Способ охлаждения непрерывнолитого слитка мелкого сечения

 

СПОСОБ ОХЛАВДЕНИЯ НЕПРЕРЕОВНОдатого СЛИТКА МЕЛКОГО СЕЧЕНИЯ преиму1щественно из инструментальМых легированных сталей, включающий равномерное охлаждение слитка во вторичной зоне по его периметру водовоздушной смесью, протекающей в направлении , противоположном движению слитка , с температурой 35-75 С и скоростью протока 1,2-1,6 м/с, отличающийся тем, что, с целью повьпяения качества макроструктуры слитка путем снижения термических напряжени, слиток охлаждают в течение 0,2-0,4 времени его полного затвердевания , при этом объемное содержание воздуха равномерно снижают от 60-70% в начале зоны охлаждения до 5-10% в ее конце.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (I I) А

4(sl) В 22 D 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ (21) 3608482/22-02 (22) 04,04.83 (46) 15.07.85. Бюл. У 26 (72) В.В. Соболев, Г.Г. Завалин, Г.Ф. Чистяков, В.Я. Белогуров, А.И. Федченко и П.М. Трефилов (53) 621.746.047(088.8) (56) Патент Франции. 9 2168217, кл. В 22 D 11/12, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1044414, кл. В 22 D 11/00, 1981. (54)(57) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ НЕПРЕРЫВИОЛИТОГО СЛИТКА МЕЛКОГО СЕЧЕНИЯ преимущественно из инструментальнйх легированных сталей, включающий равномерное охлаждение слитка во вторичной зоне по его периметру водовоздушной смесью, протекающей в направлении, противоположном движению слито ка, с температурой 35-75 С и скоростью протока 1,2-1,6 м/с, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества макроструктуры слитка путем снижения термических напряжений, слиток охлаждают в течение 0,2-0,4 времени его полного затвердевания, при этом объемное содержание воздуха равномерно снижают от

60-70Х в начале зоны охлаждения до

5-10Х в ее конце.

1166888

Изобретение относится к металлур гии, конкретнее к непрерывной разливке стали, и может быть использовано для получения мелкосортной заготовки круглого или прямоугольного 5 сечения диаметром или толщиной до

100 мм из инструментальных легированных сталей.

Цель изобретения — повышение качества макроструктуры слитка путем снижения термических напряжений.

Способ осуществляется следующим образом.

Слиток, выходящий из кристаллизатора, охлаждают равномерно по его периметру охладителем, протекающим в направлении, противоположном движению слитка, с температурой 35-75 С и скоростью протока 1,2-1,6 м/с °

Охладитель представляет собой водо- 20 воздушную смесь, определенное воз духосодержание которой обеспечивают рассредоточенной подачей определенного количества воздуха в охлаждающую воду по всей длине зоны охлаж-25 дения. В результате этого объемное воздухосодержание охладителя уменьшается в направлении движения слитка в начале эоны охлаждения от 60-70 до 5-10 в ее конце. Это в свою оче- 30 редь приводит к увеличению интенсивности охлаждения поверхности слитка в направлении его движения, так как уменьшение газосодержания охладителя при прочих равных условиях приводит к повышению эффективности охлаждения.

Увеличение воздухосодержания охладителя больше 70Х приводит к значительному уменьшеыию интенсивности охлаждения и разогреву поверхности слитка. Уменьшение воздухосодержания ниже 5Х приводит к росту термических напряжений и образованию трещин, I

Время, в течение которого поверхность слитка охлаждают водовоздушной 15 смесью, составляет от 0,2 до 0,4 от времени полного эатвердевания слитка.

При охлажденйи нодовоздушной смесью в течение временного интервала меньшего, чем 0,2.времени полного эат- 50 вердевания слитка, незатвердевшая сердцевина слитка выходит за пределы зоны охлаждения, что приводит к развитию осевой ликвации. При охлаждении водовоэдушной смесью в течение 55 .временного интервала, превышающего

0,4 времени полного эатвердевания слитка, вследствие переохлаждения поверхности слитка образуются трещины.

Пример. Разлита сталь 9ХС в слиток сечением 82х82 мм по предлагаемому способу, Устройство для реализации способа установлено в зоне вторичного охлаждения под кристаллизатором на расстоянии от него

20 мм. Оно представляет собой охватывающий слиток кожух, имеющий сечение, подобное сечению слитка, но превосходяшее его по величине.

В нижней части кожуха в зазор между ним и слитком подают воду с расходом 1,3 л/кг металла. Температура воды составляет 50 С. Скорость потока. охладителя 1,3 м/с. По мере протекания воды снизу вверх по зазору между кожухом и слитком в нее добавляют воздух таким образом, что объемное воздухосоцержание увеличилось от 5 в нижней части кожуха до 70 в верхней. Расход воздуха

0,91 л/кг металла. Длина кожуха

1 м, скорость разливки 2,5 м/мин.

Проведены разливки с различными значениями параметров способа охлаждения, Для анализа отобрано по 5 темплетов от каждого непрерывнолитого слитка. Результаты анализа качества макроструктуры непрерывнолитой за готовки приведены в таблице.

Вариант 1 — охлаждение по прото- типу, варианты 2-5 — охлаждение с использованием предлагаемого спо-. соба. Вариант 2 — слиток охлаждают водовоздушной смесью в течение 0,2 времени полного затвердевания слитка, воздухосодержание смеси при этом уменьшается от 70 до 5Х. Вариант 3— соответственно О, 4, 70Х и 5 .. Ва1риант. 4 — соответственно О, 3, 70 и 5Х. Вариант 5 — соответственно О, 3, 60 и 10 .

Применение предлагаемого способа позволит получать мелкосортную непрерывнолитую заготовку круглого или прямоугольного сечения диаметром или толщиной до 100 мм с удовлетворительной макроструктурой и таким образом повысить качество слитков . и выход годной литой заготовки. Кроме того, расширится сортамент мароклегированных сталей,разливаемых непрерывной разливкой, которые из-эа склонности к образованию осевой ликвации и трещин не разливают в настоящее время на машинах непрерывного литья заготовки.

1166888

Средний балл по слитку

1,5

1,3

1,5

1,5

0,5

0,6

0,5

0 5

0,5

0,8

0,5

0,5

0,,7

0,5

0,5

0,5

0,6

0,5

0,5

0,5

Составитель Л. Дымшиц

Редактор К. Волощук Техред Т.Иаточка Корректор E. Сирохман

Заказ 4360/11 Тирах 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Вариант способа охлаждения

Вид дефекта (трещины), балл, темплетов

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4