Способ непрерывной разливки металлов

ОПКСАНИЕИЗОБР ТЕНИЯИ ЛВТОРСЕОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. Свий-ву 1) Я. лено 160476(21) 2348920/02 11/00 оеударстееияни коиит СССР по аелам иаобретеиий н открытый(54, СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВ АЛЛОВ та р ета неп ли и е Изобретение относится к м ллу гии, в частности к способам рерывной разливки металлов.Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, регулирование удельных расходов воды на последовательно расположенных вдоль технологической оси участках зоны вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания слитка и определение темпе ратуры и положения отдельных элементов поверхности слитка вдоль технологической оси с помощью ЭВЫ 1),При таком способе непрерывной разливки металлов изменение удельных расходов воды в одинаковой степени по всей длине эоны вторичного охлаждения за время изменения скорости вытягивания приводит к возникновению в слитке значительных термических напряжений и браку слитков по трещинам. Это объясняется значительными температурными градиентами, возникаю щими в корочке слитка при быстром изменении интенсивности охлаждения. Кроме того, не учитывается положение конца жидкой фазы слитка при раэличных скоростях вытягивания, чтже приводит к возникновению вт е ин. р щИсследованиями ЦНИИЧермет установлено, что независимо от измененияскорости вытягивания каждый элементповерхности слитка должен претерпетьза время полного затвердевания процесс охлаждения с интенсивностью,соответствующей скорости вытягивания,при которой укаэанный элемент поверхности слитка находился в кристаллиэа торе. Кроме того, при изменении скорости вытягивания необходимо пере 5 распределять интенсивность охлаждения вдоль зоны вторичного охлаждения в течение времени изменения скорости вытягиван я слитка,Цель иэобрет ния - улучшение качества слитков.Для этого в процессе разливкипри изменении скорости вытягивания научастках эоны вторичного охлажденияустанавливают промежуточные значефф ния удельных расходов, при увеличении скорости вытягивания на каждомпоследующем участке устанавливаютудельные расходы воды предыдущегоучастка, оставляя время охлажденияслитка прежним, и увеличивают числоРП- ) Ч Ч 2 Ер,где ВВрч длина предыдущего участказоны вторичного охлаждения;Ч, - начальная скорость вытяги вания слитка;,Чд - конечная скорость вытягивания слитка,а при уменьшении скорости вытягивания слитка величину уменьшениядлиныучастка зоны вторичного охлажденияопределяют из соотношения: дЕ:+ - Рп=.ч уЧ,35Охлаждение поверхности слитка поукаэанной закономерности при изменении скорости вытягивания не вызывает в его оболочке недопустимых значений термических напряжений, отсутствует резкое изменение температурных градиентов по сечению слитка.Затвердевание слитка происходит безобразования внутренних и наружныхтрещин ввиду плавного изменения удельных расходов воды., 45Ниже дан пример осуществленияспособа, не исключающий других вариантов в пределах формулы изобретения,В процессе разливки в кристаллиэатор длиной 1200 мм разливаютсталь марки 3 сп и вытягивают изнего слиток сечением 250-1600 мм соскоростью 0,6 м/мин, Уровень металла в кристаллизаторе поддерживается на расстоянии 200 мм от его верхнего торца. Вся длина зоны вторичного охлаждения разбита на 7 участков, из которых 6 работают при скорости 0,6 м/мин, Длины участков составляют соответственно, м: 1,2, 2,0,1,65, 2,65, 1,8 и 3,52. В первыхшести участках устанавливают следующие удельные расходы воды,м/м ч:4,0,3,3, 3,0, 2,8, 2,6 и 2,5, При скорости вытягивания 0,6 м/мин слитка работающих участков, при уменьшениискорости, вытягивания слитка на каждомпредыдущем участке устанавливаютудельные расходы воды последующегоучастка, оставляя время охлажденияслитка прежним, и уменьшают числоработающих участков, а промежуточные удельные расходы переключаютна удельные расходы, соответствующиеизмененной скорости вытягивания,через время, необходимое для про.