Способ получения многослойного слитка

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве многослойных слитков. Цель изобретения - повышение качества слитка и увеличение выхода годного. Способ состоит в размещении в изложнице, имеющей прибыльную надставку, биметаллической вставки, делящей рабочий объем изложницы на изолированные полости, в которые заливают жидкий металл плакирующих слоев и среднего слоя. При этом заливку жидкого металла в полости производят одновременно с использованием изложницы с прибыльной надставкой, поддерживая уровень жидкого металла во всех полостях одинаковым до заполнения изложницы. Затем заливку металла плакирующих слоев прекращают до заполнения полости биметаллической вставки металлом среднего слоя и после выдержки ее возобновляют до заполнения прибыльной надставки. Высоту биметаллической вставки рассчитывают по формуле δ = (1-3) ρGHB/ , где ρ - плотность жидкого металла среднего слоя, кг/м<SP POS="POST">3</SP>

G -9,8 м/с<SB POS="POST">2</SB>

H - высота биметаллической вставки, м

δ - предел прочности материала биметаллической вставки в условиях заливки, Па

B - длина стенки биметаллической вставки , м. Продолжительность выдержки между окончанием заливки металла в биметаллическую вставку и возобновлением заливки металла плакирующих слоев составляет 1-5% от продолжительности полного затвердевания металла среднего слоя многослойного слитка. Способ обеспечивает снижение потерь от брака на 2% и увеличение выхода годного на 3%. 3 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< 1 4 В 22 D 7/02

L, (. 0930М

А; г .. г." I i;;.ñ f×ÅÑÊÀß

;.:! 3: А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4238361/23-02 (22) 29.01.87 (46) 07.07.89. Бюл. N 25 (71) Производственное объединение

Ждановтяжмаш (72) Б.Е.Патон, Б.И,Медовар, В.Я.Саенко, Б.И.Шукстульский, Л.Б.Медовар, А.Д.Чепурной, Г.П.Клименко и С.В.Шатуров (53) 62 1.74.046(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 705757, кл. В 22 D 7/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1196127, кл. В 22 D 19/00, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОИНОГО

СЛИТКА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве многослойных. слитков.

Цель изобретения — повышение качества слитка и увеличение выхода годного.

Способ состоит в размещении в изложнице, имеющей прибыльную надставку, биметаллической вставки, делящей рабочий объем изложницы на изолированные полости, в которые заливают жидкий металл плакирующих слоев и среднего слоя. При этом заливку жидкого металла в полости производят одновреИзобретение относится к области металлургии и может быть использовано в производстве многослойных слитков.

Целью изобретения является повышение качества слитка и увеличение выхода годного..„SU„„ А1 менно с использованием изложницы с прибыльной надставкой, поддерживая уровень жидкого металла во всех полостях одинаковым до заполнения изложницы. Затем заливку металла плакирующих слоев прекращают до заполнения полости биметаллической вставки металлом среднего слоя и после выдержки ее возобновляют до заполнения прибыпьной надставки. Высоту биметаллической вставки рассчитывают по формуле о = (1-3) р ghb/6, где Р плотность жидкого металла среднего слоя, кг/м ; g — 9,8 м/с ; h — высота биметаллической вставки, м; б — предел прочности материала биметаллической вставки в условиях заливки, Па; Ъ вЂ” длина стенки биметаллической вставки, и. Продолжительность выдержки между окончанием заливки металла в биметаллическую вставку и возобновлением заливки металла плакирующих слоев составляет 1-57 от продолжительности полного затвердевания металла среднего слоя многослойного слитка. Способ обеспечивает снижение потерь от брака на 27. и увеличение выхода годного на ЗЖ. 3 з.п. ф-лы.

Способ включает размещение в изложнице, имеющей прибыльную надставку, полой биметаллической вставки, делящей рабочий объем изложницы на изолированные полости, в которые заливают жидкий металл плакирующих слоев и среднего слоя. При

1491606 этом заливку жидкого металла в полости производят одновременно, поддерживая уровень жидкого металла во всех полостях одинаковым до заполнения изложницы. Затеи заливку метал- ла плакирующих слоев прекращают до заполнения полости полой биметаллической вставки металлом среднего слоя, а после выдержки ее возобновляют до заполнения прибыпьной надставки. Высоту полой биметаллической вставки рассчитывают по формуле

g (1-S) hb (м) б l5 где — плотность жидкого металла среднего слоя трехслойного слитка, кг/м

g — 9,8 /c ;

h — - высота полой биметаллической вставки, м;

6 — предел прочности материала стенок коробчатой оболочки в условиях заливки, Па;

Ь - длина стенки вставки, м.

Одновременность заливки в полости, образованйые полой биметаллической вставкой и изломницей, металла среднего слоя и металла плакирующих слоев со скоростью, обеспечивающей равный уровень жидкого металла во всех плоскостях с начала заливки до заполнения изложницы, обуславливает устойчивое положение вставки эа счет равенства ферростатического ,давления во всех полостях, что обеспечивает равномерность толщины плакирующих слоев. Наряду с улучшением качества слитка это позволяет сни25

35

40 зить трудозатраты и сэкономить металл на операциях по отделке слитка.

Остановка заливки металла плакирующих слоев после заполнения изложницы и продолжение заливки металла среднего слоя до заполнения полости биметаллической вставки направлены на снижение себестоимости слитка эа счет заполнения части слитка в объеме вставки, идущей в обрез, более дешевым металлом.

Возобновление заливки металла плакирующих слоев после выдержки, составляющей 1-5Х времени полного затвердевания средней части трехслойного слитка, обеспечивает четкое

55 разделение его слоев при прочном их соединении и герметизацию границы ,раздела слоев.

