Способ управления непрерывным литьем заготовок

(59 4 В 22 0 11/1 РС 7 ГЯГЧ 47,ь)ПЫ 1г,1(ф 1 п ".,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им. А.И. Целикова(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫМЛИТЬЕМ ЗАГОТОВОК(57) Изобретение относится к области металлургии, точнее к непрерывному литью металлов, Цель - улучшение качества литого металла эа счет повы-, шения его однородности. Способ включает подвод металла в кристаллизатор, вытягивание из него заготовки, вторичное охлаждение, непрерывное измерение суммарного тока двигателей тянущих роликов и электромагнитное перемешивание жидкой фазы в процессе литья с регулированием его интенсивности. При этом регулирование интенсивности электромагнитного перемешивания осуществляют изменением фазового тока перемешивателя в зависимости . Я1 от изменения величины суммарного тока двигателей тянущих роликов, .7 ил.1364390 35 Изобретение относится к черной металлургии, а именно к непрерывному литью металлов.Целью изобретения является улучшение качества литого металла за счет повышения его однородности.На фиг. 1 - 4 представлены графики распределения скорости потоковрасплава при различной толщине коркив зоне электро-магнитного перемешивателя (ЭМП); на фиг. 5 - зависимостьскорости потоков от фазного тока перемешивателя; на фиг. 6 - зависимостькачества заготовок, отлитых при различных значениях фазного тока перемешивателя; на фиг, 7 - график зависимости оптимального значения фазного тока перемешивателя от суммарного тока двигателей, 20На фиг. 1 позицией 1 представленакривая при толщине твердой фазыГ=О,ОЗ м; под позицией 2 - криваяпри Я =0,05 м; под позицией 3 -кривая при Е =0,08 м, Соответственно на фиг 2-4 представлен характерраспределения потоков при с, =0,03 м,6=0,05 м, Е =0,08 м,На фиг. 5 позицией 4 представлена зависимость скорости течения расп- З 0лава от фазного тока перемешивателя.,позициями 5 и 6 - зависимости скорос-.ти течения касательной и нормальнойсоставляющих у фронта затвердевания. Важнейшим параметром, определяющим качество макроструктуры непрерывно литого металла при электромагнитном перемешивании (ЭМП),является скорость потоков расплава, 40которая должна быть постоянной дляданного конкретного процесса литья.Для каждого конкретного процессалитья, когда сечение заготовки, электротехнические параметры перемешивателя, т,е. питающие напряжение, частота, полюсное деление, а также место установки перемешивателя по длине непрерывной заготовки определены, скорость потоков расплава зависит 50от фазного тока перемешивателя итеплофизического состояния слиткав зоне ЭМП, т,е. толщины корки итемпературы металла, Последний параметр определяет физические свойстварасплава: вязкость, плотность иэлектропроводность,В процессе разливки теплофизическое состояние заготовок изменяется в зависимости от скорости литья заготовки, температуры металла в сталеразливочном ковше и режима охлаждениязаготовки. В связи с этим возникаетнеобходимость в изменении в процесселитья фазного тока перемешивателяс целью поддержания оптимальной скорости потоков расплава,Основная сложность этой задачисвязана с методом непрерывного контроля теплофизического состояния заготовки в зоне ЭМП, который должен бытьпростым и точным, Известные методы,основанные на расчете толщины коркии физических свойств. расплава черезизмеренную температуру металла .искорость вытягивания, не отвечаютэтим требованиям, Эти методы требуютустановки дополнительной аппаратурыв бункере вторичного охлаждения(в условиях высоких температуры ивлажности) и имеют очень приближенный характер. Кроме того, процесс изменения скорости вытягивания не совпадает во времени с соответствующимему процессом изменения теплофизического состояния заготовки. Изменение скорости вытягивания происходит практически мгновенно, а время изменения теплофизического состояния заготовки от одного установившегося значения (соответствующего начальной скорости) до другого (соответствующего конечной скорости) может составлять несколько минут. В известных расчетах теплофизическое состояние заготовки в течение всего переходного процесса считается постоянным,Установлено, что суммарный ток двигателей привода тянущих роликов является количественной характеристикой теплофизического состояния заготовки в любой момент времени. Следовательно, суммарный ток двигателей привода тянущих роликов является параметром изменения фазного тока перемешивателя, позволяющим поддерживать оптимальную скорость потоков расплава в каждый момент времени в зависимости от изменения тепло- физического состояния заготовки,В результате экспериментальных исследований получают формулу, устанавливающую связь между фазным током перемешивателя и суммарным током двигателей привода тянущих роликов.