Способ непрерывного литья слитков прямоугольного сечения и устройство для его осуществления

,114 В гг О 11/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ У) 1, тков чающии емника ные межд неупорн слитка,з огние го о, с целью улучшения качеств и повышения стабильности пр епрерывного литья, пластинеем, ч итк цесса н сообщаю о-поступательноевлении, перпендиклитка, с частотойн и шагом, равнымнаибольшей грани т возврат е в напрвижениюклов в м ремещенлярном10-60 ц0,005-0слитка1 ширины СТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ НЕПРЕРЬ 1 ВНОГО ЛИТЬЯ СЛИТКОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ И УСТРО0 ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Способ непрерывного литья прямоугольного сечения, вклю одачу металла из.металлоприкристаллизатор,.состыковану собой через пластину иматериала, и вытягива о т л и ч а ю щ и й с я1315114 2. Устройство для непрерывного литья слитков прямоугольного сечения, содержащее кристаллизатор, состоящий из рабочих стенок, образующих рабочую полость, и металлоприемник, состыкованный с кристаллизатором посредством пластины из огнеупорного материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества слитков и повышения стабильности процесса непрерывного литья, пластина выполнена из частей, каждая иэ которых установлена на торце рабочей Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке слитков прямоугольного поперечного сечения.Известен способ непрерывного ли тьк слитков, заключающийся в подаче металла иэ металлоприемника в кристаллизатор и вытягивании слитка из последнего, Устройство для реализа 1 О ции предлагаемого способа содержит металлоприемник и кристаллизатор, при этом кристаллизатор состыкован с корпусом металлоемкости. Между огнеупорным стаканом металлоемкости и кристаллиэатором устанавливается неподвижная теплоизоляционная уплотняющая пластина. Место стыка огнеупорного стакана и кристаллизатора подогревается. Поперечное сечение канала огнеупорного стакана значительно меньше сечения полости кристаллизатора 11Недостатками данного способа и устройства являются низкое качество непрерывнолитых слитков, небольшой срок службы места стыка огнеупорного стакана с кристаллизатором, а также низкая стабильность процесса разливки. Это объясняется различием в значениях коэффициентов литейного расширения материала огнеупорного стакана, уплотняющей вставки или пластины, а также рабочих стенок кристаллизатора, выполняющихся обычно из меди или бронзы. Лри этом в35 месте стыка этих элементов в процессе непрерывной разливки образуются стенки кристаллизатора и снабжена приводом.3. Устройство по и. 2, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что концы частей каждой пластины контактируют0 друг с другом и скошены под углом 45 при этом торцы пластин расположены в рабочей полости кристаллизатора на 0,01-0,08 ширины этой полости и выполнены в виде периодически повторяюшихся зубцов с высотой 0,04-0,1 ширины рабочей полости кристаллизатора и шагом 0,005-0,1 длины рабочей полости кристаллизатора. зазоры, куда затекает яядкий металл. Кроме того, выполнение площади рабо- . чего сечения кристаллизатора больше площади сечения канала огнеупорного стакана приводит к непрогнозируемому местному процессу кристаллизации металла на внутреннем торце кристаллизатора, В результате на поверхности слитка образуются надрывы, пояса, укимины, приводящие к браку слитка и прорывам металла, что нарушает стабильность процесса непрерывной разливки и снижает его производительность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывного литья слитков прямоугольного сечения и устройство для его осуществления. Способ включает подачу металла из металлоприемника в кристаллизатор и вытягивание слитка, Устройство содержит кристаллизатор, состоящий из рабочих стенок, образующих рабочую полость, и состыкованный с ним металлоприемник через пластину из огнеупорного материала, расположенную на торце кристаллизатора по его периметру, Лоперечное сечение отверстия в огнеупорной пластине и рабочей полости крнсталлиэатора равны между собой, а внутренний размер отверстия в пластине меньше внутреннего размера рабочей полости кристаллизатора 12 .Недостатками известного способа и устройства являются низкое качест135114 во непрерывнолитых слитков, небольшой срок службы места стыка огнеупор,ного стакана и кристаллизатора, а также низкая стабильность процесса непрерывной разливки, Это объясняется различными значениями коэФФициентов линейного расширения материалов огнеупорного стакана, теплоизолирующей пластины и рабочих стенок кристаллизатора. В результате нагрева в 10 процессе непрерывной разливки в местах стыка указанных элементов образуются щели, Кроме того, выступающая часть теплоизолирующей пластины в рабочую полость кристаллизатора вы зывает непрогнозируемое место надрыва оболочки слитка, которая успела закристаллизоваться в канале огнеупорного стакана. В результате этого на поверхности слитка образуются 20 разрывы, пояса, заливины и т.