Способ закупоривания слитка кипящей стали

 

Изобретение относится к области горной металлургии и может быть использовано при производстве слитков кипящей стали. Цель изобретения - снижение головной обрези и химической неоднородности слитка. Способ включает разливку металла в изложницу и подачу на зеркало металла охлаждающего агента в виде смеси, состоящей из воды и сжиженного газа. При этом массовую долю компонентов смеси изменяют с увеличением продолжительности ее подачи, долю первого компонента уменьшают, второго увеличивают . Скорость подачи смеси составляет 5-12 л/т стали в минуту. В качестве сжиженного газа используют азот, углекислый газ и другие. Способ позволяет повысить выход годного металла на 2-4% и обеспечивает возможность закупоривания слитков большой массы. 2 табл. 0 4 Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (50 4 В 22 D 7/00

f М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4067019/22-02 (22) 13.05. 86 (46) 07. 10.87. Бюл. № 37 (7 1) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) P.Ï.Бобова, О.Н.Сосковец, Г.Ф.Чмуханов, В.И.Максимов, Н.Г.Кутергин, В.А.Комаровских, Л,Е.Вареник, В.И.Жучков, А.Л.Завьялов и А.С.Носков (53) 621. 746,393 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 496089, кл. В 22 D 7/00, 1974. (54) СПОСОБ ЗАКУПОРИВАНИЯ СЛИТКА КИПЯЦ1ЕЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к области горной металлургии и может быть использовано при производстве слитков кипящей стали. Цель изобретения— снижение головной обрези и химической неоднородности слитка. Способ включает разливку металла в изложницу и подачу на зеркало металла охлаждающего агента в виде смеси, состоящей из воды и сжиженного газа.

При этом массовую долю компонентов смеси изменяют с увеличением продолжительности ее подачи, долю первого компонента уменьшают, второго увеличивают. Скорость подачи смеси составляет 5- i2 л/т стали в минуту. В качестве сжиженного газа используют азот, углекислый газ и другие. Способ позволяет повысить выход годного металла на 2-4Х и обеспечивает возможность закупоривания слитков большой массы. 2 табл.

1342588

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве слитков кипящей стали, 5

11ель изобретения — снижение головной обрези и химической неоднородности слитка.

Предлагаемый способ включает разливку металла в изложницу и подачу 1р на зеркало металла охлаждающего агента в виде смеси,. состоящей из воды и сжиженного газа, при этом весовую долю компонентов смеси изменяют с увеличением продолжительности ее по- 15 дачи. Весовую долю первого компонента уменьшают, второго увеличивают, Скорость подачи смеси составляет 512 л/т стали в 1 мин, Соотношение компонентов более 2Р

20:1 не позволяет предотвратить испарение воды, а менее 15: 1 приводит к переохлаждению металла головной части слитка, образованию термических трещин, Для увеличения интенсивности 25 теплоотвода в процессе закупоривания слитка необходимо снижение доли воды в смеси и увеличение доли сжиженного газа, причем в оптимальном варианте величина изменения доли компонентов Зр равна продолжительности подачи смеси в минутах.

Установлено, что предельное минимальное соотношение в смеси воды и сжиженного газа составляет от 1:15 до 1:20. Соотношение более 1:15 не обеспечивает необходимого охлаждения головной части слитка, а менее 1:20 приводит к перерасходу сжиженного газа. Таким образом, продолжительность4р процесса закупоривания слитка не превышает 15-20 мин.

Подача смеси со скоростью менее

5 л/т стали в 1 мин не обеспечивает 45 нормальное закупоривание слитка изза недостаточной скорости образования корки металла в головной части слитка, необходимого теплоотвода от слитка при нагреве его теплом смеси, При расходе смеси более 12 л/т стали в 1 мин структура слитка существенно не улучшается, однако возрастает расход смеси и повышается интенсивность испарения жидкостей с зеркала металла, что ухудшает условия труда.

