Способ непрерывного литья заготовок

)5 В 22011 00 ГОСУДАРСТВЕ 1 ЙЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫ 8 НОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК(57) Изобретение относится к способам получения непрерывнолитых заготовок из легированных сталей.и сплавов и может быть 1Изобретение относится к получению не- . прерывнолитых заготовок из легированных сталей и сплавов нз установках вертикального и горизонтального типа и может быть использовано в сталеплавильных цехах металлургических заводов.Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу струи металла из промежуточной емкости. в кристаллизатор через полый токосъемник, частичное разделение струи металла на капли и их кристаллизацию на стенках теплосъемника, подачу закристал- . лизовавшихся частиц металла в осевую зону, кристаллизатора, формирование заготовки и ее вытягивание из кристаллизатора. е.Я 2 1708503 использовано в сталеплавильных цехах металлургических заводов. Цель изобретения - . повышение качества заготовок путем уменьшенйя карбидной неоднородности, Способ включает подачу струи металла иэ промежуточной емкости в кристаллизатор черезполый теплосъемник, частичное разделение струи металла нз капли и их кристаллизацию на стенках теплосъемника, подачу закристаллизовавшихся частиц металла в осевую зону кристаллизатора, фор.мирование заготовки и ее вытягивание из кристаллиэзтора, при этом соотношение между массами закристаллизовавшихся частиц и жидкого металла устанавливают равным 0,05 - 0,30, а перед подачей в кристаллизатор их смешивают. 2 ил., 1 табл. Недостатком известного способа является невысокое качество заготовок, что обусловлено карбидной неоднородностью металла заготовок.Цель изобретения - повышение качества заготовок путем уменьшения карбидной неоднородности,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе непрерывного литья заготовок, включающем подачу струи металла из промежуточной емкости в кристаллизатор через полый теплосъемник, частичное разделение. струи металла на капли и их кристаллизацию на стенках теплосьемника, подачу закристаллизовавшихся частиц металла в осевую зону кристаллизатора, формирование заготовки и ее вытягивание из кристаллизатора, новым является то, что со 1708503(фиг,2) 30 35 40 50 55 отношение между массами закристаллиэовавшихся частиц и жидкого металла устанавливают равным 0,05 - 0,30, при этом перед подачей в кристаллизатор производят их смешивание,На фиг.1 изображена схема получения непрерывнолитой заготовки,Через вкладыш 1 выплавленный металл 2 из промежуточной емкости через полый теплосъемник попадает в кристаллизатор. С помощьЮ распыляющего диска 4 часть струи жидкого металла распыляется на капли, которые после кристаллизации на стенках теплосьемника попадают в осевую зону кристаллизатора вместе с нераспыленным жидким металлом струи и формируются в нем в слиток 7. Соотношение между массами закристаллизовавшихся частиц и жидкого металла устанавливают. равным 0,05-0 ДО, а перед подачей в кристаллизатор их смешивают,В начальный период весь металл в жидком состоянии попадает в кристаллиэатор. После образования на затравке и у стенок кристаллизатора, примыкающих к затравке,корочки закристаллизовавшегося металла по мере поступления металла образуется жидкая ванна, являющаяся вакуумным уплотнением нижней части кристаллиэатора После установления квазистатическогоравновесия между объемом жидкой ванны и скоростью кристаллизации слитка через буферный баллон вся система подключается к вакуумному насосу. По достижении внутри разливочного устройства вакуума 2 10 -5 10мм рт,ст, 0,05-0,30 струи жидкого металла с помощью рассеивающего диска начинают распылять до образования капель диаметром до 2 мм,которые, попадая на стенки теплосъемника, закристаллиэовываются, скатываются и смешиваются с жидкой частью струи металла, равномерно распределяясь по всему ее объему; чему способствует турбулентный характер движения струи горячего металла.