Способ непрерывной разливкиметаллов

О П И С А Н И Е (и)831292ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиииСоциалистическихРеспубпии(23)Приоритет ие лелем изобретений и етирытийОпубликовано 23,05.81. Бюллетень М 19 Дата опубликования описания 23.05.81(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к металлургии,конкретнее к непрерывной разливке металлов,Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла иэ основного ковша .в промежуточный и иэ последнего в кристаллизаторчерез удлиненный стакан под уровеньметалла, регулирование расхода металла из ковшей, вытягивание слитка изтйкристаллизатора с переменной скоростью,ввод затравки в крпсталлизатор и подачу на ее ласточкин хвост холодильнтт-.ков. При этом в процессе разливки вкристаллизатор подают проволоку таким13образом, чтобы ее плавление заканчивалось ниже уровняметалла в кристаллиэаторе на расстоянии меньшем илиравным 1/7 длины жидкой фазы, где тол-пптна оболочки слитка достигает 25 ммИНедостатком данного способа являезся замерзание металла в раэливочныхстаканах основного и промежуточногоковшей в начале процесса разливки. Это,обьясняется тем, что нижние слои металла в ковшах имеют пониженную темпвратуру. Начало разливки с рабочейоптимальной скоростью приводит к увеличению времени истечения холодных порций металла и, как следствие, к замерзанию металла в стакане. Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла из основного ковша в промежуточный и иэ последнего в кристаллизатор через удлиненный стакан под уровень металла , регулирование расхода металла из ковшей, вытягивание слитка из кристаллиэатора с переменной скоростью. ввод затравки в кристаллизатор и пода- чу на ласточкин хвост" холодильникоц 1 При этом в начале процесса разливки первые 10-15 % разливаемого металла отливают со скоростью 0,75-0,85, последние 35-50 % металла со скоростью 0,6-0,7 и оставшийся металл отливают;со скоростью 0,9-1,0 от рабочей опти мальной, 2,Недостатком известного способа является замерзание металла в разливочных стаканах ковшей в начале процессаразливки. Это объясняется относительнодлинным периодом разливки первых холодных порций металла из ковшей. Кроме того, в процессе разливки одного ковша производят постоянное изменение скорости вытягивания что вызывает измепение стабильности процесса кристалли.зации слитка и, как спедствие, по внутренним трещинам.Пель изобретения - обеспечение стабильности процесса разливки и повышение егО проиэвОдительности.Указанная цель достигается тем, чтов. начале разливки после наполнения кристаплизатора на 0,3-0,5 его активнойвысоты в металл вводят добавочную порцию холодильников в количестве 8-12 %от налитого металла, после чего начинают вытягивание слитка с усксрением30-40 мм/с до достижения скоростивытягивания равной 1,5-2,5 ее рабочего значения и с этой скоростью выт. -гивают слиток длиной 0,5-0,6 глубиныжидкой фазы, соответствующей рабочейсаорости, после чего скорость уменьшают до рабочего. значения.Замерзание металлав стаканах ковшей устранено, потому что первыеохлажденные струи металла вытекают приувеличенном. расходе ,и, следовательно,увеличенном размере регулируемого сливного отверстия в ковшах. Производительность установок непрерывной разливкиметаллов повышается потому, что первыепорции металла разливаются с увеличенной скоростью вытягивания.Пределы наполнения кристаллизатора03-0,5 его активной высоты объясняются тем, что при меньшем наполнениине успеет расплавиться добавочная порция холодильников. При большем значении необходимо подавать большее количество добавочной порции холодильникови оно не сумеет снять необходимоеэколичество тепла от налитого металла.В обоих случаях может произойти отрывзатравки от слитка или прорыв металла через тонкую оболочку слитка.Пределы изменения количества добавочной порции холодильников 8-12 % отналитого в кристаллиэатор металла объясняется тем, что при меньшем значениичем 8 % не происходит достаточное снятие перегрева металла, не обеспечива ется надежное сцепление затравки сослитком и оболочка слитка не приобретает достаточную толщину. При большемзначении чем 12 % не происходит полное расплавление холодильников, в тел:,слитка остаются нерасплавленные кускихолодильников, что приводит к браку слитков и-перерасходу холодильников. Пределы изменения ускорений 3040 мм/с объясняются тем, что применьших значениях чем 30 мм/с увели 11чивается время выхода слитка на 10 повышенную скорость вытягивания, чтоприводит к удлинению периода истеченияхолодных порций металла из ковшей изамерзанию металла в разливочных ста 15 П р и м е р 1 . Электротехническую динамную сталь следующего химсостава; углерод 0,025 %, алюминий 0,2-0,4 %, кремний 0,8 %, железо - остальное, разливают из сталераэливочного ковша емкостью 100 т в промежуточный ковш емкостью 7 т и далее в криствллизатор сечением и длиной 200 х 1200 х 1200 мм. Сталь в сталераэливочном ковше имеет температуру 1585 С. Расход 0 металлаОиз сталераэпивочного ковша регулируют 50 55 канах. При большем .