В качестве сжиженных газов могут быть использованы азот, углекислота и др, Таким образом, в предлагаемом спо— собе обеспечивается непрерывное нарастание теплоотвода от головной части слитка в ходе процесса закупоривания благодаря увеличению в смеси доли компонента, имеющего низкую о (например, для азота -190 С) температуру, В результате увеличивается толщина корки плотного металла и повышается его прочность, что предотвращает прорывы металла газами, образующимися при затвердевании слитка и скапливающимися под затвердевшей коркой.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет регулировать теплоотвод, Чем больше поток тепла от слитка, тем интенсивнее нагревается вода и ускоряется испарение сжиженного газа, например азота. Таким образом, возникает система слиток — смесь с саморегулируемым теплоотводом.

Сжиженный газ переходит в газообразное состояние, что вызывает перемешивание объема охлаждающей смеси, Это ускоряет процесс охлаждения металла и намораживание плотной корки в головной части слитка и тем самым его закупоривание. Кроме того, испаряющиеся вещества имеют комнатную температуру, что повышает безопасность работы. Наличие нейтральной (при использовании азота) и восстановительной (при использовании углекислоты) газовой среды над зеркалом слитка предотвращает окисление металла головной части слитка, повышает его качество за счет снижения загрязненности неметаллическими включениями.

Пример ° В 500-килограммовой дуговой электропечи выплавляют сталь

08кп и разливают в слитки по 500 кг с закупориванием известным (водой) и предлагаемым (смесью воды и жидкого азота) способами. По предлагаемому способу струи воды и азота смешивают над зеркалом слитка так, что на поверхность металла попадает смесь, Опробуют различные весовые соотношения воды и жидкого азота при различной скорости поДачи смеси.

Влияние расхода смеси и ее состава на химическую неоднородность и величину некондиционного металла представлено в табл. 1, Полученные указанными способами слитки разрезают и изучают. Структу1342588 Таблица 1

Обрезь, Е

0 05

0,06

0,03

0,04

10

0,02

0,03

0,02

0,03

0 03

0,02

По известному способу

0,06

0 05

12 ра и содержание химических элементов по сечению слитка представлены в табл. 2.

Наименьшее развитие ликвации и необходимый уровень удаляемого не— кондиционного металла достигается при подаче смеси со скоростью в пределах 5-12 л/т стали в 1 мин, причем соотношение компонентов смеси первоначально составляет 15-.20: 1, а затем доля первого компонента уменьшается, а второго увеличивается на величину, равную продолжительности подачи смеси о, выраженную в минутах, ((15 — 20) — >): (1 + <. ).

При соотношении компонентов смеси в пределах указанного соотношения возрастают процент обрези на 247 и химическая неоднородность слитка.

Предлагаемый способ обеспечпвас т возможность механического закулоривания слитков большой массы.

Формула изобретения

Способ закупоривания слитка киля— щей стали, включающий заливку металла в изложницу и подачу охлаждающего агента на зеркало металла, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения головной обрези и хи— мической неоднородности слитка, в качестве. охлаждающего агента исполь— зуют смесь воды и сжиженного газа и подают ее со скоростью 5-12 л/т стали в 1 мин, причем массовую долю каж— дого компонента смеси изменяют в ходе процесса, долю первогo компонента уменьшают, второго увеличивают.

1342588

Т аб лица 2

Примечание

Наибольшее содержание, %

Обрезь, %

Продолжительность подачи смеси мин фосфора серы

Первона- 0,05 чально

0,06

15:2

Трещина на слитке

0,04

15:1

0,05

18:1

0,03

0,03

0,03

20:1

0,03

0,04

0 05

22:1

0,04

0,05

12:4

При первоначальHîì К,:К, = — 15:1

0,03

10:6

0,03

0,04

8:8

0 05

10: 11

0,03

0,03

При первоначальНоМ К,:К

20:1

0,04

0,05

9:12

10.

По известному способу

0 05

0,06

Вода

Редактор Г. Гереши

Заказ 4549/8

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Соотношение компонентов в смеси К,:K (К, — вода, К вЂ” сжиженный газ) Составитель Е, Гендлина

Техред И.Попович Корректор М.Максимишинец

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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