Способ горизонтальной непрерывной разливки металлов

 

1. СПОСОБ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ , включающий установку затравки в кристаллизаторе вплотную к торцовой части горизонтального металлопровода, подачу жидкого металла в металлоприемник и металлопровод, отвод затравки, формирование в кристаллизаторе корки заготовки до заданной .толщины, возвратнопоступательное перемещение кристаллизатора относительно сформированной корки заготовки и горизонтального металопровода , перемещение кристаллизатора и сфорхху / /- ///f// / Фиг.1 мированной корки заготовки с затравкой на установленный щаг с одновременной подачей в кристаллизатор жидкого металла и неоднократное повторение этих операций, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества формируемых заготовок, затравку и кристаллизатор одновременно перемещают от металлоприемника, причем скорость перемещения кристаллизатора равна VK , Ьз где УЗ -скорость перемещения затравки; перемещения кристаллизатора; Lj - шаг перемещения затравки, выдерживают паузу, во время которой формируют корку заготовки до заданной толщины , затем кристаллизатор возвращают в исходное положение. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время одновременного перемещения кристаллизатора относительно металлопровода и формируемой заготовки относительно кристаллизатора величины их перемещений равны.

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4151 В 22 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3675151/22-02 (22) 28.12.83 (46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) Е. А. Коршунов, В. В. Байдов, В. Г. Лисиенко, Т. В. Мещанинова и Е. В. Мельников (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (53) 621.746.047 (088.8) (56) 1. Заявка Японии № 55-45569, кл. В 22 D 11/04, 1978.

2. Непрерывное литье стали. М., «Металлургия», 1982, с. 323 — 325, рис. 1 и 2. (54) (57) 1. СПОСОБ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ

НЕПРЕРЬ1ВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ, включающий установку затравки в кристаллизаторе вплотную к торцовой части горизонтального металлопровода, подачу жидкого металла в металлоприем-ник и металлопровод, отвод затравки, формирование в кристаллизаторе корки заготовки до заданной .толщины, возвратнопоступательное перемещение кристаллизатора относительно сформированной корки заготовки и горизонтального металопровода, перемещение кристаллизатора и сфор-SU 1138233 А мированной корки заготовки с затравкой на установленный шаг с одновременной подачей в кристаллизатор жидкого металла н неоднократное повторение этих операций, отличающийся тем, что, с целью повышения качества формируемых заготовок, затравку и кристаллизатор одновременно перемещают от металлоприемника, причем скорость перемещения кристаллизатора равна

Lw- з, 1-з где Уз -скорость перемещения затравки;

Lк — шаг перемещения кристаллизатора;

1-з — шаг перемещения затравки, выдерживают паузу, во время которой формируют корку заготовки до заданной толщины, затем кристаллизатор возвращают в исходное положение.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время одновременного перемещения кристалл изатора относительно металлопровода и формируемой заготовки относительно кристаллизатора величины их перемещений равны.

1138233 таллопровода, подачу жидкого металла в металлоприемник, и металлопровод, отвод затравки, формирование в кристаллизаторе корки заготовки до заданной толщины, возвратно-поступательное перемещение кристаллизатора, относительно сформированной корки заготовки и горизонтального металлопровода, перемещение кристаллизатора и сформированной корки заготовки с затравкой на установленный шаг с одновремен50

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов.

Известен способ непрерывного литья заготовки, который состоит в прерывистом вытягивании кристаллизующейся заготовки из горизонтально расположенного кристалл изатора, один конец которого непосредственно связан с печью-миксером с расплавленным металлом. Заготовку вытягивают из кристаллизатора в течение определенного 1О времени, после чего вытягивание прекращается и делают выдержку, в течение которой в кристаллизаторе формируется заготовка до заданной величины (1).

Недостатками этого способа являются низкое качество отливаемых заготовок, обусловленное возможностью получения перехватов металла внутри формируемой заготовки, что влияет на качество осевой зоны слитка, а также низкая скорость разливки. го

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывной разливки металла, включающий установку затравки в кристаллизаторе вплотную к торцовой части горизонтального металлопровода, подачу жидкого металла в металлоприемник и металлопровод, отвод затравки, . формирование в кристаллизаторе корки заготовки до заданной толщины, возвратнопоступательное перемещение кристаллизатора относительно сформированной корки заготовки и металлопровода, перемещение кристаллизатора и сформированной корки заготовки с затравкой на установленный шаг с одновременной подачей в кристаллизатор жидкого металла и неоднократное З5 повторение этих операций (2).

