Способ непрерывной разливки металлов

Союз Советских Социалистических республикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид.ву(11 343516 22) Заявлено 71 (21) 644326/22-02 51) М. Кл. 1/О Государстовней комвтет Соеота 1 воввстроо СССР оо делам изобрвтоввй и открытойетень 4 15.12.77 ОпубликованоДата опубли 53) УДК 621.746. .047 (088.8) 05.12.77. Бюл ования описани 2) Авторыб Е, А. Коршунов, Н. И. Баям И. Н, Петров, П. Г. и П.ов, Г, ф. Коновалов, мидт, В. П. Костров . ЕФремов И, Аршанский,етения явитель дена Трудового Красного Знамен хий институт им. С. М. Кирова ральскийи оли технич 54 ОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ Оение с присоединением заявки(23) Приоритет Известен способ непрерывной разливки металлов с периодической выдачей слитка иэ радиального кристаллизатора вверх по кривой, имеющей восходящую и нисходящуюветвь, й питанием через сифонную систему. Не. достатком известного способа является то, что скорость разливки недостаточно высокая, так как лимитируется пропускной способностью сифонной системы во время цикла вытягивания слитка.Целью изобретения является увелнч скорости, разливки.Это достигается тем, что по предложенному способу в верхней внутренней части отливаемого слитка создают инертную газовую,5 подушку, причем металл подают в кристаллизатор во время паузы между вытягиваниями слитка, сжимая подушку, а во время вытягивания слитка питание кристаллизатора металлом производят при уменьшении дав пения газа в подушке.На фиг. 1 показан процесс заполнения внутренней части слитка инертным газом;на фиг. 2-положение жидкой и газообразноя фаз в отливаемом слитке на различных 25 Фэтапах установившегося процесса разливки:а) первый период паузы в вытягивании слитка из крисгеллизатора, когда осуществляется подача металла через сифонную системув восходящую ветвь отливаемого слитка,его траиспортирование в нисходящую ветвьи сжатие газовой подушки; б) второй периодпаузы в вытягивании слитка иэ кристаллнэатора, когда осуществляется подача металла через сифонную систему в восходящуюветвь отливаемого слитка и продолжаетсясжатие газовой подушки; в) период вытягивания свитка. иэ кристаллизатора, когда осуществляется некоторый подъем (или опускание) жидкай.фаей, в восходящей ветви отливаемого слитка, опускание жидкой фазыв нисходящей ветви отливаемого слитка, снижение давления в подушке из инертного газа и, если необходимо, деформация корочкислитка на участке, где имеет место газовая подушка,Инертный газ, например аргон, можетбыть подан во внутреннюю полость затвердевающего слитка через сифонную систему 1ипи через затвердевший торец слитка. Предуочтитепьна подача газа через -орец эат- В это же время с помощью нижнего инкрышке-хоподидьнике 2, с помощью которой ществпяется, как по желобу, транспортирона торце слитка усформируется корочка на то ванне жидкого металла из восходящей ветвитанавпивается специальное уст 1 ойство 3 для 5 отливаемого слитка в нисходящую ветвь,подачи газа во внутререннюю полость с-,пи- В таких условиях металл в восходящей ветвиваемого слитка, К устройству 3 подводится опускается от уровня 1 - 1 до уровняшланг 4, по которому из баллонов подаег - Ц несмотря на подачу в эту ветвьметалла из разливочного ковша, а уровеньПОСПЕ ф КаК СПИТОК 5 радиального 1 О жидкого метата в нисходящей ветви подникристадлизатора В будет вытянут на опре-, мается от уровня П 1 - 1 Ц до уровня 1 Ч -17деленную величину, в его торец с помощью Производительность индукционного насоса,упомянутого Вьпце специального устройства работающего в это время ка индувводится трубка и осуществляется подача желоб, должна быть примерно в два разаГаза. 15 больше чем производительность сифоннойВГаэ можно подавать под давлением во системы, Такой режим ра боты необходимвпе.;я паузы В Вытягивании спитка из кри- ддя того, чтобы пр ры и имерно вполовину времестэ;п,пэатй-.,. В этОм случае давление Газа ни паузы не проис доисходипо перекачки металла"-а 1 - -1 .