з А 13 б 4390 ФудИ В) й +С 1 нт где 11 -А,В,С 10 20 Следует отметить, что суммарный ток двигателей привода тянущих роликов является технологическим парамет 25 ром, который контролируют в процессе литья независимо от наличия на МНЛЗ электромагнитного перемешивателя, Таким образом, реализация предлагаемого способа не требует установки доЭО полнительной измерительной аппаратуры. 35 формула изобретения Производят непрерывное литье заготовки конкретного сечения. В процессе литья жидкая фаза подвергается ЭМП перемешивателем с определенными 4 О электротехническими параметрами, установленными в конкретном месте по длине непрерывной заготовки. В процессе литья при фиксированном значении суммарного тока двигателей при вода 1 , изменяют фазный ток перемешивателя 1 и путем сравнительного анализа качества металла определяют его оптимальное значение 1 пП ф соответствующее суммарному току дви-. 50 гателей привода 1 , Далее фиксируютЕзначения суммарного тока двигателей 1 и 1и аналогичным методом определяют соответствующие или оптимальные значения тока перемешивателя 1 и 1. Подставляя полученные пары 1и 1 в вышеприведенную формулу и решая систему трех уравне- ний 1 (1 -В)" +С " фазный ток перемешивателя;суммарный ток двигателей;постоянные числовые коэффи-.циенты для отливаемого сечения слитка, электротехнических параметров перемешивателя и места его установки по длине непрерывной заготовки, вычисленные предварительно по ряду фиксированных значений суммарноготока двигателей привода исоответствующих им оптимальных значениях фазного токаперемешивателя. Методика определения числовыхкоэффициентов А, В, С следующая,определяют коэффициенты А, В, С для данного конкретного процесса.П р и м е р. На МНЛЗ отливают заготовку сечением 250 х 1600 мм. Электромагнитный перемешиватель, представляющий собой индуктор бегущего магнитного поля с полюсным делением 0,8 м, питанием частотой 3,0 Гц и напряжением 380 В, установлен на расстоянии 5,1 мм от мениска металла в кристаллизаторе.В данном конкретном примере А=4034; В=71; С=б, а формула принимает вид1 40341 -11.1 -71) +б 3На фиг. 7 представлен график зависимости оптимального значения фаэного тока перемешивателя от суммарного тока двигателей привода тянущих роликов, построенный по экспериментальным данным в условиях приведенного в примере процесса,Способ управления непрерывным литьем заготовок, включающий подвод мщкого металла в кристаллизатор, вытягивание из него кристаллизующейся заготовки и электромагнитное перемешивание жидкой фазы с изменением его интенсивности в процессе литья, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества литого металла за счет повышения его однородности, непрерывно измеряют суммарный ток двигателей привода тянущих роликов, а интенсивность электромагнитного перемешивания регулируют изменением фазного тока перемешивателя в зависимости от величины суммарного тока двигателей привода тянущих роликов согласно следующему математическому выражению:А1364390фазный ток перемешивателя;суммарный ток двигателейпривода;постоянные числовые коэф 5 фициенты для отлинаемогосечения слитка, электротехнических параметров перемешивателя и места его установки по длине непрерывной заготовки, вычисленныепредварительно по ряду фиксированных значений суммарного тока двигателей привода и соответствующих имоптимальных значений фазного тока перемешивателя..Редактор В, Бугренкова Техред Л.Сердюкова Ко р И, Мус одписное д, 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна 17/7 Т ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, раж 739 венного ретений Ж, Р омитета СС открытий шская наб,