Способ непрерывной разливки заготовок прямоугольного сечения

)5 В 22 О 11/12 ННЫЙ КОМИТЕТНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРС ПО ИЗОБР ПРИ ГКНТ АНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВ(71) Мариупольский ититут лургический инсАЗЛИВКИ О СЕЧЕ(72) В. С. Голобоков, А. В, Лоза, В. В, Шишкин, Р. Е, Урбанский, О. В, Носоченко и Г. А.Николаев(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙЗАГОТОВОК ПРЯМОУГОЛЬННИЯ Изобретение относится к металлургии. а именно к машинам непрерывного литья металлических заготовок прямоугольного поперечного сечения.Известен способ производства заготовок методом непрерывной разливки, в котором слиток получают путем отливки в ручье МНЛЗ с последующим обжатием в валках правильно-тянущего устройства.Недостатком способа является ухудшение качества заготовки при изменениях скорости разливки, вследствие несовпадения положения зоны обжатия слитка валками и зоны конца жидкой лунки, что ограничивает технологические возможности процесса.Известен также способ непрерывной разливки, при котором возможность обработки заготовки давлением при различных режимах вытягивания реализуется с помощью обжимной клети, устанавливаемой на различных участках ручья МНЛЗ перед началом процесса разливки,(57) Сущность: жидкий металл подают в кристаллизатор с выпуклыми широкими гранями, в котором формируется твердая корка двухфазного слитка. На выходе из кристаллизатора твердожидкий слиток попадает в зону вторичного охлаждения, где удерживается и направляется по оси ручья машины приводными и холостыми поддерживающими роликами, бочки которых имеют вогнутую образующую, В зоне конца жидкой лунки слиток взаимодействует с обжимными роликами, имеющими цилиндрическую форму бочек и попарно установленными вдоль оси ручья с шагом, определяемым по предложенной зависимости. 1 з.п, ф-лы, 4 ил,Недостатком способа являются необходимость частой перенастройки машины в периоды технологических пауз, а также невозможность реализации способа при колебаниях скоростей разливки .в процессе непрерывной работы МНЛЗ, по причине изменения длины жидкой лунки слитка.Известен также способ непрерывной разливки (принятый за прототип), согласно которому отливаемая заготовка подвергается последовательному пластическому деформированию; осуществляемому по длине всей жидкой лунки посредством взаимодействия с валками бочкообразной фоомы.Недостатком способа является невозможность резкого "отсечения" коьца жид кой лунки заготовки вследствие посгепенно возрастающего обжатия слитка какдой парой роликов, что ухудшает качество заготовки из-за дефекта "осевая трещин, Более того, использование возрастающег обжатия слитка по еодлине затрудняет управпе 1771870ние процессом разливки, так как требуетзначительного парка разнопрофилированных роликов,Целью изобретения является улучшение качества стальных слитков, за счет. 5уменьшения длины жидкой лунки, и упрощение процесса управления обжатием заготовки,Поставленная цельдостигается тем, чтообжатие двухфазной заготовки осуществляют с одинаковой степенью одновременно внескольких поперечных сечениях, отстоящих друг от друга на расстоянии Т, где Топределяется из условия:д 15 С Р О ЬЬ ГИн20 коро- аксигде ЧжинЧмкс - интервал рабочих сстей разливки от минимальной до ммальной, мм/с;Ли - половина величины обжатия ваготовки деформирующими роликами, мм;С - константа(С =0,609 10 );Р - наибольшее ферростатическое давление в жидкой лунке при Чмакс, 10 бар;-2и - половина толщины слитка, мм; 30т - время полной кристаллизации слитка, мин;К - постоянная затвердевания, мм/мин,причем обжатие заготовки в середине поперечного сечения осуществляют в интервале 35величин от 2 до 3%,На фиг, 1 представлена схема формирования твердого слитка в роликовойпроводке МНЛЗ; на фиг,2 - 3 - схема деформирования твердой корки двухфазного 40слитка при "отсечении" конца жидкой лунки; на фиг, 4 - расчетная схема для определения математической зависимости междушагом установки обжимных роликов и основными технологическими параметрами 4 бпроцесса непрерывной разливки,При осуществлении способа жидкий металл непрерывно падают в кристаллизатор1 с выпуклыми широкими гранями, в котором формируется твердая корка двухфазного слитка 2. Безостановочно перемещаясь,на выходе из кристаллизатора твердо-жидкий слиток 2 попадает в зону вторичногоохлаждения, где удерживается и направляется по оси ручья МНЛЗ приводными и холостыми поддерживающими роликами 3 - 7,бочки которых имеют вогнутую образующую. В зоне конца жидкой лунки слитоквзаимодействует с обжимными роликами 812, имеющими цилиндрическую форму бочек и попарно установленными вдоль оси ручья с шагом, удовлетворяющим неравенству; ЯсТ(С Р" 5О Л 1 Кт Чм Процесс "отсечения" конца жидкой лунки двухфазного слитка при изменении скорости разливки в интервале от Чин до Чмакс осуществляется следующим образом.