Устройство для сифонной отливки горизонтальных слитков
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к разливке металлов. Цель изобретения - повышение качества слитков путем снижения содержания неметаллических включений и повышения однородности металла. Устройство для отливки горизонтального слитка содержит поддон и установленную на нем изложницу, выполненную с отверстиями для заливки в нее металла сифонным способом в двух противоположных стенках. Отверстия расположены на равном расстоянии друг от друга и на высоте от поддона, равной 1,0 - 1,5 диаметрам одного отверстия Оси противоположных отверстий смещены друг относительно друга на величину, равную половине расстояния между осями соседних отверстий, а диаметр одного отверстия составляет 0,04 - 0,06 высоты изложницы. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629348/02 (22) 02.01,89. (46) 23.02,91. Бюл. ¹ 7 (71) Донецкий политехнический институт и Производственное обьединение "Ждановтяжмаш (72) Б.И, Медовар, А.А. Троянский, Ю,В. Костецкий, Б.И. Шукстульский, В.Я. Саенко, А.В. Бешенцев, Л.Б. Медовар, А.Д. Чепурной, А.В. Литвиненко, И.Н, Гриженко и С.В. Шатуров (53) 621.746.393(088.8) (56) Заявка Японии № 61 — 46352. кл, В 22 09/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИФОННОЙ ОТЛИВКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СЛИТКОВ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к разливке Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разливке металлов, Цель изобретения — повышение качества слитка путем снижения содержания неметаллических включений и повышения однородности металла слитка, На фиг.1 изображено устройство, разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху, На поддоне 1 установлена изложница 2, в двух противоположных стенках которой выполнены отверстия 3, расположенные на равном расстоянии I друг от друга и используемые для заливки в нее жидкого металла. Оси 4 противоположных отверстий 3 смещены друг относительно друга на величину I, равную половине расстояния между осями соседних отверстий 3. Диаметр одного отверстия 3 составляет величину О, равную 0,04-0,06 от высоты Н изложницы.2. ОтверЫ 1629144 А1 металлов. Цель изобретения — повышение качества слитков путем снижения содержания неметаллических включений и повышения однородности металла, Устройство для о ливки горизонтального слитка содержит поддон и установленную на нем изложницу, выполненную с отверстиями для заливки в нее металла сифонным способом в двух противоположных стенках. Отверстия расположены на равном расстоянии друг от друга и на высоте от поддона, равной 1,0 — 1,5 диаметрам одного отверстия. Оси противоположных отверстий смещены друг относительно друга на величину, равную половине расстояния между осями соседних отверстий, а диаметр одного отверстия составляет 0,04 — 0,06 высоты изложницы. 2 ил. стия 3 удалены от поверхности поддона на величину h, равную 1,0 — 1,5 диаметрам 0 одного отверстия 3. Расположение отверстий 3 в двух противоположных стенках изложницы 2 обеспечивает высокую скорость разливки без образования фонтанов металла и быстрое перекрытие поверхности поддона, исключающее появление плен на донной поверхности слитка. что приводит к повышению качества слитка за счет снижения содержания неметаллических включений и повышения однородности металла, Если отверстия 3 расположить только в одной стенке изложницы, то не обеспечивается быстрое перекрытие поверхности поддона жидким металлом, а также создаются несимметричные тепловые и гидродинамические условия, что приводит к развитию неоднороднос ти металла слитка. Выполнять отвер1629144 50 55 стия 3 в трех или во всех стенках изложницы 2 нелвзя, так как также будут иметь место неблагоприятные гидродинамические условия в процессе заполнения изложницы, что приведет в развитию неоднородности металла слитка из-за нарушения целостности формирующегося в этот период фронта кристаллизации, а также загрязнению металла неметаллическими включениями в результате вторичного окисления и захвата частиц утепляющего материала, присаживаемого на зеркало металла в изложнице. Отверстия 3 для заливки металла в полость изложницы необходимо выполнять одинаковыми и на равном расстоянии друг от друга. В противном случае будут создаваться неблагоприятные условия заполнения изложницы, приводящие к захвату частиц утепляющего материала жидким металлом и загрязнению ими слитка, а также контакту жидкого металла с кислородом атмосферы и его вторичному окислению, вызывающему загрязнение слитка экзогенными неметаллическими включениями. Оптимальные значения высоты расположения отверстий 3 над уровнем поддона 1, составляющие 1,0 — 1,5 диаметра одного отверстия 3, определяют необходимость обеспечения таких условий заполнения изло>кницы 2 жидким металлом, при которых происходит минимальное вторичное окисление металла, исключают загрязнение слитка частицами утепляющего материала, предотвращают приварку слитка и образование плен на его донной поверхности. Если h будет меньше величины одного диаметра отверстия 3, будет происходить интенсивный локальный нагрев поддона в месте соприкосновения с ним еще не рассредоточенной струи жидкого металла, поступающего в изложницу, что приведет к размыву поддона