Недостатком известного способа является низкое качество отливаемых заготовок, обусловленное разнотолщинностью начальноформирующейся корки отливаемой за- 4О готовки при.ее периодическом перемещении, особенно при шаге перемещения, близком к длине кристаллизатора.

Цель изобретения — повышение качества отливаемых заготовок.

Поставленная цель достигается тем, что

45 согласно способу горизонтальной непрерывной разливки металлов, включающему установку затравки в кристаллизаторе вплотную к торцовой части горизонтального меной подачей в кристаллизатор жидкого металла и неоднократное повторение этих операций, затравку и кристаллизатор одновременно перемещают от металлоприемника, причем скорость перемещения кристаллизатора равна

1" 3 где V — скорость перемещения затравки;

L — шаг перемещения кристаллизатора;

15 — шаг перемещения затравки, выдерживают паузу, во время которой формируют корку заготовки до заданной толщины, затем кристаллизатор возвращают в исходное положение.

Кроме того, во время одновременного перемещения кристаллизатора относительно металлопро вода и формируемой заготовки относительно кристаллизатора величины их перемещений равны.

В период вытягивания заготовки из кристаллизатора в кристаллизаторе начинает формироваться корка нового участка, причем в условиях, когда с двух ее сторон имеет место жидкая фаза, которая через

1 — 3 с после остановки заготовки исчезает.

Это создает более благоприятные условия в формировании стыка между участками заготовки. При перемещении сформированного участка заготовки относительно кристаллизатора торец заготовки омывается перегретым металлом, только что. поступившим в кристаллизатор, поэтому отрицательное влияние переохлаждения торца сформированной корки заготовки при периодическом вытягивании ее из кристаллизатора снижается, что имеет существенное значение особенно в случае отливки заготовки в сравнительно длинный кристалл изатор, когда имеет место сравнительно большой шаг вытягивания и когда пауза между вытягиваниями заготовки сравнительно велика и составляет, например, 60 — 120. с.

Кроме того, при одновременном перемещении кристаллизатора относительно горизонтального металлопровода и отливаемой заготовки относительно стенок кристаллизатора, в частности с одинаковой ско. ростью, корочка в период перемещения на. чинает формироваться от центра кристаллизатора в обе стороны к торцам, что обуславливает улучшение ее качества в начальный период формирования.

На фиг. 1 представлена схема установки для осуществления предлагаемого способа, исходное положение; на фиг..2 — положение кристаллизатора и затравки в момент перемещения их на установленный шаг; на фиг. 3 — положение сформированной заготовки перед смещением кристаллизатора в сторону металлоприемника; на фиг. 4— то же, после смещения кристаллизатора в

1138233 металлопровода 3, между корочкой 6 и затравкой 5 исчезает. За время последующей паузы происходит формирование корки заготовки 7 до заданной величины (фиг. 3) и соединение корки 6 с затравкой 5. После чего кристаллизатор 4 относительно сформированной корки заготовки 7 и горизонтального металлопровода 3 смещают в сторону металлоприемника 1 (фиг. 4) в исходное положение Затем снова начинают следующее перемещение кристалл изатора

4 и заготовки 7 с затравкой 5 на установленные расстояния L< и Lz со скоростями соответственно V и V> и одновременно в кристаллизатор 4 подают жидкий металл.

В этот момент начинает формироваться новый участок заготовки 8 (фиг. 5), при этом между коркой и торцом горизонтального металлопровода 3 и между этой же коркой и торцом ранее сформированного участка заготовки 7 на расстоянии Ь3 металл находится в жидком состоянии. После остановки заготовки 7 указанное жидкое состояние

55 сторону металлоприемника; на фиг. 5 положение криеталлизатора и затравка со сформированным участком заготовки в момент их перемещения на установленный шаг; на фиг. 6 — положение сформирован5 ной заготовки после смещения кристаллизатора.

Установка (фиг. 1) включает металлоприемник 1 для жидкого металла 2, горизонтальный металлопровод 3, частично размещенный в горизонтальном охлаждаемом кристаллизаторе 4 и затравку 5, размещенную в кристаллизаторе 4.