хождения элементом поверхности )ослитка от мениска металла в кристаллиэаторе до уровня, соответствующего0,1-0,3 п-го участка эоны вторичного охлаждения Кроме того, при увеличении скорости .вытягивания слитка 25величину увеличения длины участказоны вториччого охлаждения определяют из соотношения: толщиной 250 мм длина жидкой фазысоставляет 12, / мПри таком режиме вторичного охлаждения значения термических напряжений в корочке слитка лежат в пределах допустимых. Условия кристаллизации обеспечивают получение непрерывных слитков оптимального качестваУдельные расходы воды обеспечиваютнеобходимый теплоотвод от слиткав зоне вторичного охлаждения,При увеличении скорости вытягивания слитка с О,Ь до 0,8 м/мин (илина ЗЗЪ) перераспределяют удельныерасходы воды по участкам, устанавливая в них промежуточные значения,При выходе из кристаллизатора соскоростью Ч =0,6 м/мин элемент поверхности слитка проходит длинуучастка 1 = 1,2 м за время Т , равное 1,= 6 / Ч =1,2/0,6 2 мин,охлаждаясь водой при удельном расходе ее 3 :4,0 мэ/ м ч).При увеличении скорости вытягивания слитка с Ч :0,6 м/мин доЧ :0,8 м/мин длина жидкой фазыувеличивается до 17,0 м, и времяпрохождения элемента поверхностислитка по длине первого участка становится меньше и равным Ъг /Ъ=ю 1,2/0,8 1,5 мии.Для оптимального охлаждениЕ слит-.ка необходимо, чтобы элемент поверхности слитка охлаждался с интенсивностью д =4,0 мз/мч в течениетого же времениВ=2 мин при большейскорости Чэ:.0,8 м/мин. Поэтомуна 2-м участке длиной йр: 2,0 мустанавливают интенсивность вторичного охлаждения с удельными расходами воды, равными сь - 4,0 мэ/м чна длине ЬВЭ, составляющей частьдлины 2-го участка и равнойЛЕ=(,-ф,) Ч:( - З - -) Чй =-О,4 4,е ечНа оставшейся длине 2-го участка,равной 1,6 м, оставляют прежниеудельные расходы воды, равныеЗ: 3,3 мз/(м ч),На всех остальных участках, вкоторых до изменения скорости вытягивания слитка сЧ до Ч интенсивность охлаждения составляладп , где п - номер участка, начинаяот кристаллизатора, увеличваютинтенсивность охлаждения до значения дрна длине участка и:ЬРр - ф-)Ь2оставляя общее время охлаждения слитка с интенсивностью 3 прежним и равным Ъп - Вп/Я 4 )Таким образом, после увеличения скорости вытягивания слитка до 0,8 м/мин на шести участках устанав/(мя ч) на м/(и ч) на и /(и ч) и э/(. ч) 20 длине 1 2 м. 35 ливают промежуточныеных расходов, равные:1 участок д = 4,0длине 01 = 1,2 м;2 участок д = 4,0длине И = 0,4 и;- 3,3длине 1,6 м;,3 участок дя3, 3длине Л 12 = 0,.64 и,"3,0длине 1,01 и;4 участок дз=- 3,0длине ЛР 4: О, 56 м;д 4= 2,8длине 1,09 и;5 участок д=- 2,8длине Л 2: О, 56 м;длине .,09 и;б участок д = 2, бдлкнеЛО: О,б муд,= 2,5 При этом подключают часть длины 7-ого участка. длиной т: 3,52 м на длине Д Р: 0,6 и, и на ней устанавливают удельные расходы воды, равные дб - 2,5 мЗ/ (м ч) .Всю длину п-ого участка переключают с промежуточных удельных расходов на расходы, соответствующие скорости вытягивания Ч 2 : 0,8 и/мин, через время, необходимое для прохождения элементом поверхности слитка от мениска металла в крксталлиэаторе до уровня, соответствующего 0,1-0,3 и-ого участка зоны вторичного охлаждения. шают дл 111 у на которой производятОхлажден 11 е с 1 нтенсивностью дна вел 11 чц:- у, определяемую из сООтнОщения: 1 стьл ". ".б.". =. вре 1 я Охлаждения слитка с 1.нтенснвнотью дц.прежним,и О:ключают неОбходимое количествОпоследних участков в соответствиис уиен 1.1 е 1-.но 13 длиной жидкой ФазыС. 1.Тк: ,1;1111 1 а ж 11 ДКОй фазь 1 слИтКа1-Ок :коростк вытягкванкя Зр=0,5 м/минсоставляет 0 э м,Пос-.1" мень 111 енкя скорости вытяги.1 ания сл 11 тка до 0,5 м/мин на участках устанавливают промежуточные значения удельных расходов, равные:У 1 асток д, =- 4,0 м/(м ч ) на2лнле 0о = 3,3 м/(мч) на1 ас-.ок д.;= 3,3 /1 М ч) на-60 Время, через которое производятпереключение удельных расходов водынс промежуточных на соответствующиескорости вытягивания 1=0,8 м/мин,составляет, мин: 1 учасок - 1,15;2 й 375 3 й 52 4-й - 72515-й - 9,35; 6-й - 11,8; 7-й - 16,2.