Способ непрерывного литья заготовок

 

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (g1) 4 В 22 D 11/00,) с Ь il (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ЕА.-.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3800915/22-02 (22) 12.10.84 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) В.М.Паршин, А.М.Поживанов, В.В.Рябов, Г.П.Трухман,В.И.Шлыков, В.M.Кукарцев, В.И.Лебедев, Ю.Г.Савватеев, Н.Д.Карпов и В.И.Уманец (53) 621.746.047 (088.8) (56) Заявка Японии № 53-140176, кл. 11 В 091, 1980.

Германн Э. Непрерывное литье. М.:

Металлургиздат, 1961, с. 327,923-927. (54)(57) 1. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, преимущественно биме таллических, включающий подачу в кристаллизатор жидкого металла и металлических листов, вытягивание из кристаллизатора слитка и его резку на заготовки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества непрерывно †лит заготовок, металли\ ческие листы подают попарно в виде пакета толщиной 1/8-1/20 толщины слитка симметрично продольной и поперечной осям кристаллизатора с зазором относительно его узких стенок

0,1-0,5 толщины слитка.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что металлические листы подают двумя пакетами с расстоянием между ними 1/2-1/3 толщины

1245407

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов, в частности к получению непрерывно-литых биметаллических заготовок. 5

Цель изобретения — улучшение качества непрерывно-литых заготовок.

На фиг.1 изображена схема устройства для осуществления спос.оба непрерывной разливки металлов„ продоль- 1О ный разрез; на фиг.2 — схема темплета закристаллизовавшегося слитка; на фиг.3 — схема устройства для осуществления способа непрерывной разливки металлов, вариант продольный разрез; 15 на фиг.4 — схема темплета эакристаллизовавшегося слитка.

Улучшение качества непрерывно-ли— тых заготовок достигается за счет отсутствия осевой ликвации и рыхлос- 20 ти вследствие установки по оси слитка пакета металлических листов. Кроме того, при установке двух пакетов металлических листов в объеме между ними за счет I 5

Сйижения теплоотвода увеличивается двухфазная зона, уменьшается зона столбчатых кристаллов, что также уменьшает развитие осевой ликвации и рыхлости. Краевые участки слитка

30 имеют высокое качество по макроструктуре за счет кристаллиэационного треугольника, возникающего по краям слитка вследствие теплоотвода в процессе кристаллизации в трех направлениях. Эти участки слитка. после продольной резки можно использовать самостоятельно. В то же время после резки получают несколько биметалли- ческих заготовок, плакированных с одной или двух сторон. Качество свар- О ки однородных пакетов и исключение их коробления достигается за счет нагрева пакета с двух сторон.

Диапазон величины суммарной толщины пакета листов в пределах 1/81/20 толщины слитка объясняется условием сварки листов и кристаллизующегося металла. При меньшей толщине возможно подплавление пакета листов и смещение металлов, что делает невозможным получение биметаллических заготовок. При большей толщине происходит значительное снижение температуры жидкого металла, что приводит к ухудшению качества макроструктуры основного слитка, Указанный диапазон устанавливают в прямо пропорциональной зависимости от толщины слитка.

Необходимость установки пакетов листов симметрично относительно его продольной и поперечной осей слитка объясняется закономерностями формирования и кристаллизации осевой части слитка. В обратном случае теплоотвод от центральной зоны слитка не будет симметричным, что вызовет нарушение равномерности распределения свойств слитка по толщине.

Диапазон расстояния между пакетами металлических листов в пределах

1/2-1/3 толщины слитка объясняется условиями формирования и кристаллизации осевой зоны слитка. При меньшей толщине температура жидкого металла в осевой части слитка значительно понизится, что вызовет уменьшение величины двухфазной зоны и образование осевой ликвации. При больших значениях увеличится эона столбчатых кристаллов, что также приводит к образсванию осевой ликвации и рыхлости.

