Способ непрерывной разливкиметаллов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТЬРСКЬМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналнстнчесинхРеснубпни и 833368(23) Приоритет Веуддретееддм 1 кейдтет СССР до делам дзееретени 11 д втхрнай(53) УДК 621. 746. 047(088 8) Опубликовано 30.05.81 Бюллетень М 20Дата опубликования описания 30,05.81 Ю,И, Зимин, А,С. Корниенко, О.В. Носоченк , В.Д, Суржейкь "=-Г.А. Николаев, И.К. Попандопуло, В.В. Ем ьянов,В Т КЫач,В.В. Поляков, В,И. Лебедев, О.М. Рыхов и . Г. КужельныйЭЖдановский ордена Октябрьской Революции и ордена., Трудового.,.Красного Знамени металлургический завод " зовсталь"им. Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ непрерывной разливки метал- ф лов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, сообщение кристаллизатору возвратно- поступательного.движения и подачуа на мениск металла в кристаллизаторе смазки. При этом смазка представляет собой твердо-жидкую смесь из 10- 80 вес. Х субмикроскопических, сфероидальной Формы окислов Т, 51 или15 Хп, не претерпевающих Фазовый превращений при температурах до 800 ф С и 20-90 вес. Х жидкого компонента, например рапсового масла, глисероля,20 полиэтиленгликоля или силиконовых ма. сел, в котором твердые частицы окислов находятся в виде суспензии. Смазку подают на мениск металла в крис" таллизаторе непрерывно в течение всего процесса непрерывной разливки 1 1.Недостатки известного способа состоят в низком качестве поверхности непрерывнолитых слитков, прорывах металла под кристаллизатором н значительном усилии вытягивания . слитка из кристаллизатора. Это объясняется тем, что смазка распространяется вдоль поверхности слитка.от мениска на незначительную длину, составляющую 0,1-0,15 длины кристал" лизатора. На остальной части кристаллизатора оболочка слитка контактирует непосредственно с рабочими станками беэ слоя смазки, что вызывает значительное повышение сил трения и усилия вытягивания. Вслед"ствие этого образуются надрывы обо" лочки слитка и прорывы металла под кристаллизатором, что снижает производительность установок непрерывной разливки металлов. Кро- Ф"ме того, при известном способе невозможно применение шлаков на мениске металла в кристаллизаторе.Цель изобреления - повышение качества:непрерывнолитых. слитков.и производительности установок непрерывной разливки металлов.Указанная цель достигается тем,что в нроцессе разливки, кроме подачи шлака на мениск металла в кристаплизаторе, на поверхность корочки слитка, находящуюся в кристаллизаторе, равномерно по его периметруродают смазку различного составана расстоянии от мениска металла,равном 0,5-1,5 толщины слитка в прямо пропорциональной зависимости отскорости вытягивания, причем в течение О,8-0,9. времени полного затвердевания отливаемого слитка смазку подают с металлическим наполнителем а в остальное время - с наполнителем в виде флюсующих материалов, при этом время подачи смазки с металлическим наполнителем устанавливают в обратно-пропорциональной зависимости от скорости вытягивания.Подавать смазку с металлическимнаполнителем в течение периода,меньшего 0,8 времени полного затвердевания слитка, нет необходимости, так как в течение этого временина поверхности рабочих стенок не, успевает накопиться значительногоколичества остатков сгорания органической основы смазки или отложенийминеральной основы,Подавать смазку с металлическимнаполнителем в течение периода,большего 0,9 времени полного затвердевания слитка невозможно, поскольку в течение этого времени на поверхности рабочих стенок накапливаютсязначительные количества остатков сго рания органической основы смазкиили отложений минеральной основы.