д., что приводит к браку слитков и прорывам металла на выходе из кристаллизатора.Процесс удаления ранее закристаллизовавшейся оболочки слитка на вход ном торце кристаллизатора можно достигнуть посредством выполнения внут-. ренней поверхности. отверстия в пластине рифленой в виде периодически повторяющихся зубцов. При этом необходимо пластине сообщать разноориентированное возвратно-поступательное перемещение относительно поверхности слитка по определенной закономерности. 35 талла.Диапазон величины шага возвратно- поступательного перемещения пластины в пределах 0,005-0,1 ширины наибольшей грани слитка объясняется интенсивностью и скоростью роста корочки металла на торце кристаллизатора.Диапазон захода или свисание торцачастей пластины в рабочую полость кристаллизатора в пределах 0,01-0,08 Пель изобретения - улучшение.качества слитков и повьппение стабильности процесса непрерывного литья.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного литья слитков прямоугольного сечения, включающему подачу металла из металлоприемника в кристаллизатор, состыкованные между собой через пластину из огнеупорного материала и вытягивание слитка, пластине сообщают возвратно-поступательное перемещение в направлении, перпендикулярном движению слитка с частотой 10-60 циклов в 1 мин и шагом, равным 0,005-0,1 ширины наибольшей грани слитка.В устройстве для непрерывного литья слитков прямоугольного сечения, содержащем кристаллизатор, состоящий55 из рабочих стенок, образующих рабочую полость, и металлоприемник, состыко-. ванный с кристаллизатором посредством пластины из огнеупорного материала пластина выполнена из частей,каждая из которых установлена на торце рабочей стенки кристаллизатора иснабжена приводом,Концы частей каждой пластины контактируют друг с другом и скошеныпод углом 45 , при этом торцы пласотин расположены в рабочей полостикристаллизатора на 0,01-0,08 шириныэтой полости и выполнены в виде периодически повторяющихся зубцов свысотой 0,04-0,1 ширины рабочей полости кристаПлизатора и шагом 0,0050,1 длины рабочей полости кристаллизатора.Возвратно-поступательное перемещение пластины объясняется необходимостью удаления с торца кристаллизатора закристаллизовавшейся корочки.В противном случае. происходили бысистематические надрывы оболочкислитка, сФормировавшейся ранее настенках мЕталлоемкости и торце кристаллизатора, что вызывало бы бракслитков по качеству поверхностнойзоны и прорывы металла на выходеслитка из кристаллизатора.Диапазон частоты возвратно-поступательного перемещения пластиныв пределах 10-50 циклов в 1 минобъясняется интенсивностью и скоро,стью намерзания металла на торцекристаллизатора, При меньших значениях будет значительной величинатолщины закристаллизовавшегося слояметалла, на торце кристаллизатора,что затрудняет его удаление и приводит к быстрому выходу из строяматериала огнеупорных пластин. Прибольших значениях также происходитинтенсивный износ огнеупорных пластин и вследствие большой частоты ихкперемещения приводит к выходу изстроя всего устройства для непрерывной разливки, Указанный диапазон устанавливают в обратно пропорциональной зависимости от скорости вытягивания слитка и весового расхода ме1315114 ширины той же рабочей полости объясняется необходимостью гарантированного удаления корочки слитка с торца кристаллизатора. При больших значе-. ниях высота зубцов значительна, что 5 уменьшает их прочность и стойкость. При меньших значениях не происходит надежное удаление закристаллизовавшейся корочки с торца кристаллиэатора. Указанный диапазон устанавливают в прямо пропорциональной зависимости от ширины рабочей полости кристаллизатора.Диапазон высоты зубцов н пределах 0,04-0,1 ширины рабочей полости кристаллизатора объясняется необходимостью надежного удаления закристаллизовавшейся корочки на торце кристаллизатора. При меньших значениях не происходит надежного удаления корочки слитка с торца кристаллизатора, При больших значениях прочность зубцов недостаточна, что вызывает выход из строя устройства, Указанный диапа зон устанавливается в прямо пропорциональной зависимости от наименьшей ширины рабочей полости кристаллизатора. Диапазон величин шага зубцов в пределах 0,005-0,1 длины рабочей полости кристаллизатора объясняется интенсивностью и скоростью роста корочки металла на торце кристалливатора,При больших значениях появляется необходимость относительно большой длины перемещения огнеупорных пластин, что вызывает их интенсивный износ и выход из строя. При меньших значениях габариты зубцов незначительны, что осложняет процесс срезания корочки металла с торца кристаллизатора и уменьшает их стойкость. Указанный диапазон устанавливают н обратно пропорциональной зависимости 45 длины грани слитка.