Укаэанный диапазон устанавливают в прямо пропорциональной зависимости от толщины слитка., Уменьшение ширины пакета металлических листов по сравнению с шириной слитка на 0,1-0,5 его толщины с каж—, дой стороны объясняется необходимостью подачи металла в кристаллизатор одной струей. При этом металл имеет возможность затекать во все участки рабочей полости кристалдиэатора. Подача металла несколькими струями усложнит процесс непрерывной разливки и затруднит обслуживание мениска металла в кристаллиэаторе. При этом появляется возможность получения после резки краевых заготовок блюмового сортамента с макроструктурой высокого качест:ва, Отрезание краевых участков слит— ка = шириной в пределах 0,1-0,5 с каждой строны объясняется габаритами кристаллиэационного треугольника, имеющего высоту, равную половине толщины прямоугольного слитка. При больших значениях отрезаемая заготовка будет иметь низкое качество вследствие возникновения в слитке осевой ликвации. При меньших значениях будет затруднено заполнение жидким металлом всей площади рабочей полости кристаллизатора.

Процесс разделения слитка на от— дельные непрерывно-литые заготовки возможен как после полного затверденания слитка, так и после его прокат124 5407

45 ки. В этом случае получаются плоские штрипсы необходимой толщины.

Устройство для осуществления способа литья непрерывных биметаллических заготовок состоит из кристаллиэатора 1 и пакетов металлических листов 2, Кроме того, на фиг.1-4 показана струя 3 металла, участки 4-6 поперечного сечения слитка, границы 7 кристаллиэационного треугольника. 10

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. В процессе непрерывной разливки металлов в кристаллиэатор 1 подают пакет 2, состоящий из двух металлических листов, струей 3 заливают сталь и вытягивают из кристаллизатора 1 слиток сечением 200

1600 мм со скоростью 0,8 м/мин. Металлические листы 2 выполнены из нержавеющей стали. Суммарную толщину пакета листов 2 устанавливают равной

1/20 толщины слитка или 10 мм. Толщину каждого листа устанавливают равной 5 мм. Ширину пакета металличес- 25 ких листов 2 устанавливают равной ширине слитка, уменьшенной на его тол. щину или 1400 мм. Пакет листов 2 устанавливают симметрично продольной и поперечной осям слитка.

После кристаллизации слитка от его краевых участков отрезают краевые участки 6 шириной, равной половине толщины слитка или 100 мм. Участки 4 слитка разделяют между собой и в отдельности образуют биметаллические слитки, плакирование с одной сто,роны, толщиной по 100 мм и шириной по 1400 мм.

При подаче двух пакетов листов 2 в кристаллизатор 1 расстояние между

- 40 ними устанавливают равным 1/3 толщины слитка или 66,6 мм. Ширину пакета листов 2 устанавливают равной ши-. рине слитка, уменьшенной с каждой стороны на 0,3 толщины слитка или равной 1480 мм. После полной кристаллизации слитка от его краевых участков отрезают краевые участки 6 шириной, равной 0,3 толщины слитка или по 60 мм. Участки 4 и 5 слитка разделяют между собой, которые в отдельности образуют биметаллические

-заготовки: две краевые 4, плакированные с одной стороны, толщиной по

61,7 мм, и одну центральную 5, плакированную с двух сторон, толщиной

76,6 мм. Ширина биметаллических заготовок составляет 1480 мм.

Перед подачей в кристаллизатор контактирующие поверхности листов 2 в пакете смазывают раствором магнезии

MgO в жидком стекле Na SiO . Наружные поверхности листов 2 в пакете покрывают хлористым аммонием (нашатырем) NH C1. В первом случае смазка необходима для облегчения разделения биметаллических заготовок. Во втором случае покрытие необходимо для предотвращения окисления наружных поверхностей листов 2 в пакете.

По мере вытягивания слитков пакеты листов 2 подают последовательно один за другим.

B результате применения предлагаемого способа получают биметаллические заготовки, а также непрерывнолитые заготовки блюмового сечения высокого качества вследствие наличия в их теле кристаллизационного треугольника 7.

Пример 2. В процессе непрерывной разливки металлов в кристаллизатор 1 подают пакет 2, состоящий из двух металлических листов, струей 3 заливают сталь и вытягивают из кристаллизатора 1 слиток сечением 250х х1800 мм со скоростью 0,6 м/мин.Металлические листы 2 выполнены из нержавеющей стали. Суммарную толщину пакета листов 2 устанавливают равной

1/1.6 толщины слитка или 15 мм.- Толщину каждого слитка устанавливают равной 7,5 мм. Ширину пакета металлических листов 2 устанавливают равной ширине слитка, уменьшенной на

0,4 его толщины с каждой стороны или

1600 мм. Пакет листов 2 устанавливают симметрично продольной и поперечной осям слитка.

