, в котором после .наполнения изложницы металлом иввода раскислителей в головнуючасть слитка, на зеркало металлаподают струями воду с определенной скоростью, под заданным углом,в количестве, пропорциональномплощади зеркала металла 1 3.Недостатками укаэанного способаявляется то, что образующийся"мост" металла в головной частислитка недостаточно прочный и дляпредотвращения прорывов корки расходуется большое количество дефицитных раскислителей. При этом уве- .личивается объем раскисленного жидкогометалла в слитке, что сопровождается значительным развитием усадочной раковины. Через неплотный"мост" в усадочную полость принагреве слитков в нагревательныхколодцах проникает кислород, образующий окисленную фазу, которуюпри прокатке вместе с большим количеством металла отрезают в виде го-.ловкой обрези.Кроме того, при подаче воды назеркало металла в изложнице безпредварительного охлаждения наблюдается бурное газообраэование взрывного характера, опасное для обслуживающего персонала.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способполучения слитков кипящей стали,включающий разливку металла в изложницы, ввод в жидкий расплав раскислителей и охлаждение головной частисл тк г).Для охлаждения головной частислитка в этом случае после вводараскислителей слиток накрывают тяже"лой или водоохлаждаемой крышкой,Способ имеет ограниченное применение из-за следующих недостатков.Крышку необходимо укладывать послеобразования достаточного ранта застывшего металла, в связи с чем металлв изложнице кипит 10-25 мин, в течение которых увеличивается рослостьголовной части слитка, а раскат,соответствующий этой части слитка, 01320 0 152025 ЗО 35 40 45 50 55 имеет грубые равнины и отрезается в виде увеличенной головной обреэи. Продолжительное кипение металла в изложнице сопровождается интенсивным отводом ликвирующих элементов в центральные объемы слитка, что приводит к увеличению химической неоднородности по сечению слитка и заготовки. Из-эа наличия на зеркале металла в изложнице шлака, затрудняется теплоотвод от слитка к крышке и "иост металла медленно упроч няется, что приводит к прорывам металла и опасным для разливщиков его выбросам, Кроме того, укладываемая на слиток чугунная крышка приваривается к нему и требуется трудоемкая операция по удалению ее кислородным резаком, в связи с чем .нарушается график продвижения разливочного состава или слиток отстаетот плавки и прокатывается в даль-нейшем холодным усадом, что приводит к дополнительному расходутоплива и угару. металла.Цель изобретения - снижениехимической неоднородности металлаи увеличение выхода годного,Поставленная цель достигаетсятем, что в способе полученияслитков кипящей стали, включающемразливку металла в изложницы, вводв жидкий расплав раскислителей иохлаждение головной части слитков,охлаждение осуществляют путем вводав головную часть слитка пакета изотходов углеродистой стали массой0,05-0,153 от массы отливаемого металла.Введенные в головную часть слиткаотходы углеродистой стали полностьюили частично плавятся, на их нагреви плавленне расходуется тепло жидкойстали непосредственно в объеме слитка.По сравнению с охлаждением головнойчасти слитка крышкой, когда теплоотвод лимитируется теплопроводностьюи значительным тепловым сопротивлением малотеплопроводного слоя шлака,имеющегося меяду слитком и крышкой,предлагаемый способ обеспечиваетболее интенсивное охлаждение головнойчасти слитка и упрочение "моста". Приэтом скорость охлаждения головнойчасти слитка с увеличением удельнойповерхности пакета повышается.Масса отходов углеродистой сталивыбирается такой, чтобы обеспечитьопережающее формирование "моста" иКолиГоловнаяобрезь,Х Макси- мальПродол- жительМасса Способ закупоривания Масса пакета Расход злюмичествосвищейна слит.ке крышки,т наяликвидациясеры,Х(относ.) ностькипения мения на кг эакупо- ривание,г/е талла,мин 12 . 0,15- 0,5 118 3-3,5 Предлагаемый 150 8 010 - 05 102 3-3,5 300 4 0,05 . - 0,5 113 3,5-4 450 0,8 9 0,811 0,8 14 211 5-6 225 6-7 297 7-9 Сравнительный 450 300 150 3 1101 предотвратить прорывы корки. При этом она зависит от температуры и химического состава разливаемого металла,применяемых раскислителей, конструкции изложниц, массы слитков и других.фактороу. Пакет массою менее0,053 массы металла в изложнице не обеспечивает достаточного охпалдения головной части слитка и удовлетвори" тельного его эакупоривання. Увеличе О ние массы пакета свьппе 0,153, массы слитка приводит к уменьшению оплавления его элементов и удельный охлаждающий эффект понижается. Кроме того, при чрезмерном увеличении 15 массы пакетов усложняются операции по их вводу, появляется опасность образования несплошности металла и затруд.- няется локализация пакета в головной части слитка. 20Упрочнение "моста" в головной части слитка при введении пакета обеспечивает предотвращение прорывов корки, сопровождающихся опасными выбросами жидкого металла, уменьшение рослости слитка и сокращение величины головной обреэи,Момент ввода пакета в головную часть слитка обуславливается необходимостью завершения взаимодействия введенных в жидкий металл раскислителей с растворенным в стали кислородом, При закупоривании слитков расплавленньпк алюминием взаимодейИэ таблицы видно, что введенныена опытных слитках пакеты быстро 320 4ствие его со сталью завершается в процессе перемешивания и пакет целесообразно вводить сразу же после присадки раскислителя. При использовании других ферросплавов для закупоривания слитков вводить пакет в их головную часть необходимо после завершения процессов взаимодействияраскисляющих элементов с кислородом,т.е. через 1-2 мин после присадки Ферросплавов.П р и м е р. Способ опробованв следующих условиях: из стали марки 08 св сифонным способом отлитыслитки массой 8 т. После отливкиопытных слитков на зеркало металлав изложницы залили жидкий алюминийиз расчета 150-450 г/т, после чегов головную часть слитков ввелиотходы углеродистой стали в виде пакетов иэ обрезков и проволоки массой 4-12 кгСравнительные слитки эакупоривали таким же количеством жидкого алюминия, как и опытные, а затем накрывали тяжелыми крышками, Образование достаточной для удержания крьппки толщины закристаллизовавшегося металла обеспечивалось при вводе жидкого алюминия через 9-14 мин после наполнения изложниц металлом.Результаты испытаний приведены в таблице. плавятся, а слитки удовлетворительнозакупориваются без дополнительного1101320 Составитель Н. ШепитькоТехред Й. Кастелевич Корректор Г, Решетник Редактор Е. Папп Заказ 4704/8 Тираж 775 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 охлаждения. При прокатке слитков,закупоренных предлагаемым способом,величина головной обрези составила-4 Е против 5-9 у сравнительныхслитков. Годные заготовки опытныхслитков прокатаны на готовый профиль,качество которого полностью удовлетворяло предъявляемым требованиям, но металл, отлитый по предлагаемому способу, отличался большей однородностью.5 Ожидаемый годовой экономическийэффект при выплавке 1320000 т кипящей стали составит 960960 руб.