Способ непрерывной разливки металла

(088.8)видетельство СССР 22 П 11/00, 1977,завипропорчения вают П достиженбочего симости от зн Ь Ч значения значения расх секции уменьш слитка на вел рабочего знач от рителсть,2- а о в иытягив 0,2-0,ют ско авную чину ния е ится к металлурхю;вождению непрев процессе разИзобретение отнии, конкретнее кывно-литых слитко я является улучш ывно-литых слитк охладителеобходимо о ьппения верхности слитк серобходимого ее расслитка в случае и самопро в воды. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИМЕТАЛЛА(57) Изобретение относится к металлургии, а именнок охлаждению непрерывно-литых слитков в процессе разливки. Цель изобретения - улучшениекачества непрерывно-литых слитков.В процессе непрерывной разливки контролируют расход охладителя в каждойфорсуночной секции и при его изменении в одной из секций соответственноизменяют в обратно пропорциональной ливки Целью изобретени ние качества непрер Изменение расход форсуночных секциях соответствуЮщего по жения температуры и с. целью достижения н пределения по длине засорения форсунок ного изменения расхзависимости расходы охладителя вкаждой из последующих секций на величину Ь и, определяемому по зависимости Ьс = Ь 1/(14-и)(0,51,5), гдеВ - число форсуночных секций; и -порядковый номер форсуночной секции,начиная от кристаллизатора, в которойпроисходит самопроизвольное изменение охладителя; К - порядковый номерфорсуночных секций, в которых производят изменение расхода охладителя:Ь О - величина самопроизвольного изменения расхода воды в и-й секции;(0.05 1.5) - эмпирический коэффициент, учитывающий толщину оболочкислитка в районе данной форсуночнойсекции, значение которого устанавлиИзменение скорости вытягивания слитка при достижении Ь 1 значения 0,20,5 от рабочего значения расхода охладителя в п-й секции объясняется тем, что при этих условиях изменением расхода охладителя в секциях (Н-и) невозможно восстановить необходимую закономерность охлаждени слитка.Диапазоны величин 4 Я, в пределах (0,20,5) от рабочего значения ра хода охладителя объясняется законом ностями теплоотвода от поверхности слитка. При больших значениях проис 1540931ходит неисправимый: в дальнейшем разогрев поверхности слитка за счет внутреннего теплосодержания. При меньших значениях изменять скорость вытягивания слитка не имеет смысла, так как возникающее при этом нарушение режима охлаждения в и-й секции возможно исправить при помощи изменения расходов воды в секциях (И-п), 1 ОУказанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от величины рабочего значения расхода воды в и-й секцииИзменение скорости вытягивания 15 слитка на величину, равную 0,20,4 от рабочего значения, объясняется закономерностями теплоотвода и формирования слитков при непрерывной разливке. При больших значениях происходит 20 переохлаждение мениска металла в кристаллизаторе, что вызывает образование на поверхности слитков поясов, заливин, ужимин и т,д. Иеньшие значения не имеет смысла устанавливать, 25 так как в этом случае последствия засорения форсунок ликвидируются посредством изменения расходов охладителя в секциях (Б-п).Указанный диапазон устанавливают н прямой пропорциональной зависимости от рабочего значения скорости вытягивания слитковПрямо пропорциональная зависимостьзначения коэффициента (0)51)5) от толщины оболочки слитка объясняется величиной теплоотвода от жидкого металла через слой закристаллизовавшегося металла различной толщины. Прибольших значениях происходит переох лаждение поверхности слитка в секциях (И-и). При меньших значениях, наоборот, происходит разогрев поверхности слитка. Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной Зависимости от расстояния секции от кристаллизатора.Способ осуществляют следующим образом.%П р и м е р 1. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки Зсп и вытягивают из него слиток сечением 200 х 1200 мм со скоростью 1,4 м/мин, В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают55 и направляют при помощи роликов и охлаждают водой, распыпиваемой форсунками, сгруппированными в секции.1 Длина:жидкой фазы слитка составляетЧ = (0)5,.1)5 ЬЯ 11 где И - число форсуночных секций взоне вторичного охлаждения)И=51и - порядковый номер форсуночнойсекции, начиная от кристаллизатора, в которой произошлосамопроизвольное изменениерасхода воды, и2;Е - порядковый номер форсуночныхсекций, в которых производятизменение расхода воды,1 й 5-23;Ь Я -.