Оис Д РЕдйп,.Ий быт такимчтобы произошло обрат- из восходящей ветви в нисходящую.За этоноо тс.енн.: метаппа через сифонную систему 20 время внутренняя часть нижней корочки слитка охлаждается и приобретает необходимыевоИс , Т й ре имдеформационные своЙс, Т ре имвойства, Теплово режимкако -то мере могут регулировать инпизатора, .В этом случае во время цикла мя в какой-то ре у ревытягивания ю кристалпюатора в основном дукторы верхнег инду25 хнего инд кционного насоса,Во второй пер д уо ой пе иод паузы между вытягивасл:тка. ж.пкпй же метапп, не будет увпе- ниями слитка из кристадлиз ра,адлизато когда неовки металла из воскаться В =сто с вытягиваемым: слитком, происходит транспортировки ме алло ящ в восходящейОсэйбйжда.йшаяся От металла внутренняя сходящей ветви В нисходя ую,пйлйсч 1: В эерхпсй части сдитка будет сразуже ЗО ветви жидкий металл поднимается От урОВЗДПОППЯТЬС ИБЕРТПЫМ Гаэом. ПОСПЕ ВЫТЯГИВачНпя СЕКТ 9 ПЗ КристаппизаТОра ПОДВЧа Газа Мочч а уроВЕНЬ ЖИДКОГО МЕтаЛЛОго металла в нисходящейжет прйдйпжаться до Определенного давления ветви остаетсяе неизменным ( 1 Ч -Я) ипинемного поднимается, если разпивка совмецейбкодимйй протяженности газовой подушки,35щена с прока, ркаткой и ичем прокатывается сдивй Время Очередных циклов вытягивания спит-, ток с еше нез рд реше незатве девшей сердцевиной.кд и ВО Время пауз в вытягивании подача газаЗатем наступает с рт пает быст ое вытягивание ков слиток пйдоджается или прекращается. очки слитка из к исталлизатора,В паследуюшем В оцределенном местеЗа цикл вытягивания уровень жидкого мекрышка" хопйдидьник 1 с устройством для пода-ф тапла в восходящей ветви Отпиваемого слитчп газа Внутрь спитка От торцоВой части ка. может остаться неизменным, может повыситься и может понизиться. Ейти объем меГазсвая подушка распопагается в верх- тапла, проходящий через сифйнную системуней части дуги отпиваемого слитка (см. за время цикла вытягиванйя, будет равенфигч 2), эахаатываЯ восходЯший и нисходЯ,объемУ вытЯгиваемой коРочки, то УРовеньцпй участки Отпнваемого слитка, Если раэ- жидкого металла в восходящей ветви непинать стель на слитки сечением 200 х изменится; если этот объем будет большеМ 000 мм со скоростью 3-4 м/мин, то топ.г объема вытягиваемой корочкищто уровеньчш;жа затвердевшей корочки в этой части бу- жидкои фазы в восходящей ветви повысится;,50 если же обьем подаваемого металла окажетВ первый период паузы между вытягива- ся меньше, чем объем вытягиваемой корочнцч л сдитка ю кристадпизатора (см. фиГ. ки, то уровень металла в восходящей ветви2 а),. когда корочка опитка В стационарныхотливаемого слитка понизится,уйпйвнях формируется в кристаллизаторе, че- На фиг. 2, в показано, как изменитсяреэ сифйцную систему непрерывно подается 5 уровень металла в восходящей и нисходящейра пиваемый металл, происходит уменьшение ветвях отпиваемто слитка во время циклаОбьема газовой подушки и, если температу-вытягивания слитка ю кристаллизатора вра Остается постоянной, пропорционально случае, когда объем жидкого металла, поуменьшению этого объема происходит увени- ступаю,пего из свфонной системы, большечепце давпенця в газовой подушке. объема вытв иваемой из кристалдизаторазатвердевшей корочки слитка. В восхдодяшей ветви отлимемого слитка жидкий металл поднимается от уровня Ч -Ч доуровня 1 - 1, а в нисходящей ветви жидкий металл опускается от уровня ЪЧ 1 Ч 5до уровня Ш - 1 П . Давление же в газовой подушке в это время снизится пропорционально увеличению ее объема,После окончания цикла вытягивания слитка из кристаллизатора нижний индуктор верхнего индукционного насоса включается дляработы в режиме электромагнитного желоба,и начинается следующий цикл работы установки,Если в процессе работы установки необходима деформация корочек слитка (изгибили фасонное формирование) и эта деформа-.