Способ полунепрерывного литья металлов

(1 ц 984647 Совхоз СояетсминСфциаиистичесиинРесвубями ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Заявитель Б ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЪЯ МЕТАЛЛОВ затравку и двустороннее вы: слитков, при этом второй тозатора закрыт Г 33Основным недостаткомспособа является низкое кала осевой зоны, в особеннных слитков. В этой зоне. цористость, а при большомтаплизацни имеет место лик ягиванне ц кристатли оеталкруп тсякрис извес тногчество мости дпяфотвюируевременивали яе 30о- Бель изобретения - повышва слитков,Поставленная цель достид-. что согласно способу попунелйтья металлов, включающемутелла йз металпоприемникава но расположенный кристашиего торец и двустороннеепо слитков, в процессе вытре-ро металла в кристаплизатор прно- рез его противоположные тоипи более метаплоприемииковпрекрацения процесса вытодически перемешают жидк ачестгается тем,прерывногоподачу мев горизонтап затор через вытягивание ягнвания подачуоизводят че рцы нз двух н ягиваниянй меташ че Изобретение относится к меташургии, в частности к нопунепрерывномулитью слитков крупного сечения.Известен способ непрерывного литья метатлов, включающий двустороннее вытягивание слитка из горизонтального или наклонного кристаллиэатора Г 1 3Недостатками способа являются низкое качество металла в осевой зоне слитка и наличие длинной усадочной раковины.Известен также способ гориэонтальн го непрерывного и понунепрерывного ли тья меташов, включающий перемещение струи жидкого металла в направлении о ного из двух слитков 2).Однако это приводит к уменьшению прочности корки слитка из-оа ее размы струей металла.Наибопее близким н предлагаемому технической сущности и достигаемому зультату явпяется способ попунепрерыв го литья металлов, включающий подачу металла нэ меташоприемника в кристап лиэатор через его один торец и попую ий и прое тно-Б;:.,.: .;,остроения3 9846рез слиток из одного металлоприемникав другой.При этом периодическое перемещениежидкого металла осуществляют при помощи подачи инертного газа под давлениемв метвллоприемники,На фиг, 1-3 представлено осуществление способа, различные стадии,Металл подаютиз промежуточных ковшей 1 и 2, один из которых снабжен электродами 3. Один из метвллоприемниковчерез полую затворку 4 соединен с крис.твллизатором 5, а второй - через затравку 6, Верхняя стенка 7 криствлли-затора может быть снята и машина может быть снабжена электродами 8 дляподогрева или подпитки центральной части слитка.Способ осуществляется следующим образом, 20Первая операция заключается в заливке жидкого металла в метвллоприемники1 и 2, В метвллоприемнике 2 установлены электроды 3. Через затравки 4 и6 металл заполняет криствллизатор 5.После этого приступают к второй операции - двустороннему перемещению слитков с затравками 4 и 6 и металлоприемниками 1 и 2, Слитки разделяются поплоскости А-А.30Третья операция осуществляется после окончания подачи жидкого Металлав металлоприемники 1 и 2 и перемещения спитков, Слиток формируется далее,при неподвижном слитке и метвллоприемниках. Создавая давление инертного газа35в метвллоприемнике 1, перемешают жидкий металл в металлоприемник 2 черезслиток и затравки 4 и 6 (фиг, 3). Вэто время в метвллоприемнике 2 соэда 40ют вакуум, удаляя из металла газы, либо подогревают его электрошлаковым способом электродами Э, Эту операцию повторяют многократно, перемещая жидкийметалл из одного метвллоприемника вдругой и обратно,Четвертая операция состоит в прекращении перемещения жидкого металла,снятии стенки криствллиэвтора 7 и подогреве центральной зоны слитка для уменьшения размеров усадочной раковины,Пятая операция включает охлаждениеслитка до требуемой температуры, обрезку его концов и раковины, например, спомощью машины газокислородной резкии транспортировку слитков для последующей ковки или термической обработки,.П р и м е р, Осущестьпяют литье слитка из стали 4 Х 13 длиной Я м, квадрат 47 а ного сечения 700 ф 700 мм. Длина криствллиэвторв 5 равна 1600 мм и нвЭОО мм в него с обоих сторон введены затравки 4 и 6. В металлоприемники 1 и2 подают жидкий металл при 1560 С,После заполнения кристаллиэатора осуществляют одновременное перемещениеметвллоприемников 1 и 2 с затравками4 и 6, формирование слитка с линией разрыва корки по плоскости А-А (фиг. 1).