Закристаллизовавшиеся капли в жидком металле создают дополнительные центры кристаллизации, что приводит к выравниванию градиента температур по сечению слитка. Поэтому кристаллизация слитка в кристаллизаторе начинает проис.ходить равномерно по всему его объему. Это уменьшает карбидную неоднородность и устраняет вероятность ликвидации вредных примесей к центру слитка и образование в этой области усадочной пористости.Варьируя скоростью вращения диска и степенью "перекрытия" им струи металла можно изменять соотношение массы распыленного металла к общей массе металла. Это соотношение. зависит от температуры разливаемого металла, его химического состава и требуемой скорости кристаллизации слитка в кристаллизаторе и находится в пределах 0,05-0,30.При соотношении между массами закристаллизовавшихся частиц и жидкого металла менее 0,05 не удается выравнять градиент температур по сечению слитка и кристаллизация слитка происходит недостаточно равномерно,При соотношении между массами эакристаллизовавшихся частиц и жидкогометалла больше 0,30 не удается добиться равномерного смешивания эакристаллизовавшихся части и жидкого металла из-за повышенной вязкости смеси, а также качественного заполнения кристаллизатора,П р и м е р, Выплавку стали Р 6 М 5 осуществляли в 700 кг электропечах. После выплавки жидкую сталь сливали в промежуточный ковш и производили в нем вакуумное рафинирование стали. Из ковша металл выливали в разливочное устройство машины непрерывного литья. из которого через теплосъемник в кристаллизатор, в ко. тором была установлена затравка,Через 10 с после начала разливки в поток жидкого металла вводили вращающийся распыляющий диск и начинали. распылять 0,1 часть всего подаваемого в разливочное устройство жидкого металла, После заполнения кристаллизатора жидким металлом включали тянущее устройство. Из кристаллизаторэ вытягивали заготовку диаметром 160 мм, Скорость вытягивания заготовки составила 10 мм/с. Далее литые заготовки проковали на прессе усилием 5 МН на прутки диаметром 45 мм, Из полученных прутков вырезали темплеты для оценки макро- и микроструктуры, Оценка качества металла проводилась по ГОСТ 19265-73,.Испытания предлагаемого способа провели с граничными значениями заявленного параметра (0,05 и 0,30 - опыты 3 и 5), с запредельными значениями (0,03, 0,04, 0,31, 0,4 - опыты 1.2.6.7), а также испытания по прототипу (опыт 8),Результаты испытаний представлены в таблице.Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что наилучшие показатели балла карбидной неоднородности достигаются при предлагаемйх соотношениях меж. ду массами ээкристаллизовавшихся частиц и жидкого металла и находящихся в праде лах 0,05-0,30.1708503 подачу эакристаллизовавшихся частиц металла в осевую зону кристаллиэатора,.формирование заготовки и ее вытягивание из кристаллизатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повышения качества заготовок путем уменьшения карбидной неоднородности, соотношение между массами закристаллиэовавшихся частиц и жидкого металла устанавливают равным 0,05-0,30, при этом перед подачей в кристаллизатор производят их смешивание,Отношение массыКафбиднаяраспыленного метал- неоднородность,ла к массе всего раэ- . баллливаемого металла Примечание Опыт 0,03 4 3 0,04 0,05 2 3 0,20. 0,30 0,31 7 8 Известный 0,40 Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с прототипом сНижение балла карбидной неоднородности на 1 балл, что улучшает микро- и макроструктуру металлаФормула изобретения. 5 Способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу струи металла иэ промежуточной емкости в кристаллиэатор через полый теплосъемник, частичное разделение струи металла на капли и их 10 кристаллизацию на стенках теплосьемника,Слиток имеет поры в осевой зонеНезначительные поры восевой зоне слитка Оптимальное соотноше-. ние, Слиток сплошной по.всему сечению Незначительные поры, несплош ности Слиток имеет по всему обьему поры, несплошностиФиг Фиг.ГСоставитель В. КолесниковТехред М.Моргентал Коррек Шитев нд едакт Заказ 386 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5