Непрерывная разливка жидкого металла осуществляется следу ощим образом.

Первоначально затравка 5 закрывает торец горизонтального металлопрозода 3, а кристаллизатор 4 находится в исходном положении, при котором горизонтальный металлопровод 3 размещен на половине длины кристаллизатора (фиг. 1) . Жидкий металл 2 подается из металлоприемника 1 20 в горизонтальный металлопровод 3 до контакта с затравкой 5. После заполнения горизонтального металлопровода 3 начинается движение затравки 5 с установленной скоростью з на Величину 1.3, B KpHcT3JIJIH- 25 затора в том же направлении со скоростью 4= — — — на величину 1.к (фиг. 2) и

1.к Ъ

Ьз начинает формироваться корка заготовки 6, при этом между коркой и торцом горизонтального металлопровода

3, а также между этой же коркой и затрав- З0 кой 5 на расстоянии И металл находится в жидком состоянии. Величина М зависит от перегрева поступающего в кристаллизатор жидкого металла и от скоростей перемещения кристаллизатора и затравки. Через 1 — 3 с после перемещения кристал. 35 лизатора жидкая фаза между формирующейся корочкой 6 и торцом горизонтального сохраняется в течение 1 — 3 с, затем исчезает. На границе стыка происходит соединение ранее сформированного и вновь формируемого участков заготовки.

После формирования в последущей паузе корки заготовки 9 до заданной величины (фиг. 6) кристаллизатор возвращают в исходное положение и повторяют описанные операции при подаче в кристаллизатор очередной порции металла.

Пример. Отливается остальная заготовка диаметром 150 мм через кристаллизатор длиной 1,1 м: Шаг перемещения заготовки

1 м, время перемещения заготовки на указанный шаг 5 с, время паузы между перемещением заготовки 0,5 мин, коэффициент затвердевания заготовки К = 3,0 см мин-М цикл повторяемости перемещения заготовки и паузы 35 с.

При принятых параметрах режима разливки стали толщина корки очередного вытягиваемого участка заготовки 20 мм, что вполне допустимо, скорость перемещения заготовки 0,2 м/с, скорость кристаллизации 0,1 м/с, скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора также 0,1 м/с. При такой относительной скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора гарантируется наличие жидкой .фазы металла между вновь формируемой коркой заготовки, торцами металлопровода и вытягиваемой из кристаллизатора заготовкой в период вытягивания.

Через 25 с носле очередного перемещения кристаллизатора и заготовки кристаллизатор в течение 5 с возвращают в исходное положение, причем перемещают его так, чтобы торец металлопровода оказался в средней его части.

Далее повторяют цикл перемещения заготовки и паузы между перемещениями.

Средняя скорость разливки при этом равна 1,7 м/мин, а на установках горизонтального типа скорость разливки стали при отливке заготовок диаметром 150 мм 0,7—

1,2 м/мин.

При принятом коэффициенте затвердевания К время полного затвердевания заготовки составляет 6 мин, вследствие этого протяженность зоны вторичного охлаждения машин (с некоторым запасом) должна быть 10 м.

Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в том, что по сравнению с известным использование предлагаемого способа непрерывной разливки металла позволяет получать сплошные заготовки повышенного качества, так как создаются условия для качественной сварки формируемых участков заготовки, что позволяет разрезать полученный слиток на

11

S мерные длины независимо от расположения стыков.

Поскольку создаются более благоприятные условия для формирования заготовок, снижается брак по различным дефектам, в частности по дефектам усадочного характера. Снижение брака, возможность более рационального деления непрерывноотливаемых заготовок позволят повысить выход годного в пределах 5 — 8 /о.

38233

Предлагаемый способ особенно эффективен при использовании сравнительно длинного кристаллизатора, например, длиной 1,0 — 1,5 м, а при периодическом вытягивании заготовки из кристаллизатора длина кристаллизатора сушественно влияет на производительность машины непрерывного литья. Возможное применение длинного кристаллизатора позволяет увеличить производительность машины в 1,2 — 1,5 раза. юг. 4

1138233

Редактор О. Черниченко

Заказ 10596/9

Составитель А. Поров

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4