При выдержке межцу окончанием заливки металла среднего слоя и возобновлением заливки металла плакирующих слоев менее 17 времени полного затвердевания средней части трехслойного слитка не успевает образовываться прочная корочка на поверхности металла среднего слоя.

При этом возможно перемешивание металла среднего и плакирующего слоев.

При времени выдержки более 5Х времени полного затвердевания средней части трехслойного слитка может образоваться значительная усадочная раковина в среднем слое, снижающая качество слитка и уменьшающая выход годного металла эа счет увеличения обреэи, что приведет к увеличению себестоимости слитка.

Высота вставки равна 1,05-1, 1 высоты изложницы, но не превышает

0,95 суммарной высоты изложницы с прибыпьной надставкой.

Расчитанная по указанной формуле толщина стенок вставки обеспечивает ее прочность и устойчивость в процессе получения качественного многослойного слитка.

При толщине стенок вставки менее

РаЬЬ (м) возможно их ферростатическое разрушение, что может привести к нарушению равномерности толщин плакирукнцих слоев и даже к перемешнванию слоев металла слитка, т.е.. к увеличению расходов по отделке слитка или даме к его браку.

Толщина стенок вставки более 3

11кЬЬ (м) вызывает перерасход метал6 ла вставки без дальнейшего улучшения качества слитка. Выбор высоты вставки, равной 1,05-1,1 высоты изложницы, но не превышающей 0,95 суммарной высоты изложницы с прибыпьной надставкой, обусловлен необходимостью создания условий для достижения высокого качества слитка наряду со снижением его себестоимости и увеличением выхода годного металла.

При высоте вставки менее 1,05 высоты изложницы может произойти перемешивание металлов среднего и плакирующего слоев в объеме тела слитка.

При высоте вставки более 1,1 высоты изложницы верхняя часть вставки приблизится к стенкам прибыль1491606

Формула изобретения ной надставки (высота которой на практике составляет 0,3 высоты изложницы) в связи с конусностью надставки и в зазоре между ними возможно образование мостов, препятствующих подпитке жидким металлом тела слитка, что приведет к образованию усадочных раковин.

Высота вставки, превышающая 0,95 суммарной высоты изложницы с прибыльной надставкой, не обеспечивает условий для герметизации границы раздела слоев металла, что приводит к появлению трещин по границе их раздела при остывании и дальнейших переделах слитка.

Пример. Получен трехслойный слиток весом 7 т, состоящий из среднего слоя иэ стали 09Г2С и двух наружных плакирующих слоев иэ стали

12Х18Н10Т.

Слиток получен по предлагаемому способу.

В изложницу высотой 1200 мм с прибыльной надставкой высотой 500 мм установлена полая биметаллическая вставка, состоящая из коробчатой оболочки высотой 1300 мм с толщиной стенок 11 мм и донного листа. Внутренняя поверхность вставки образована металлом 09Г2С, наружная - металлом 12Х18Н10Т. В образованные вставкой и иэложницей полости произведена одновременная заливка металла 09Г2С сверху иэ ковша в среднюю полость со скоростью 2,1 т/мин и в наружную полость сифонным способом через два питателя металла 12Х18Н10Т со скоростью 1,4 т/мин до заполнения изложницы. Затем заливка металла

12Х18Н10Т приостановлена, а заливка металла 09Г2С продолжена до заполнения полости вставки.

Спустя .10 мин с момента окончания лаэивки металла 09Г2С, возобновлена заливки металла 12Х18Н10Т до заполнения прибыльной надставки, после чего слиток охлажден. р (1-3) Р gh Ь

Д; э где

Получение многослойного слитка согласно предлагаемому техническому решению обеспечит снижение потерь от брака на 2X снижение себестоимости слитка в связи с сокращением трудовых затрат на отделку слитка; увеличение выхода годного металла, обусловленного сокращением отходов металла при отделке слитка, на ЗХ.

1. Способ получения многослойного слитка, включающий размещение в изложнице полой металлической вставки, разделяющей ее рабочий объем на изолированные полости, заливку в них жидкого металла плакирунщих слоев и

1р среднего слоя и охлаждение слитка, отличающийсятем, что, с целью повышения качества слитка и увеличения выхода годного, заливку жидкого металла в изолированные полости производят одновременно с использованием изложницы с прибыльной надставкой, поддерживая уровень жидкого металла во всех полостях одинаковым до заполнения изложницы, затем

20 заливку металла плакирукщих слоев прекращают до заполнения полости металлической вставки металлом среднего слоя и после выдержки ее возобновляют до заполнения прибыльной

25 надставки.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что заливку жидкого металла осуществляют с использованием полой биметаллической встав . ки, внутренняя поверхность которой образована металлом среднего слоя, а наружная поверхность — металлом плакирующих слоев.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что используют биметаллическую вставку высотой

1,05-1,1 высоты изложницы, но не более 0,95 общей высоты изложницы с прибыльной надставкой и толщиной

4> стенки, рассчитываемой по формуле — плотность жидкого металла среднего слоя, кг/м ;

g — 9,8 м/с ;

h — высота биметаллической вставки, м; о — предел прочности материала биметаллической вставки в условиях заливки, Па;

Ь вЂ” длина стенки биметаллической вставки, м.

4. Способ поп. 2, о тли ч аю шийся тем, что продолжительность выдержки между окончанием заливки металла в полую биметаллическую вставку и возобновлением заливки

1491606

Составитель Е. Гендлина

Редактор Л. Гратилло Техред А.Кравчук Корректор Т. Колб

Заказ 3795/13 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 металла плакирукщих слоев составляет

1-57 от продолжительности полного

I затвердевания металла среднего слоя многослойного слитка.