Способ непрерывного литья плоских слитков

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью плоских слитков. Цель изобретения - повышение ка; чества слитков путем устранения возможности образования внутренних трещин и увеличение выхода годных слитков путем уменьшения прорывов металла по узким граням. Способ непрерывного литья пло ских слитков включает подачу жидкого металла в зазор между вращающимися бесконечными лентами, образующими со прягающиеся криволинейный и прямолинейный участки, и боковыми стенками, формирование слитка и его вытягивание в горизонтальной плоскости, причем на криволинейном участке одну из широких граней формируют по радиальной плоскости, а другую - по криволинейной плоскости, форма которой определяется зависимостью г(R + h) + cos a (H - h), при этом узкие грани слитка формируют с увеличением его ширины по длине криволинейного участка бесконечных лент по зависимости b В + sin а (И - h), где г - текущее значение переменного радиуса криволинейной плоскости, мм; R - радиус кривизны радиальной плоскости, м; h - толщина слитка , мм; Н - расстояние между бесконечными лентами на уровне мениска металла, мм; атекущее значение угла между горизонтальной плоскостью на уровне мениска металла и нормалью к поверхности слитка на криволинейном участке, 90$(КО, град.; b - текущее значение ширины слитка, мм; В - конечное Значение ширины слитка, мм. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 22 D 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4668191/02 (22) 29.03,89 (46) 29.02.92, Бюл. М 8 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (72) В. И. Лебедев, Д. П. Евтеев, И. П.

Шабалов, А. И. Деев, С. В. Лепорский и

P. А. Уразаев (53) 621.746.047(088.8) (56) Заявка Японии М 61-99541, кл, В 22 9 11/00, 1986. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

ПЛОСКИХ СЛИТКОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью плоских слитков. Цель изобретения — повышение ка: чества слитков путем устранения возможности образования внутренних трещин и увеличение выхода годных слитков путем уменьшения прорывов металла по узким граням. Способ непрерывного литья пло-. ских слитков включает подачу жидкого металла в зазор между вращающимися бесконечными лентами, образующими со-.

Изобретение относится к металлургии, в частности к технике непрерывного литья плоских слитков.

Цель изобретения — повышение качества слитков путем устранения возможности образования внутренних трещин и увеличение выхода годных слитков путем уменьшения прорывов металла по узким граням.

Способ непрерывного литья плоских слитков включает подачу жидкого металла в зазор между вращающимися бесконечными лентами, образующими сопрягающиеся

° 5lJ, 1715475 А1 прягающиеся криволинейный и прямолинейный участки, и боковыми стенками, формирование слитка и его вытягивание в горизонтальной плоскости, причем на криволинейном участке одну иэ широких граней формируют по радиальной плоскости, а другую — по криволинейной плоскости, форма которой определяется зависимостью r = (R+ h)+ соз a (H — h), при этом узкие грани слитка формируют с увеличением

его ширины по длине криволинейного участка бесконечных лент по зависимости Ь = В + sin а (Н вЂ” h), где r — текущее значение переменного радиуса криволинейной плоскости, мм; R — радиус кривизны радиальной плоскости, м; h — толщина слитка, мм; Н вЂ” расстояние между бесконечными лентами на уровне мениска металла, мм; а- текущее значение угла между горизонтальной плоскостью на уровне мениска металла и нормалью к поверхности слитка на криволинейном участке, 90

r =(R+ h)+ cos .а(Н вЂ” h) при этом узкие грани слитка формируют с увеличением его ширины по длине криволи1715475 нейного участка бесконечных лент по зависимости

Ь-8+ sin а(Н вЂ” h), где r — текущее значение переменного радиуса криволинейной плоскости, м;

R — радиус кривизны радиальной плоСкОСти,м, h — толщина слитка, м;

Н вЂ” расстояние между бесконечными лентами на уровне мениска металла, м; а- текущее значение угла между горизонтальной плоскостью на уровне мениска металла и нормалью к поверхности слитка нэ криволинейном участке, 90 < Q « О, град„

Ь вЂ” текущее значение ширины слитка, и;

 — конечное значение ширины слитка, На фиг, 1 схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа, продольный разрез на фиг. 2 разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 3, Устройство для непрерывной разливки плоских слитков содержит кристаллизатор, образованный двумя бесконечными приводными лентами 1 и 2 и боковыми стенками 3. Лента 1 охватывает приводной барабан 4, а также приводные 5 и направляющие 6 ролики, Система охлаждения бесконечных лент включает в себя магистраль 7 подачи хладагента и форсунки 8. Система охлаждения ленты 1 расположена в полости приводного барабана 4, бочка которого выполнена со сквозными отверстиями 9. Система охлаждения ленты 2 расположена между направляющими роликами 6.

Боковые стенки 3 размещены между бесконечными приводными лентами 1 и 2 и несут опорные катки 10, опирающиеся на бесконечную ленту 2, Боковые стенки 3 ус. тановлены с возможностью их перемеще. Ния поперек бесконечных лент от силовых цилиндров 11, штоки 12 которых через шарнир 13 взаимодействуют с наружной поверхностью боковых стенок 3, что обеспечивает регулировку ширины слитка.

Подача жидкого металла осуществляется через рээливочный стакан 14 под слой шлака 15, Опорные ролики бесконечной ленты 2 обеспечивают ее установку по косинусоидальному закону, а боковые стенки с помощью силовых цилиндров приобретают поверхность, очерчиваемую по синусаидальному закону.

На криволинейном участке формирова" ния слитка происходит Образование корочки KBK по широким, тэк и OO узким граням слитка, вытягиваемого горизонтально.

