Способ непрерывного литья слитков

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОЮ (11) g(y), В 22 Î 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в Г".» 0 Н .3 .1 g

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3481761/22-02 (22) 17.08.82 (46) 15.03.84. Вюл. и 10 (72) Е. А. Коротков, В. И.Паршин, g. И. Жаворонков, А. Г. Лунев, Ю. И. Иванов, A. И. Вотинови В. A. Данаусов (53) 621.746.027(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

H 694277, кл, В 22 О 11/00, 1977.

2. Германн Э. Непрерывное литье.

И., 1961» с. 680. (54)(57) 1. Cll0COE НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

СЛИТКОВ, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения с помощью роликов и его комбинированное охлаждение сначала водой, распыливаемой форсунками, с изменением оптимальных значений удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону, а затем - водовоздушной смесью, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью улучшения качества слитков из трещиночувствительных марок стали и снижения расхода воздуха, слиток охлаждают водовоздушной смесью в течение времени, равного 0,28-0,74 времени полного затвердевания слитка.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что.верхнюю грань слитка охлаждают водовоздушной смесью I в течение времени, большего в 1,05 1,5 раза времени охлаждения смесью нижней грани слитка. С:

1019345

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для непрерывной разливки металлов.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения с поФ мощью роликов, охлаждение слитка во- 10 дой, распыляемой форсунками, изменение значений удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону t1 ).

Однако известный способ характери- 1 эуется высокой неравномерностью охлаждения из-за большого размера капель воды в факеле и малой области его орошения, что обуславливает значительную разницу в температуре поверх- 2о ности спитка на участках, где производится подача воды, и посредине между двумя такими участками, при этом разница увеличивается по длине слитка из-за снижения его температуры. Не- 2s равномерное-охлаждение обуславливает снижение качества низколегированной стали из-за образования трещин на поверхности слитков.

Наиболее близким к изобретению яв-зо ляется способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью,поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения с помощью роликов и его комбинированное охлаждение сначала водой и затем смесью воды и воздуха (2 ).

Этот способ не обеспечиваот удов- „ летворительного качества слитков из низколегированных сталей из-за резкого изменения условий охлаждения при переходе от водяного к водовоздушному охлаждению (разогрев или переохлажде-45 ние поверхности слитка- на участке водовоздушного охлаждения), в связи с чем слитки имеют развитые наружные и внутренние трещины. кроме того, при . использовании данного способа велики затраты воздуха, поскольку они определяются необходимостью получения высокодисперсной воды в факеле.

Способ не учитывает также особенности разливки стали на криволинсй- 55 ных установках, заключающиеся пре>;д< всего в участии отраженной от сли>ка воды в охпаждении верхней грани сrlll l" ка, что приводит к заметному развитию дефектов на этой грани иэ-эа ее.переохлаждения.

Целью изобретения является улучшение качества слитков из трещиночувствительных марок стали и снижение расхода воздуха.

П оставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного литья слитков, включающему подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения с помощью роликов и его комбинированное охлаждение сначала водой, распыливаемой фор сунками, с изменением оптимальных . значений удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения ro экспоненциальному закону, а затем — водовоздушной смесью, слиток охлаждают водовоздушной смесью в течение времени, равного 0,28-0,74 времени полного затвердевания слитка.

При этом верхнюю грань слитка охлаждают водовоэдушной смесью в течение времени, большего в 1,05-1,5 раза времени охлаждения смесью нижней грани слитка.

Изменение удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по общему закону для участков водяного и и водовоздушного охлаждения и установление расхода воздуха на участке водовоэдушного охлаждения только для обеспечения требуемого угла раскрытия факела воды позволяют повысить качество слитков иэ трещиночувствительных марок стали за счет исключения резкого изменения температуры поверхности при переходе от водяного к водовоздушному охлаждению, при пониженных расходах воздуха - за счет исключения тонкого диспергирования воды.

Большее время охлаждения водовоздушной смесью нижней грани слитка, по сравнению с верхней, при разливке стали на криволинейной установке обеспечивает дополнительное улучшение качества слитков за счет снижения развития дефектов на наиболее чувствительной к ним грани и уменьшение расхода воздуха за счет большей длины водяного охлаждения на нижней грани, Предел времени охлаждения слитка водовоздушной смесью определен экспериментально, исходя из требуемого дпя

3 1079 обеспечения качественной поверхности охлаждения слитка на длине, близкой к длине жидкой фазы, с учетом изменения по ее длине температуры поверхности. При этом нижний предел выбран из условия превышения на участке водя ного охлаждения температуры поверхности слитка над температурой хрупкости для сталей, характеризующихся низкой склонностью к поверхностным IÎ трещинам (стали типа СТ ЗСП, 09Г2 и т.д.), верхний - из того же условия для склонных к трещинам сталей (типа

16 ГФР: 14, 16 Г 2АФ и т.д,) .. !