ция осуществляется во время вытягиванияслитка из кристаллиэатора на участке, гдеимеет место газовая подушка, то перемеше- .20ние жидкого металла из восходившей ветвив нисходящую начинается сразу после остановки слитка,Если деформация корочек будет осушествляться после остановки слитка, то еремеше 25ние жидкого металла иэ восходящей ветвиотливвемого слитка в нисходящую следуетпроизводить только.:пойле окончания деформ ирования,36Если разливка металла не будет совмещена с прокаткой полностью незатвердевшегослитка, то в конце разливки, при выдаче последних порций металла из промежуточногоковша в кристаллизатор, когда потребностьв газовой подушке в значительной мере отпадает, целесообразно насколько возможносжатьфгазовую подушку в верхней части дугиотливаемого слитка, в затем, в зоне газовой подушки, быстро просверлить отверстиев корочке слитка и, продолжая нагнетатьметалл во внут,синюю полость слитка, ликвидиромть газовую подушку,Ликвидацию газовой подушки по предложенному способу можно применять и середине процесса разливки, если возникнетнеобходимость заменить поработавшую газовую подушку на подушку из свежего инертного газа, В этом случае после выпускаотработанного газа к выпускной системеподключается система со свежим газом ииэ внутренней части отливвемого слитка в. промежуточный ковш выпускается обратнонекоторая часть металла, Таким образомсоздается новая газовая подушка, 55Заделка отверстия для выхода газа непредставляет трудностей, Отверстие можетбыть ликвидиромно,в результате поступления в него металла из внутренней полостислитьа после ликвидации газовой поаушки щЗалитый в отверста металл быстро в ием эатвердевает и предотврашает дальнейшуюутечку металла. Опасаться утечки металлачерез отверстие не приходится, так как давление в жидкой фазе в месте отверстия незначительно. Если же после ликвидации газовой подушки в слитке образуется новаягазовая подушка, то отверстие в корочкеслитка следует заделать специальной пробкой. Чтобы из-за сверления в корочке небыло брака, место сверления следует выбирать так, чтобы оно в последующем , совпало с местом реза отливаемых слитков намерные части.В случае совмещенной разливки и прокатки еше незатвердевшего слитка целесообразен следуюший режим окончания работы установки,В конце разливки обеспечивается затвердемние торца хвостовой части слитка.После этого хвостовая часть слитка проходит восходяший участок установки и, несколько сжатая газовая подушка концентри.руется в хвостовой внутренней части отливаемого слитка. Сжатие газовой подушки происходит в результате того, что при обжатииеше неэатвераевшего полностью слитка некоторая часть жидкой фазы выжимается иперемешается вверх относительно слитка.Движение хвостовой части слитка поЙисходяшему участку сопровождается дальнейшим сжатием. газовой:.подушки.Увеличение иввпена "в газовой подушкев конце процМсанрокатки следует считатьполезным, так как оно компенсирует нежелательное, с точки зренияформирования качественной сердцевины слитка, уменьшениеметаллостатическаго давления в конце разливки - прокатки. Практически возможно уменьшение обьема газовой подушки в несколькораз, и, следовательно, увеличение давления вгазовой подушке примерно в то же число рвз.В самом конце прокатки корочка слиткав хвостовой части может быть быстро просверлена, и инертный газ через сверление отведен в специальный резервуар,Возможен и такой вариант окончания пропрокатки, когда хвостовая часть слитка сосжатой в ней газовой подушкой не прокатывается, а отрезается и удаляется вместе сгазом Формула изобретенияСпособ непрерывной разливки металлов с периодической выдачей слитка из радиального криствллязаторв по кривой, имеющей восходящую .и нисходяшую ветвь, и питанием через сифонную систему, о т л и ч а юш и й с и тем, что, с целью увеличенияскорости разливки в верхней внутреннейчасти отливаемого слитка создадут инертнуюгазовую подушку, причем металл подают вкристаллимтор во время паузы Между вытягиваниями слитка, сжимая подушку, а вовремя вытягивания слитка питание кристаллизатора металлом производят при уменьшении давления газа в подушке.5