величина самопроизвольногоизменения расхода воды в секции М = 2, Я 0,7 мз/ч; 0)51)5) - эмпирический коэффициент, величину которого устанавливают в прямой пропорциональной эавнсимости отзначения К.В этом примере увеличивают расходы воды в секциях И = 3-5 и устанавлива 1ЬОа ют следующие расходы: Ь Ч = - ) 0 55-2 ) а,-О,+ЬЧ,=ЬЧ = - 1 0ЬЯаф 5 2 )Ч 11 = Я 4 + ЬЧ = 4,23 м/ч 0,12 м/ч;5,62 м /ч; 0,23 м/ч; 17,4 м, длина активной зоны кристаллизатора 0,8 м, длина зоны вторичного охлаждения 16,6 м. В зоне вторичного охлаждения установлены пять форсуночных секций (К 5) с длиной по 3,32 м каждая. По длине каждой из форсуночных секций установлены от 10 до 5 рядов форсунок. На трубопроводах к форсункам установлены манометры, измерительная регулирующая и запорная аппаратура. Расходы воды в каждой форсуночной секции устанавливают следующими; Я 1 Я 8,0 м /ч: 1112 Ч щ 7 0 м /ч; В3 Ч щ 5)5 м/ч: Н= 4 Я 40 м/ч; И 5 Ц3,0 мз /ч.В процессе непрерывной разливки происходит самопроизвольное уменьшение расхода воды в секции Я2 вследствие засорения форсунок на величину ДЯ = 0,7 м/ч или на 0,1 от рабочего значения. В этом случае изменяют в обратно пропорциональной зависимости расходы воды в каждой из последующих секций на величину ЬЧ) определяемую по зависимости3 ЪЧ = . 15 = 035 м /ч; (Ц 6 + ЬЧ = Зу 35 м/чеПри достижении величины53,5 мз/ч или 0,5 от рабочего значения в секции М = 2 производят уменьшение скорости вытягивания слитка на 0,4 от рабочего значения или на 0,56 м/мин и устанавливают скорость вытягивания 0,84 м/мин. Соответственно уменьшают расходы воды во всех секциях, приводя их в соответствие со скоростью 0,84 м/мин.При этом расходы воды во всех М секциях устанавливают беэ учета эначений Д Ч ,При такой организации режима вторичного охлаждения на происходит разогрев или переохлаждение слитка 20 сверх допустимых значений вследствие перераспределения расходов воды по форсуночным секциям. В случае обратного самопроизвольного повышения расхода воды в секции М = 2 сверх рабо чего значения укаэанный прием производят повторно, при этом в секциях 1 с = 1-3 или М = 3-5 производят уменьшение расходов воды с соответствующим увеличением скорости вытягивания слитка. П р и м е р 2. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки Зсп и вытягивают из него слиток сечением 250 х 1600 мм со скоростью 1,0 м/мин. Длина жидкой фазы слитка составляет 19,4 мм, длина активной зоны кристаллизатора 0,8 м, длина зоны вторичного охлаждения 18,6 м. В зоне вторичного охлаждения установлены 6 Форсуночных секций (М = 6) с длиной по 3,1 м каждая. По длине каждой из форсуночных секций установлены от 10 до 5 рядов форсунок.Расходы воды в каждой форсуночной секции устанавливают следующими: М = 1 Ц = 7,5 м /ч; М = 2 Я - 6,0 мз/ч; М = 3 Я 1 =5,0 м/ч; М 44,0 м/ч; М = 5 (= 3,0 мз/ч; М=6 Я = 20 мз/ч.В процессе непрерывной разливки происходит самопроизвольное уменьшение расхода воды в секции М = 1 вследствие засорения Форсунок на величину ЬС 3 = 1,1 м / т или на 0,15 от рабочего значения. В этом случае изменяют в обратно пропорциональной зависимости раскопы воды в каждой из 40931 6последующих секций на величину АЧ,определяемую из соотношенияЧ = в- (0,51,5),3 ЯиПусть М = 6, и = 1, 1 с 5, Д1, 1 мз /ч, В этом случае увеличиваютрасходы воды в секциях М2-6 и устанавливают следующие расходы: 4 Ч- 0,11 м /ч; Я = Я + ЬЧ =6,11 м /ч;И,= 0,165 м /,= Ъ Ч, =5,165 м/ч; Ч = 3,22 м/ч;= 0+ ЬЧ = 4,22 м/ч; Ч =0275 м/чЬЧ = 0,33 м /ч; Я = Я-+ АЧ- 3,275 м/ч; С = Я +Щ = 2,33 м/чПри достижении величины Д Я2,6 м /ч или 0,35 от рабочего значения в секции М = 1 производят уменьшение скорости вытягивания слитка на0,3 от рабочего значения или на0,3 м/мин и устанавливают скоростьвытягивания 0,7 м /мин. Соответственно уменьшают расходы воды во всехсекциях, приводя их в соответствиесо скоростью О, м/мин, При этом рас"ходы воды во всех М секциях устанавливают без учета значений 5 Ч.