Через укаэанные значения времени 45на каждом участке устанавливаютследующие удельные расходы, соответ ствующие скорости вытягивания=0,8 м/мин; 1-й участок - д = 4,3;2-й - до : 3,5; 3-й-д : 3,2; 4-й3,0; 5-й-д: 2,8; б-й-д = 2,7;7-й-д, = 2,5 мэ/(м ч) .2После участков зоны вторичногоохлаждения поверхность слитка охлаждают на воздухе. 55ДЛЯ СВОЕВРЕМЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ УДЕЛЬных расходов воды по длине участковиспользуют электронно-вычислительнуюмашину, которая вычисляет местоположейие отдельных участков непрерывного слитка вдоль технологической оси.и выдает соответствующие команды дляисполнительных механизмов,При уменьшении скорости вытягивания слитка с 0,6 м/мин до Ч=0,5 м/минна участках, предыдущих (п), умень участок б Отключают при таком измеНЯН 111 ЕКОРОСТ 1 ВЫТЯГИВаНКЯ СЛИТКаэВремя через которое производят пере 1:1 юченке удельных расходов воды с промежуточных на соответствующие скоост. - ь.-дляг 1-ьан 11 я 1 2: 0,5 и/мин, составляет соответственно, мин;1 - й у.гасток - 1,82; 2-й - 2,23 й - ", 3. -й - 7,3; 5 й - 9,35,Через Ук;занн.ле значения временина каж:.Ом участке устанавливаютследующие удельные расходы воды,соответствуюце скорости вытягивания слитка Ч: 0,5 и/мин, м(м.ч):у1-й У астс 1: - а:3, 7; 2-й - дЗ, 1Я -/" 4 1=2 8 4-й - ":2 б 5-йд=2,. 5,Предлагаемый режим вторичногоохлаждения .в . Изменении скоростиьытягква:кя слитка не вызывает вего оболочке недопустимых значенийтермических напряжений исключает1 резкое изменение температурных градиентов по сечению слитков. Затвердеьание слитка происходит без образования внутренних и поверхностныхтрещин, Качество слитков 1,овышаетсяна 2-3, брак слитков по трещинам снижается на 1/3, Экономический эффектФормула изобретения Составитель В.БитковТехред Эмужик КорректорЛ.Веселовская Редактор Ж.Рожкова Заказ 1407/7 Тираж 944 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ппп фпатент, г.ужгород, ул. проектная, 4 7 6554 от применения предлагаемого способа непрерывной разливки в условиях Новолипецкого металлургического завода при производстве 4 млн.т слитков в год составит 120 тыс,руб,1; Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из 10 .него слитка с переменной скоростью, регулирование удельных расходов воды на последовательно расположенных вдоль. технологической оси участках зоны вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания слитка, определение температуры и положения отдельных элементов поверхности слитка вдоль технологической оси с помощью ЭВМ, о т л и ч.а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества, слитков, в процессе разливки при изменении скорости вытягивания на участках зоны вторичного охлаждения устанавливают промежуточные значейия удельных расходов, при увели чении скорости вытягивания на каждок последующем участке устанавливают удельные расходы воды предыдущего участка, не изменяя времени охлаждения слитка, и увеличивают число ра ботающих участков, при уменьшении скорости вытягивания слитка на каждом предыдущем участке устанавливают удельные расходы воды последующего участка, не изменяя времени охлажде бб 8ния слитка, и уменьшают число работающих участков, а промежуточные удельные расходы переключают на удельные расходы, соответствующие измененной скорости вытягивания, через время, необходимое для прохождения элементом поверхности слитка от мениска металла в кристаллизаторе до уровня, соответствующего 0,1-0,3 и-го участка эоны вторичного охлаждения.2, Способ непрерывной разливки металлов по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при увеличении скорости вытягивания слитка величину увеличения длины участка эоны вторичного охлаждения определяют иэ соотношения:ле:(а-У где Яв - длина предыдущего участказоны вторичного охлаждения;Ч - начальная скорость вытягивания слитка;Ч - конечная скорость вцтягива"ния слитка,а при уменьшении скорости вытягивания слитка величину уменьшения длинцучастка зоны вторичного охлажденияопределяют из соотношения:л- =( - - )Чге, е.,Уг УИсточники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент Японии Р 1 б 721,кл.11 В О,1968.