Ходперемещения каждого метаплоприемника равен 3,5 м, что и обеспечиваетобщую длину слитка, равную 1 + 2 ф 3,5== 8 м,В момент остановки металлоприемниковВ.1 и 2 наибольшая толщина корки слиткавблизи затравок 4 и 6 равнаф, =ф где К - постоянная кристаллизации, равная для данной марки стали2,5 см мин Об- время кристаллизации,При скорости перемещения слитка0,15 м/мин и ходе 3,5 м время равно23,5 мин, Добавив на заполнение кристаллизаторв 7,5 мин, получим Т=31 мин,д,"П=14,2 см.Вблизи плоскости А-А толщина коркислитка равна нулю. В неподвижном состоянии продолжается процесс кристаллизации, полное время которой 7 определяется усповием где с - толщина слитка,т.е. як=196 мин,. Следовательно, до полного перемерзанйя сечения слитка он находится в непод-вижном состоянии т -165 мин, Заэто время в метвллоприемнике 1 создают йериодически избыточное давлениеаргона 2-3 атм, что обеспечивает подьем жидкого металла в метаплоприемнике 2 на 1,2-1,7 м.После выдержки в течение 10 минэто давление снимают и металл вновьперетекает в металлоприемник 1, Давление. плавно повышают в течение=12 мин,.что при емкости металлоприемника 1,5-2 т обеспечивает расход 750 кг2000 ц 1Плошадь сечения жидкой фазыв наибопее узком месте равна 1,73х 10 см, а скорость течение металласоставляет 62-165 см/мин, Далее после выдержки в течение 10 мин металлпротекает в обратном направлении и выдерживается в течение 10 мин,9846ЭТакие циклы повторяются каждые 20 мин семь раэ за 140 мин. После этого топшина корки возрастает до . дф= = 2,5 31+140) и 33 см,а"сечение жидкой фазы уменьшается до куга диа- б метром 4 см, ппошадью 28,3 см,При времени повышения давпения 1 мин и массе метвдда 1000 кг скорость течения возрастает до 5000 см/мин (83 см/с) Такая скорость обеспечивает размывание 10 отдельных выступающих дендритов и измедьчение структуры. В метаддоприемнике 2 жидкий металл вакуумируется, что уменьшает содержание в нем газов.Обычно метвдд вакуумируют до иди во И время его эвдивки в криствддизатор иди иэдожницу, а затем слиток крупного сечения формируется в течение очень дпитедьного времени с выделением газов, причем воздействовать на скорость их удадения, 20 особенно дпя горизонтальных сдитков, невозможно. Предлагаемый способ дает возможность продпить процесс вакуумиравания практически до окончания криствддизФ- пни удаляя, из него эффективно газы (ваку умировать можно метапд йе в одном, а поочередно в обоих метвддоприемниках).Нагрев жидкого металла эдектродами 3 позвопит обеспечить кристаддизацию при высоком градиенте температуры до 30 самого окончания криствддиэации, что уменьшает вероятность образования "мостовф и крупных пор. Если же осушествпяют не только подогрев, а и подпитку расходуемости электродами, то можно.бдаз годаря их составу регулировать состав центральной зоны сдитка, предотвращая развитие в ней диквации. Легко можно подучить биметаддический сдиток, удадивв один метвддоприемник жидкую фазу, и . е 0 заподйить осевую зону спиткв металлом другого состава иэ второго метаддопрнемника. Посде перемерзвния канада сжидкой фазой цедесообраэно удалить верх-. 47 6нюю стенку криствддизатора и осуществить нагрев иди подпитку его пентрадьной зоны по двине рдя уменьшения размеров усадочной раковины.Приведенный пример не искдкиает .возможностей способа, который прифеням ддя производства спдапных и попых свт ков из стали и цветных метащов, например меди, поэвопяя осуществить перемешивание жидкой фазы беэ сдожных эдектромвгнитных устройств и эффективное воздействие на нее в течение всего процесса кристаллизации.зобретенд1. Способ попунепрерывного литьяметаллов, включающий подачу метаща иэметвддоприемиика в горизонтально расподоженный кристащизатор через его торец и двустороннее вытягивание слитков,о т д и ч а ю ш и й с я тем, что, спедью повышения качества спитков, впроцессе вытягивания подачу метадда в.кристаддизатор производят через его противоподожные торцы из метащоприемников, а после прекращения процесса вытягивания периодически перемешают жидкийметвдд черм сдиток из одного метапдоприемника в другой.2. Способ по п, 1, о т д и ч а ющ и й с я тем, что периодическое перемещение жидкого метаща осуществпяютпри помощи подачи инертного газа поддавлением в метащоприемники,Источники информвпии,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетедьатво СССР% 578155, кд, В 22 Й 11/14, 1976.2, Авторское свидетедьство СССРЖ 407630, кд. В 22 Й 11/00; 1971,3, Патент США Иф 3680629,