При такой организации режима вторичного охлаждения не происходит разогрев или переохлаждение слитка сверхдопустимых значений вследствие перераспределения расходов воды по форсуночным секциям.В случае обратного самопроизвольного повышения расхода воды в секцииМ = 1 сверх рабочего значения Оз указанный прием производят повторно, приэтом в секциях 1 с = 1-5 или М = 2-6производят уменьшение расходов воды40 с соответствующим увеличением скорости вытягивания слитка.11 р и м е р 3. В процессе непрерывной разливки в кристаллиэатор подают сталь марки Зсп и вытягивают из45 него слиток сечением 300 х 2000 мм соскоростью 0,6 м/мин. Длина жидкой фазы слитка составляет 21, 1 м, длинаактивной зоны кристаллизатора 0,8 м,длина зоны вторичного охлаждения20,3 м. В зоне вторичного охлажденияустановлены 7 Форсуночных секций илиМ = 7 с длиной по 2,9 м. По длинекаждой из Форсуночных секций установлены от 8 до 4 рядов форсунок,Расходы воды в каждой форсуночнойсекции устанавливают следующими:М щ 17,0 м /ч; М = 2 ц = 6,0 м /ч;И =- 6 Я = 2,5 мэ /ч И = 7 Я2,0 м /ч.В процессе непрерывной разливки происходит самопроизвольное уменьше 5 ние расхода воды в секции И = 3 вследствие засорения Форсунок на величину0,6 мз /ч или на 0,12 от рабочего значения, В этом случае изменяют в обратно пропорциональной зависимости расходы воды в каждой из последующих секций на величину ЬЧ , определяемую иэ соотношения3 Ч = 0,51,5),15Пусть Б = 7, и = 3, Е - 4, 00,6 м /ч. В этом случае увеличиваютрасходы воды в секциях М = 4-7 и устанавливают следующие расходы:= Оь + ЬЧ = 2,68 м /ч; ЬЧ 4=0,225 м/ч;- + ЬЧ = 2 225 м/ч,ч Ч 4 25При достижении величины Ь(1=1,0 м /ч или 0,2 от рабочего значенияв секции Б = 3 производят уменьшениескорости вытягивания слитка на 0,2 отрабочего значения или на 0,12 м/мини устанавливают скорость вытягивания0,48 м/мин. Соответственно уменьшаютрасходы воды во всех секциях, приводяих в соответствие со скоростью0,48 м/мин. При этом расходы воды вовсех И секциях устанавливают без учета значений ЬЧ к.В случае обратного самопроизвольного повышения расхода воды в секцииИ = 3 сверх рабочего значенияуказанный прием производят повторно, при 40этом в секциях 1 = 1-4 или М = 4-7производят уменьшение расходов водыс соответствующим увеличением скорости вытягивания слитка.В качестве охладителя может применяться как вода, так и водовоздушнаясмесь.1Предлагаемый способ позволяет исключить переохлаждение и разогрев 50 поверхности слитка в случае самопроизвольного изменения расходов воды в форсуночных секциях вследствие засорения Форсунок и последующей их прочистки. В результате в слитках сни.55 жаются температурные градиенты и термические напряжения, не возникают внутренние и наружные трещины. Использование способа позволит уменьшить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 0,257., сократить количество обрези на 0,357.формула изобретенияСпособ непрерывной разливки металла, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка при помощи роликов, охлаждение поверхности слитка охладителем, распыливаемым сгруппированными в секции форсунками, и изменение расходов охладителя по форсуночным секциям от максимального значения под кристаллизатором до минимального значения в последней секции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества непрерывно-литых слитков, в процессе непрерывной разливки контролируют расход охладителя в форсуночных секциях и при его изменении в одной из секций соответственно изменяют в обратно пропорциональной зависимости расходы охладителя в каждой из последующих секций на величину ЬЧ, определяемую по зависимостигде .1 - порядковый номер Форсуночныхсекций, в которых производятизменение расхода охладителя,1 с .И - и;ЬЯ - величина изменения расходаводы в и-й секции:Х - число Форсуночных секцийв зоне вторичного охлаждения;и - порядковый номер Форсуночнойсекции, в которой произошлоизменение расхода охладителя;(0,51,5) - эмпирический коэффициент, учитывающий толщинуоболочки слитка в районеданной Форсуночной секции,устанавливаемый в прямой пропорциональной зависимости отзначения 1 с,и при достижении г значения 0,20,5 от рабочего значения расхода охладителя в и-й секции скорость вытягивания слитка уменьшают на 0,20,4ее рабочего значения.