После полной кристаллизации слитка от его краевых участков отрезают краевые участки 6 шириной, равной половине толщины слитка или по 100 мм.

Участки 4 слитка разделяют между собой, которые в отдельности образуют биметаллические заготовки, плакированные с одной стороны, толщиной по

100 мм и шириной по 1600 мм.

При подаче двух пакетов листов 2

B кристаллиэатор 1 расстояние между ними устанавливают равным 1/2,5 толщины слитка или 100 мм. Ширину пакета листов 2 устанавливают равной ширине слитка, уменьшенной с каждой стороны на 0,3 толщины слитка и равной 1650 мм. После полной кристаллизации слитка от его краевых участков

9 12454 отрезают краевые участки б шириной, равной 0,3 толщины слитка или по 75 мм, Участки 4 и 5 слитка разделяют между собой, которые в отдельности образу" ют биметаллические заготовки: две 5 краевые 4, плакированные с одной стороны, толщиной 67,5 мм, и одну центральную 5, плакированную с двух сто" рон„ толщиной 75 мм. Ширина биметаллических слитков составляет 1650 мм. 10

Перед установкой в кристаллизатор 1 листы ? обрабатывают так же, как и в примере 1.

По мере вытягивания слитков пакеты листов 2 подают последовательно 15 один за другим.

В результате применения предлагаемого способа получают биметалли-. ческие заготовки высокого качества, а также непрерывно-литые заготовки блю- 20 мавого сечения высокого качества вследствие наличия в их.теле крис.:аллизационного треугольника 7.

Пример 3. В процессе непрерывной разливки металлов в кристалли- 25 затор 1 подают пакет 2, состоящий из двух металлических листов, струей 3 заливают сталь и вытягивают из кристаллизатора 1 слиток сечением 300

>:2000 мм со скоростью 0,4 м/мин. Ме- 30 таллические листы 2 выполнены из нержавеющей стали. Суммарную толщину пакета листов 2 устанавливают равной

1/8 толщины слитка или 37 5 мм. Толщину листов устанавливают равной 20 н 17,5 мм. Ширину пакета металлических листов 2 устанавливают равной ширине слитка, уменьшенной на О, 1 его толщины с каждой стороны или 1940 мм.

Пакет листов 2 устанавливают симметрично продольной и поперечной осям слитка.

После полной кристаллизации слитка от его краевых участков отрезают краевые участки 6 шириной, равной О, 1 его4

07 б толщины слитка или по 130 мм. Участки 4 слитка разделяют между собой, которые в отдельности образуют биметаллические заготовки, плакнрованные .с одной стороны, толщиной по 150 мм и шириной bio 1940 мм.

При подаче двух пакетов листов 2 в кристаллизатор. 1 расстояние между ними устанавливают равным 1/2 толщины слитка или 150 мм. Ширину пакета листов 2 устанавливают равной ширине слитка, уменьшенной с каждой стороны на 0,,1 толщины слитка и равной

1940 мм.

После полной кристаллизации слитка от его краевых участков отрезают краевые участки 6 шириной, равной 0,1 толщины слитка или по ЗС мм. Участки

4 и 5 слитка. разделяют между собой, которые в отдельности образуют биметаллические заготовки: две краевые 4, плакированные с одной стороны, толщиной по 57,,5 мм., и одну центральную 5, плакированную с двух сторон, толщиной 185 мм. Ширина биметаллических заготовок составляет 1940 мм.

Перед подачей в кристаллизатор 1 листы 2 обрабатывают так же, как и в примере 1 °

По мере вытягивания слитков паке- ты листов 2 поцают последовательно один за другим.

Применение предлагаемого способа позволяет ликвидировать осевую ликва— цию и рыхлость в заготовках, получить качественные биметаллические заготовки„ не расслаивающиеся при прокатке, а также заготовки сортового и блюмового сортамента с высоким качеством макроструктуры, сократить брак заготовок по качеству макроструктуры на 0,2Е, а по расслою биметаллических заготовок на 0,3Е„ количество обрези уменьшить на 0,257..

1245407

Фиг. Ф

Составитель Л.Дымшид

Техред В. Кадар Корректор Г.Решетник

Редактор С.Пекарь

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3944/7

Производственно-полиграфическое предприятие, г.уж ор д, у . р

У г о л. П оектная, 4