П ределы отношений времени охлаждения водовоэдушной смесью противоположных криволинейных граней определены экспериментально. При значениях скорости вытягивания 0,5-0,6 м/мин 2о качество поверхности верхней грани (она всегда больше поражена трещинами, чем нижняя грань) заметно улучшается при большем в 1,5 раза времени ее охлаждения смесью (принято за верх- 25 ний. предел). При повышении скорости вытягивания до 0,8-0,9 м/мин разница

Характеристики

I I I I I

IV V

R ч R ч

О, I 1 1,19 1,94 1,63 1,65,, Длина секции, м

Расход воды, м /ч, при скорости, м/мин

0,6 2,8 5,8 4,7 2,6 2,3 2,2

0 7 3 5 7,2 5,8 3,2 2,8 2,7

0,6

0 7

Продолжение таблицы

VII

VIII

Характеристики ч ч

1 825 (1 825 3 542 5,32

22 1 9 1 9 16 32 21 4п

Длина секции, м

Расход воды, м /ч, Подача водовоэдушной смеси на секцию при скорости, м/мин

3" 5

so времени охлаждения водовоздушной смесью противоположных широких граней слитка не оказывает влияния на снижение дефектов, что по-видимому, связано с повышением температуры прверхности слитка. Поэтому за нижний предел принято значение отношения, соответствующее разности длин охлаждения по нижней и верхней сторонам слитка °

".I р и м е р. Двухручьевая машина непрерывного литья криволинейного тиha имеет зону вторичного охлаждения иэ девяти форсуночных секций общей длиной 19 м, причем последние три секции по нижней грани длиной 10,7 м и пять секций по верхней грани длиной 14,2 м оборудованы приставками для ввода в воду воздуха перед ее подачей на форсуночные секции. В них в ка честве разделительной стенки между воздухом и водой использована керамика.

На машине разливают сталь 09Г2ФБ со скоростью 0,6 м/мин .

Режимы вторичного охлаждения слитков приведены в таблице.

1079345

Продолжение таблицы

VI I I

VI

VII

Характеристики

R ч

I при скорости, м/мин 2,7 2,3 2,4 2 0 4 0 2 6 4,9 2,5 I

Подача водовоздушной смеси на секцию при ,скорости, м/мин

4 + Ф + + + +

Составитель P. Васильева

Редактор Р. Гулько Техред Ж.Кастелевич Корректор tl.

Пилипенко

Заказ 1215/8

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, госква, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "llатент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Рассчитанные исходя из приведенных 2О в таблице расходов воды удельные плотности орошения соответствуют экспоненциальному закону, общему для всей зоны вторичного охлаждения, при этом на верхнюю грань, начиная с V з3оoн IыI, по25 дают меньшее количество воды и ее охлаждают водовоздушной смесью в течение, времени, большего в 1,32 раза, чем нижнюю грань. Расход воздуха при получении водовоздушной смеси соответству" ЗО ет углу раскрытия факела воды в пределах 85-953 его паспортного значенив и составляет 3,3-25,8 нм /кг воды в обратной пропорциональной зависимости от расхода воды. 35

Полученные слитки характеризуются удовлетворительным качеством поверхности - количеством трещин на 1 п.м. по "змейке" не более 5 шт °, их глубина до 5 мм. Выход годных слябов 94- 40

953, выход годных листов по поверхности 94-96 .

При разливке стали с более высокой скоростью (0,7 м/мин) может быть уменьшена длина охлаждения водовоз- 45 душной смесью верхней грани слитка

I (см. таблицу). В этом случае качество слитков также удовлетворительное и характеризуется показателями, близкими к предыдущему варианту. ,Iрименение изобретения позволяет

Г одновременно улучшить качество слитков из склонных к трещинам сталей и снизить расход сжатого воздуха, а для криволинейных установок получить слитки практически без дефектов на обоих криволинейных гранях, Например, при производстве стали

09Г2ФБ в объеме 0,3 млн.т можно по1 лучить экономический эффект в размере 200-250 тыс.руб. за счет снижения отсортировки литого металла (на 0,10,3 абс.Ф) и проката из него (на 0,30,5 абс.4) по дефектам поверхности, а также 25,0-50,0. тыс.руб. за счет экономии сжатого воздуха (на 50-75/).

По сравнению с другими, наиболее прогрессивными решениями, предлагаемое изобретение характеризуется высокой надежностью из-за несложной конструкции устройства для получения водовоздушной смеси.