значении чем40 мм/свозможен отрыв затравки отслитка и разрушение оболочки слитка эа 0 счет сил трения ее о стенки кристаллизатора,Пределы изменения значений увеличенной скорости вытягивания в 1,5-2,5раза от оптимального рабочего значения 25 объясняется тем, что при меньшем значении чем 1,5 рабочего значения удлиняется период истечения первых холодных порций металла из ковШей, что приводит к замерзанию металла в разливочных стаканах. При большем значении чем2,5 рабочего значения может произойтипрорыв металла из-за небольшой толщины оболочки слитка вследствие попаданияв кристаллизатор горячих порций металла.35Пределы вытягивания слитка длиной0,5-0,6 глубины жидкой Фазы, соответст -вующей рабочей оптимальной скоростивытягивания, Объясняются тем, что применьшей длине чем 0,5 из основного 40ковша не успевают вытечь холодные первые слои металла, что приводит к замерзанию металла в разливочных стаканах.При большей длине чем 0,6 возможенпрорыв металла через относительно тонкую оболочку слитка вследствие попаданияв кристаллизатор горячих порций металла.5 8 при помощи затвора, а из промежуточного - при помощи стопора.Перед началом разливки в кристаллизатор вводят затравку, уплотняют и укладывают на ее "ласточкин хвост" холодильника в виде обрези в количестве 25 кг. После этого открывают стопор в промежуточном ковше и наполняют кри таллизатор на величину 0,4 его активной высоты или 0,4 м, Вес погонного метра отливаемого слитка составляет 1,8 т. Вес 0,4 м слитка составляет соответственно 700 кг. В этот момент в жидкий металл вводят добавочную порцию холодильников в виде стружки в количестве 10 % от налитого металла или 70 кг. После этого включают привод и начинают вытягивать затравку с начальной скоростью 0,2 м/мин и ускорением 35 мм/с. Длина зоны вторичного охлаж 9.дения до тянущих валков расчитана на рабочую, оптимальную скорость вытягивания равную 0,5 м/мин.,олина жидкой фазы слитка толщиной 200 мм при этом составляет 62 м. С ускорением 35 мм/с достигают значения скорости вытягивания равной 2,0 рабочей оптимальной или 1,0 м/мин за 10 с и продолжают разливать с этой скоростью на длине слитка 0,55 глубины жидкой фазы, соответствующей рабочей оптимальной 0,5 м/мин или на длине 3,4 м.; После этого скорость вытягивания плавно уменьшают до рабочего оптимального значения 0,5 м/мин и ведут процесс разливки с этим постоянным значением до конца опорожнения стали из разливочного ковша. Разливку ведут в два ручья.При такой организации начала процесса разливки исключается замерзание м талла в стаканах сталеразливочного и промежуточных ковшах, так нак нижние холодные порции металла истекают иэ ковшей с расходом в 2 раза большим, чем при рабочей оптимальной скорости вытягивания. При этом отпадает необходимость значительного перегрева мрталла . в сталеразливочном ковпе. При начале разливки с рабочей оптимальной скорос . тью 0,5 мlмин в стелеразливочном ковше температура металла должна составлять 1610 С а не 1575 С, как в предлагаемом способе. Кроме того, разливка первых 3,4 м со скоростью в два раза превосходящую рабочую, сокращает время разливки очередной плавки и повышает производительность установки непрерывной разливки металлов,31292 6Ввод а жидкий металл в начале процесса разливки добавочной порции холодильников обеспечивает ускореннуюкристаллизацию стали, снятие ее перегрева, обеспечивает надежное сцеплениезатравки со слитком и приводит к увеличению толщины оболочки слитка, чтоустраняет прорывы металла при увеличенной скорости вытягивания,1 О . Разливка с увеличенной скоростьювытягивания на расстоянии 0,55 жидкой фазы, соответствующей рабочей оптимальной скорости или на длине 3,4 мдостаточна для слива из сталеразливоч 13 ного ковша первых холодных порций металла, при этом жидкая фаза не, выходит за зону вторичного охлаждения,П р и м е р 2 . При разлюке сли 1ка сечением 220 х 1200 мм на той же20 установке перед началом процесса разливки на "ласточкин хвост затравкиукладывают 30 кг холодильников. После этого открывают стопор в промежуточном ковше и наполняют кристаллизаИ тор на величину 0,5 его активной высотыили на 0,5 м. Вес погонного мечра отлкваемого слитка составляет 2,0 т.