и приварке слитка, Если отверстия 3 для заливки жидкого металла в полость. изложницы 2 располагать на высоте от поверхности поддона, большей 1,5 диаметра одного отверстия 3, то неизбежно повышенное загрязнение слитка частицами утепляющего материала при интенсивном перемешивании поверхностных слоев и вторичное окисление металла в результате взаимодействия с кислородом воздуха, Кроме того, разбрызгивание металла в начальный период заполнения изложницы при падении струй жидкого металла на поверхность поддона 1 приведет к появлению плен на донной поверхности слитка, Оси противоположных отверстий 3 смещены друг относительно друга на величину, равную половине расстояния между осями соседних отверстий, чтобы обеспечить благоприятные гидродинамические условия заполнения изложницы. В противном случае взаимодействие струй жидкого металла, истекающих иэ противоположных заливочных отверстий, приведет к интенсивной турбулизации потоков жидкого металла, выэывающей формирование неоднородностей структуры слитка и повышенное эагрязенние неметаллическими включениями, Если диаметр 0 отверстий 3 будет составлять величину, меньшую 0,04 высоты изложницы Н, то это приведет к медленному перекрытию поверхности поддона 1, и вызовет образование плен на донной поверхности слитка, а следовательно, развитие неоднородности металла слитка. Если диаметр отверстий 3 будет больше, чем 0,06 высоты изложницы, то струи металла будут вызывать интенсивное бурление на поверхности металла в изложнице, что приведет к интенсивному вторичному окислению металла и его загрязнение экзогенными и эндогенными неметаллическими в кл ючен ия ми. П р и и е р. Отливали слитки весом 4 т и высотой 410 мм в изложнице, установленной на чугунном поддоне толщиной 200 мм. Внутренние размеры изложницы, стенки которой футерованы шамотным кирпичом, следующие: длина 1650 мм, ширина 750 мм, высота 500 мм. В изложницу металл заливали сифонным способом через восемь одинаковых отверстий, выполненные в двух больших стенках изложницы. Причем в каждой стенке имелось по четыре эаливочных отверстия, В процессе отливки слитков .варьировали диаметр заливочных отверстий и их расположение относительно поддона. Диаметр заливочных отверстий менялся в интервале от 15 до 35 мм, что соответственно составляло 0,03 и 0,07 высоть1 изложницы, Высота расположения отверстий над уровнем поддона также варьировалась и принимала значения в интервале от 13,5 до 56,0 мм, что соответственно составляло 0,9 и 1,6 диаметра заливочного отверстия. Расстояние между осями соседних отверстий составляло 367 мм, В двух опытах оси противоположных отверстий были смещены друг относительно друга на 147 и на 220 мм соответственно, что составило 0,4 и 0,6 величины расстояния между осями соседних отверстий, В процессе отливки слитков после заполнения изложницы выше уровня верхнего края отверстий, используемых для заливки жидкого металла в полость изложницы, на поверхность металла присаживали шлакообразующую смесь, содержащую 12% AI, 1629144 52;4 СаГг, 36 РегОз. Смесь давали порциями с интервалом 3 — 5 мин. Она обеспечивала получение рабочего шлака на зеркале металла в течение 3 — 5 мин. Шлак имел следующий состав $: CaFz 68,4, А1 0з 23,6, СаО 3,2, Mg0 0,2, SiOz 4,6. Расход шлакообразующей смеси составил 25 кг/т. После затвердевания слитков проводился их осмотр. Фиксировалось наличие плен на донной поверхности и случай приварки слитка к поддону. Определялось также среднее содержание неметаллических включений в металле слитка электролитическим растворением образцов, Величину обрези определяли после подготовки слитков к прокатке согласно принятой технологической схеме производства толстого листа из горизонтальных слитков. При этом производится подготовка прокатных поверхностей (головной и донной поверхностей слитка) путем удаления части металла огневой зачисткой. Наилучшие результаты достигнуты в опытах, когда контролируемые конструктивные параметры устройства соответствовали заявляемым. Использование изобретения позволит улучшить качество слитка за счет повышения однородности металла слитка и снижения содержания неметаллических 5 включений, а также, наряду с этим повысить выход годного на 1 g, для четырехтонных горизонтальных слитков, Формула изобретения Устройство для сифонной отливки гори10 зонтальных слитков, содержащее поддон и установленную на нем изложницу с отверстием в боковой стенке для заливки металла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества слитка, путем сниже15 ния содержания неметаллических включений и повышения однородности металла, в двух противоположных боковых стенках изложницы выполнено несколько отверстий на высоте от поддона, равной 1,0 и 1,5 диа20 метрам одного отверстия. диаметр одного отверстия составляет 0,04 — 0,06 от высоты изложницы, отверстия расположены на равном расстоянии друг от друга, причем вертикальные оси отверстий на противоположных 25 стенках изложницы смещены относительно друг от друга на величину, равную половине расстояния между осями смежных отверстий. 1629144 Фид, l Составитель Е.Скиданова Техред М.Моргентал Корректор M,Äåì÷èê Редактор Л.Зайцева Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 401 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