Подавать смазку на поверхностьслитка ближе к мениску, чем 0,5 толщины слитка, нет необходимоститак как в этой зоне роль смазки выполняет гарнисаж шлака, Подавать смазку на поверхность слитка дальше отмениска, чем 3,5 толщины слитка,невозможно вследствие того, что вэтой зоне гарнисаж шлака отсутствует,Качество непрерывнолитых слит-ков повышается потому, что на поверхности слитков отсутствуют над 68 4рывы и трещины вследствие снижения усилия вытягивания, а также постоянного контакта оболочки слитка с рабочими стенками кристаллизатора через слой смазки при одновременном присутствии шлака на мениске металла в кристаллизаторе. Производительность установок непрерывной разливки металлов повышается вследствие снижения числа прорывов металла под кристаллизатором.П р и м е р . В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор длиной 1200 мм сечением 250-1600 мм подают сталь Ст Зсп и вытягивают из него слиток со скоростью 0,8 м/мин. Рабочие стенки кристаллизатора выполнены из меди. Кристаллизатору сообщают в направлении технологической оси возвратно-поступательное движение с частотой 60 цикл/мин и ходом 15 мм. На мениск металла в кристаллизаторе подают шлак, содержащий, 7: графит 30; слюда 40; плавиковый шлат 15; криолит 15. Слой шлака на мениске предохраняет металл от окисления и потерь тепла, а также абсорбирует в себя всплывающие неметаллические включения. Кроме того, шлак образует слой гарнисажа, предохраняющий оболочку слитка от контакта непосредственно со стенками кристаллизатора. Время полного затвердевания слитка толщиной 250 мм составляет 22 мин.В рабочих стенках кристаллизатора равномерно по ширине и высоте выполнены поперечные сквозные отверстия, через которые подается в рабочую полость кристаллизатора смазка, Диаметр отверстий составляет 0,5 мм. Начало расположения отверстий от мениска металла находится на расстоянии 0,5 толщины слитка или 125 мм, При скорости вытягивания 0,8 м/мин смазку подают на расстоянии толщины слитка или 250 мм. С начала процесса разливки в течение 0,85 времени полного затвердевания или 19 мин через сквозные отверстия в стенках кристаллизатора подают смазку на основе органического или минерального масла, например рапсового масла. При этом в смазку добавляют твердый наполни- тель, например Еп. Наполнитель добавляют в смазку в виде порошка с величиной зерен не более 100 меш.По истечении указанного временидостав смазки изменяют и в нее вместо твердого наполнителл добавляютфпюсующие материалы, например сольхлора. Смазку этого состава подаютв течение 0,15 времени полного затвердевания или 3 мин, По истеченииэтого времени снова подают смазкупрежнего состава,В процессе разливки вся поверхность слитка, находящаяся в кристаллизаторе, контактирует с рабочими стенками в верхней части черезслой гарнисажа шлака на длине 250 мма на остальной части - через слой 15смазки. Из-за наличия в смазке твердого наполнителя в виде порошкаснижается усилие вытягивания и трения с 8 до 3 т вследствие диффузионного внедрения в материал рабочих 20стенок кристаллизатора твердых добавок, упрочняющих их поверхность,Вследствие снижения усилия вытягивания и трения устраняются надрывы1 оболочки слитка, качество поверхности слитков поэтому улучшается,сокращается число прорывов металлапод кристаллизатором.В процессе непрерывной разливкив течение 0,85 времени полного затверЗ 0девания на поверхности рабочих стенок накапливаются твердые остаткисгорания рапсового масла, которыепрепятствуют дальнейшей диффузиитвердых добавок в стенки кристаллизатора. Кроме того, остатки сгорания, накапливаясь на поверхностирабочих стенок кристаллизатора, увеличивают силы трения и, вместе сэтим, усилие вытягивания,40Поэтому по истечении (85 времениполного затвердевания слитка меняют добавки, заменяя твердый наполнитель на флюсующие добавки на период 0,15 того же времени, За это время флюсующие добавки под влияниемвысокой температуры от слитка очи-щают и подготовляют поверхность .стенок кристаллизатора для диффузионного насыщения их расплавленным Металлическим наполнителем, На длине250 мм от мениска в кристаллизаторефункции смазки продолжает выполнятьгарнисаж шлака.