Вес 0,5 и слитка составляет соответственно 1 т. В э,тот момент в жидкий мезе талл вводят добавочную порцию холодильников в виде стружки в количестве8 % от налитого металла или 80 кг.После этого включают привод и начина-ют вытягивать затравку с начальнойскоростью 0,2 и/ьан иускорением30 мм/с,Длина зоны вторичного охлаждения до тянущих валков расчитанана рабочую оптимальную скорость вытягивания равную 0,41 м/мин. Длина40, жидкой фазы слитка толщиной 220 ммпри этом составляет 6,2 м. С ускоре- .нием 30 мм/с достигают значения скорости вытягивания равной 1,5 рабочей оптимальной или 0,62 м/мин эа14 с и продолжают разливать с этойскоростью на длине слитка 0,5 глубища жидкой фазы, соответствующей рабочей одтимальной 0,41 м/мин или надлине 3,1 м. После этого скоростьвытягиввния плавно уменьшают до рабочего оптимального значения 0,41 м/мини ведут процесс разливни с этим постоянным значением до конца опорожнения сталеразливочного ковша. Разливкуведут в два ручья,При разливке слитка сечением180 х 1200 мм на той же установке непрерывной разливки перед началом процесса на "ласточкин хвост затравки укла дывают 20 кг холодильников в виде обреза. После этого открывают стопор впромежуточном ковше и наполняют кристаллизатор . на величину 0,3 его активной высоты или на 0,3 м. Вес погснного метра отпираемого слитка составляет соответственно 500 кг, В этотмомент в жидкий металл вводит добавочную порцию холодильников в виде обрези или стружки в количестве 12 %от налитого металла или 60 кг. Послеэтого включают привод и начинают вытягивать затравку с начальной скоростью0,2 м/мин и ускорением 40 мм/с,Длина зоны вторичного охлаждения дотянуших валков расчитана нв рабочуюоптимальную скорость вытягивания равную 0,62 м/мин. Длина жидкой фазыслитка толщиной 180 мм при этом составляет 6,2 м. С ускорением 40 мм/Рдостигают значения скорости вытягивания равной 2,5 рабочей оптимальнойили 1,5 м/мин за 6 с и продолжаютразливать с этой скоростью на длинеслитка 0,6 глубины жидкой Фазы, соотгветствуыцей рабочей оптимальной0,62 м/мин или на длине 3,7 м, Послеэтого скорость вытягивания плавноуменьшают до рабочего оптимальногозначения 0,62 м/мин и ведут процессразливки с этим постоянным значениемдо конца опорожнения сталеразливочногоковша. Разливку ведут в двв ручья,В процессе пуска установки послеповышения уровня металла в кристаллиэаторе выше нижнего среза удлиненногостакана нв мениск металла подаетсяшпак,Предлагаемый способ позволяет организовать ускоренное истечение первыхотносительно холодных порций металла из основного ковша в количестве 1015 %, после чего истечение можно уменьшить до рабочих значений. Это ноэвопяет снизить необходимую температуру металла в сталеразпивочном ковше нв 20-40 фС, ускорить его выплавку и нат рев в сталеплавипьном агрегате, Предлагаемый способ исключает замерзание раэливочных стаканов в ковшах в самый ответственный момент (пусковой период) процесса разливки, сокрицает время разливки 10 С-тонной плавки нв 4-6 %.Формула изобретенияСпособ непрерывной разливки металлов, включающий нодвчу металла из о новного ковша в промежуточный, а изнего - в криствллиэатор через удлиненный стакан под уровень металла, регулирование расхода металла из ковшей,вытягивание слитка иэ кристаллиэвторяс переменной скоростью, ввод затравкивкристаллизатор и подачу холодильников,отличающийся тем,что,сцепью обеспечения стабильности процес-са разливки и повышении его производительности,в начале процесса разливки после наполнения кристаплизатора на0,2-0,5 его активной высоты в металлвводят добавочную порцию холодильников в количестве Ь% от налитогометаллапосле чего начинают вытягивание слитка с ускорением 30-40 мм/сЯдо достижения скорости выть йВания рввной 1,5-2,5 ее рабочего значения и сэтой скоростью вытягивают слиток дли 35ной 0,5-0,6 глубины жидкой Фазы, соответствующей рабочей скорости, в затем скорость уменьшают до рабочегозначении,Источники информации,4 Опринятые во внимание при экспертизе1. Патент США3726331,кл. 164-57, 1973.2. Авторское свидетельство СССР634844, кл. Б 223 11/ОО, 1978.Составитель Е. ГендлинаРедактор В. Иванова Техред С.Мигунова Корректор М. КостаЮЗаказ 2 870/2 Тираж 869 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж. 35, Раушсквя нвб., Д. 4/5Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4