До контакта с первой по ходу движения слитка парой обжимных роликов 8 двухфазная заготовка 2 перемещается в роликовой проводке, образованной поддеркивающими роликами 3, установленными попарно с зазором по. При этом толщина жидкой лунки двухфазного слитка равномерно уменьшается от ролика к ролику за счет роста толщины твердой корки, В. контакте с первой парой обжимных роликов 8, установленных с зазором и, двухфазный слиток получает обжатие 2 Ь и = по - и. При этом жидкая лунка испытывает локальноеутонение 2 Ь=2 ЬЬ, Так как 2 Ьуменьше толщины 1 жидкой лунки перед деформированием слитка (2 Ьу ц 1), то смыкания фронтов кристаллизации не происходит, После контакта с роликами 8 под действием ферростатического давления жидкой фазы твердая корка прижимается к поддерживающим роликам 4, а.слиток восстанавливает свою толщину до величины по. При перемещении слитка 2 от первой ко второй паре обжимных роликов продолжается уменьшение толщины жидой лунки с 1 до р, вследствие кристаллизации металла. В контакте со второй парой обжимных роликов 9 где слиток вновь получает обжатие 2 Л Ь, условие смыкания фронтов кристаллизациг не выполняется, т.к. 2 Ьуд. После дефс рмации слиток восстанавливает толщину Н 1 О в контакте с поддерживающими роликами 5 и перемещается к третьей паре обжимных роликов 10, имея перед обжатием толщину жидкой лунки зр, При деформировании слитка третьей парой обжимных роликов 10 величина обжатия 2 Ьп превышает толщину жидкой лунКи уз 2 Л йр), то есть вследствие происшедшего смыкания фронтов кристаллизации наблюдается "отсечение" конца жидкой лунки и уплотнение сердцевины заготовки, При отсутствии жидкой фазы за обжимными роликами 10 толщини слитка сохраняется на уровне и до выхода его из ручья МНЛЗ. На этом участке слиток контактирует с обжимными роликами 11-12, кото 1771870ка, мин;К - пост мммин ,2, Способ и тем, что обжат перечного сеч пенью 2 - Зо. оянная затвер ия йся е по- стеи;1, Отличаю заготовки в сере ия осуществляютрые выполняют функцию поддерживающих и направляющих роликов, не деформируя слиток,При уменьшении скорости разливки интенсивность роста толщины твердой корки слитка, отнесенная к длине участка, возрастает, В атом случае толщина жидкой лунки уменьшается быстрее и.условие смыкания фронтов кристаллизации(2 ЬЬр) выполняется при обжатии слитка роликами 9, либо, если 2 ЬЬц 1, роликами 8,Напротив, при увеличении скорости разливки, когда длина жидкой лунки возрастает, условие смыкания фронтов кристаллизации (2 Ь Ьд 4) выполняется при обжатии слитка роликами 11, либо, если 2 Мц 5, роликами 12. С учетом нарастания толщины твердой корки слитка по закону квадратного корня и особенностей поведения корки двухфазного слитка под . действием ферростатического давления, гарантированное "отсечение" конца жидкой лунки в одной из пар установленных обжимных роликов обеспечивается при выполнеКПри этом признак обжатия слитка в пределах 23 от высоты его сечения исключает образование и развитие внутренних подкорковых трещин в заготовке при ее деформировании обжимными роликами.П р и м е р, Деформирование двухфаз.ного слитка осуществляют цилиндрическими роликами диаметром 380 мм, установленными в роликовой проводке зоны вторичного охлаждения наряду с поддерживающими роликами диаметром 380 мм, имеющими в результате механического износа образующую с вогнутостью 3 мм, что обеспечивает величину обжатия слитка Б мм (2 О) при отливке слябов толщиной 300 мм, При колебаниях скорости разливки от 0,5 до 1,2 м/мин гарантированное отсечение конца жидкой. лунки какой-либо иэ пар обжимных роликов обеспечивается их установкой на расстоянии 840 мм, т,е, при поочередном расположении на криволинейном участке роликов с вогнутым и цилиндрическим профилем, Первая пара обжимных роликов размещена на расстоянии 7500 мм от верхнего среза кристаллизатора по оси ручья, Количество обжимных пар роликов - 8.Применение обжатия осевой части заготовки при указанных выше условиях снижает химическую неоднородность в осевых зонах сляба в 1,32,0 раза, уменьшает размеры осевых трещин в 3,55,0 раз. Формула изобретения1. Способ непрерывной разливки заготовок прямоугольного сечения, включающий подачу жидкого металла в вертикальный кристаллизатор, формирование твердой корки заготовки, последующее вытягивание двухфазной заготовки в зону вторичного охлаждения последовательно установленными приводными поддерживающими роликами с вогнутыми бочками и обжатие двухфазной заготовки в зоне конца жидкой лунки обжимными цилиндрическими роликами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества слитка и упрощения процесса управления обжатием заготовки, обжатие двухфазной заготовки осуществляют с одинаковой степенью одновременно в нескольких поперечных сечениях, расположенных друг от друга на расстоянии Т, определяемом по зависимостиВЯ ГДЕ Чмин И Чмакс СООТВЕТСТВЕННО МИНИ- мальная и максимальная рабочие скорости разливки, мм/с;ЬЬ - половина величины обжатия заготовки деформирующими роликами, мм;С = 0,609 10 - константа;Р - наибольшее ферростатическое дав.а ленИе в жидкой лунке при Чмакс, 10 бар;и - половина толщины слитка, мм;х - время полной кристаллизации слит 17718701771870 ректор М,Петраш актор изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3800 ВНИИПИ Гос Составитель В,ГолобоковТехред М,Моргентал Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4 Ю