При увеличении скорости вытягивания слитка до 1,2 м/мин время подачи смазки с металлическим наполнителем устанавливают в обратно пропорциональной зависимости от скорости вытягивания до 0,8 времени затвердевания слитка или до 18 мин, а в те- чение 0,2 того же времени или 4 мин подают смазку с флюсующими добавками. Это объясняется тем, что при увеличении скорости вытягивания увеличивается расход смазки и вместе с этим количество твердых остатков сгорания органической. основы смазки. Подачу смазки с металлическим наполнителем при этом начинают по- давать с расстояния 1,5 толщины слитка или 375 мм мениска металла в кристаллизаторе.При уменьшении скорости вытягивания слитка до 0,4 м/мин время подачи смазки с металлическим наполнителем увеличивают до Ор 9 времени полного затвердевания слитка или до 20 мин, а 0,1 того же времени нли 2 мин подают смазку с флюсующими добавками. Указанная зависимость продолжительности подачи смазки различных составов от скорости вытягивания объясняется тем, что при уменьшении скорости вытягивания уменьшается расход смазки и вместе с этим количество остатков сгорания сурепного масла на стенках кристаллизатора, Смазку с металлическим наполнителем при этом начинают подавать с расстояния 0,5 толщины слитка или 125 мм от мениска металлав кристаллизаторе.За основу определения продолжительности подачи смазки определенного состава берут время полного затвердевания слитка. Это объясняется тем, что время полного затвердевания определяет периметр слитка и вместе с этим оптимальную рабочую скорость вытягивания слитка, а значит и расход смазки. Чем больше периметр слитка, тем меньше скорость его вытягивания,Величину расстояния от мениска металла, на которое не подают смазку, устанавливают в прямо пропорциональной зависимости от скорости вытягивания. Это объясняется тем, что при увеличении скорости вытягивания увеличивается длина шлакового гарнир сажа и, наоборот, при снижении ско- рости вытягивания - уменьшается.В качестве твердого наполнителя могут применяться металлы типаАбр Сгр й 1 р напр Т 1, Со и др. В качестве флюсующих материалов могут833368 формула изобретения Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла и кристаплизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, сообщение кристаллизатору возвратно- поступательного движения, подачу шлака и смазки, о т л и ч а ю -20 25 применяться криолит, соли хлора,фтор, щелочноэемельные металлы.Смазку подают при давлении1,0-10,0 кгс/см и с расходом0,2-1,0 кг/т стали,5В результате применения предлагаемого способа непрерывной разливки повышается выход годных слитков. за счет снижения брака по качеству поверхности и снижается коли Очество обрези, увеличивается производительность установки непрерывнойразливки эа счет снижения числа прорывов металла под кристаллизатором..15 8щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых слитков и увеличения производительностиустановок непрерывной разливки, наповерхность корочки слитка, находящуюся в кристалщизаторе, равномерно по его периметру подают смазкуразличного состава на расстоянииот мениска металла, равном 0,5-1,5толщины слитка в прямо пропорционайьной зависимости от скорости вытягивания, причем в течение 0,8-0,9 времени полного затвердевания отливаемого слитка смазку подают с металлическим наполнителем, а в остальноевремя - с наполнителем в виде флюсующих материалов, при этом времяподачи смазки с металлическим наполнителем устанавливают в обратнопропорциональной зависимости от скорости вытягивания.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1, Патент США Мф 3411564,кл. 164-73, 1968.Составитель Г. Борисов Редактор И. Михеева Техвеп . Н.Иайорош Корректор В.Бутяга Заказ 3862/10 . Тираж 869 Подписное ВНИЙ 1 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5э ти и %-, . 7 южЗШ уГВщоМЕ