Скос краев огнеупорных пластинопод углом 45 объясняется необходимостью осуществления относительного перемещения частей пластины беэ образования зазора между ними.На фиг, 1 показано устройство для непрерывной разливки слитков прямоугольного сечения, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (при 55 одном относительном положении огнеупорных пластин); на Лиг, 3 - то же, (при другом относительном положении огнеупорных пластин). Устройство для непрерывной разливки слитков прямоугольного сечения состоит из корпуса металлоемкости 1, состыкованного с торцом 2 кристаллизатора 3, состоящего из широких 4 и узких 5 рабочих стенок, образуюших рабочую полость 6, черезчасти 7-10 огнеупорной пластины, имеющей на торцах зубцы 11 с выступами 12 и впадинами 13. Части огнеупорной пластины снабжены рычагами 14-17, Корпус металлоемкости 1 образуют направляющие 18, Обозначено также жидкий металл 19, слиток 20, оболочка 21 слитка,Способ непрерывной разливки слитков прямоугольного сечения осуществляют следующим образом.П р и м е р. В процессе непрерывной разливки н футерованную огне- упорами металлоемкость 1 подают сталь 19 марки Зсп. К корпусу металлоемкости 1 пристыкован кристаллизатор 3 с торцом 2, состоящий иэ широ. - ких 4 и узких 5 рабочих стенок, образующих рабочую полость 6. Между металлоемкостью 1 и торцом 2 кристаллиэатора 3 установлена плоская огнеупорная пластина, состоящая из частей 7-10 из диборида циркония, На торцах частей 7-10 пластины выполнены зубцы 11 с выступами 12 и впадинами 13. Части 7-10 огнеупорной пластины снабжены рычагами 14- 17 для возвратно-поступательного перемещения в направляющих 18.под действием приводов (не показаны).В процессе непрерывной разливки жидкий металл 19 иэ металлоемкости 1 подают в рабочую полость 6 кристаллизатора 3, из которого вытягивают слиток 20 сечением 200 х 500 мм со скоростью 0,8 м/мин. Весовой расход металла составляет 0,6 т/мин.В процессе непрерывной разливки частям 7-10 пластины сообщают возвратно-поступательное разноориентированное относительно противоположных граней слитка 20 перемещение с частотой 60 циклон в 1 мин с шагом 0,1 ширины наибольшей грани слитка 2.0 или 50 мм. Торцы частей 7-10 пластины с зубцами 11 заходят или свисают с торцов 2 н рабочую полость 6 кристаллизатора 3 на величину 0,01 ширины рабочей полости 6 или 2 мм, Высота зубцов 11 составляет 0,04 ширины рабочей полости 6 или 8 мм. Шаг зубцов 11 сос 13151тавляет 0,1 длины рабочей полости 6или 50 мм. Края частей,7-10 пластиныскошены под углом 45 и контактируютбез зазора друг с другом,При такой организации процесса 5непрерывной разливки происходит подрезка и удаление закристаллизовавшейся корочки, металла в эазоре иливпадинах 13 между выступами 12 зубцов 11. При этом нарушается связь и 10целостность металла между корочкойна торце 2 кристаллизатора 3 и оболочкой 21 непрерывного слитка 20,формирующейся в рабочей полости 6на поверхности рабочих стенок 4 и 5кристаллизатора 3. Вследствие этогоначало кристаллизации и формированиеоболочки 21 всегда и гарантированнопроисходит только в рабочей полости6 кристаллизатора 3, При этом процесс 20кристаллизации корочки, происходящейна торце 2 кристаллизатора 3, а также на внешних поверхностях частей 710 пластины никак не сказывается напроцессе начала формирования и кристаллизации оболочки 21 в рабочей 14 8полости 6 кристаллизатора 3. Срезанные частички корочки закристаллизовавшегося металла расплавляются в объеме жидкого металла 19.Вследствие выполнения краев частей 7-10 пластины скошенными под уголом 45 в процессе их относительного друг к другу перемещения не происходит образования щели и раскрытия стыка между ними, что устраняет затекание металла между ними.Благодаря этому на поверхности слитка не образуются надрывы, заливины, дояса, что снижает брак слитков по качеству поверхностной зоны, а также устраняются прорывы металла, что.повышает стабильность процесса непрерывной разливки.Применение изобретения позволяет снизить брак слитков по качеству поверхностной зоны на 0,87. и уменьшить количество обрези на 0,67.Предлагаемые способ и устройство предпочтительны для применения на установках непрерывной разливки вертикального и горизонтального типов.орректор М. Бо ктор А. Са и Заказ 2238/ нног тений 5, Ра олиграфиче".кое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 оизводстве Тираж 740 ВНИИХИ Государств по делам изобр 113035, Москва, ЖПодпи ноекомитета СССРи открьпийнская ноа и д