Верхнюю широкую грань слитка формируют по радиусу, нижнюю — no кривой, описываемой зависимостью, определяемой по косинусоидальному закону. Этот закон учитывает деформацию узких граней при отсутствии трещин и наличии деформаций выпучивания, равномерных во времени и минимальных по значениям (их абсолютные значения ниже допустимых, вызывающих разрыв образовавшейся корочки).

Формирование узких граней слитка на этом участке осуществляют по зависимости, обратной зависимости формирования нижней широкой грани слитка, т.е. по синусоидальному закону.

При ширине слитка больше, чем в указанной зависимости, следует, что деформация выпучивания незначительна, между боковыми стенками, формирующими узкие грани, и самими гранями образуется зазор, происходит разогрев поверхности, утонение стенки, что ведет к прорыву металла на горизонтальном участке формирования слитка.

При ширине слитка, меньше чем в предлагаемом математическом выражении, деформация выпучивания слитка по узким граням больше, происходит заклинивание слитка между боковыми стенками и прорыв, Пример 1. В процессе непрерывной разливки из разливочного ковша емкостью

20т вертикально через стакан под слой шлака подают жидкий металл марки ст 3 при

1510 С. Ширина мениска жидкого металла

Н =.= i00 мм.

Формирование слитка начинается с об- . разования корочки в жидкой фазе, располагающейся в криволинейном участке формирования слитка, ограниченном по верхней и нижней граням бесконечными приводными лентами. Кривизна бесконечной ленты, формирующей верхнюю грань слитка, очерчена по радиусу приводного барабана, который охватывает данная лента (R = 1,0 м), толщина ленты 5 мм, толщина вытягиваемого слитка 40 мм. Кривизна бесконечной ленты, формирующей нижнкно грань слитка, определяется согласно предлагаемому математическому выражению по текущему переменному радиусу r = (R + h) + cos а (Н вЂ” h). При а = 0 г=1100мм(1,1м), при а=30 г=1092мм, при а =60 г=1070мм,при а=90 г=1040мм.

Одновременно происходит формирование узких граней слитка боковыми стенками, кривизна которых определяется по зависимости Ь = В + sin а(Н вЂ” h). Определяют текущее значение ширины слитка при а= О. При получении слитка шириной 1000

1715475 м b = 1000 мм. При а= 30 Ь = 1030 мм, при

a=60 Ь=1052мм, при а =90 Ь=1060мм.

Скорость горизонтального вытягивания слитка составляет 8 м/мин. Ширина предлагаемого слитка 1000 мм, высота 40 мм.

При таких параметрах формирования граней слитка на поверхности его узких граней не образуется выпучивания, подрывов, волнистости, что обеспечивает получение плоских слитков с поверхностью высокого качества, Пример 2, В процессе непрерывной разливки подают металл марки ст 3 при

1510 С вертикально через раэливочный стакан под слой шлака. Емкость ковша 20 т, Ширина мениска жидкого металла

Н = 120 м м. Толщина и ширина получаемого слитка соответственно h = 20 мм, В = 1200 мм. Радиус и риводного барабана, очерчивающего кривизну бесконечной ленты, формирующей верхнюю грань слитка, R = 0,8 м, ее толщина 5 мм.

Текущие значения радиуса кривизны второй бесконечной ленты, формирующей нижнюю грань слитка; определяют соответственно при a = О, 30, 60 и 90О: r> = 920 мм, г2 = 906 мм; гз = 870 мм. r4 =.820 мм, Формирование узких граней слитка определяется зависимостью изменения .его ширины Ь = В + sin а(Н вЂ” h).

Текущее значение ширины определяют при значениях угла a = О, 30, 60 и 90О:

Ь1 = 1200 мм, Ь2 = 1250 мм, Ьз = 1286 мм, Ь4 = 1300 мм.

Скорость горизонтального вытягивания слитка составляет 8 м/мин. Получают сли ток шириной 1200 мм и высотой 20 мм.

При указанных параметрах формирования узких и широких граней слитка его узкие грани имеют гладкую и ровную поверхность беэ трещин и надрывов, определяемых выпучиванием.

Использование предлагаемого способа непрерывного литья плоских слитков позволяет сократить брак слитков по внутренним трещинам на 2,3, уменьшить количество

5 прорывов металла по узким граням на 2,7ф,.

Формула изобретения

Способ непрерывного литья плоских слитков, включающий подачу жидкого металла в зазор между бесконечными лента10 ми, установленными с образованием сопряженных криволинейного и прямолинейного участков, формирование слитка и его вытягивание в горизонтальной плоскости, о т л и ч à ющи и с я тем,,что,,с целью

15 повышения качества слитков путем устранения возможности образования внутренних трещин и увеличения выхода годных слитков путем уменьшения прорывов металла по узким граням, одну из широких граней слит20 ка на криволинейном участке бесконечных лент формируют по радиальной плоскости, а другую — по криволинейной плоскости, форма которой описана кривой

r=(R+ h)+cos а(Н вЂ” h), 25 при этом узкие грани слитка формируют с увеличением его ширины по длине криволи. нейного участка бесконечных лент по зависимости

Ь= В+ sin а(Н вЂ” h), ЗО где r — текущее значение радиуса криволинейной плоскости, мм;

R — радиус кривизны радиальной плоскости, мм;

h — толщина слитка, мм;

35 Н вЂ” расстояние между бесконечными лентами на уровне мениска металла, мм; а- текущее значение угла между горизонтальной плоскостью на уровне мениска металла и нормалью к поверхности слитка

40 на криволинейном участке, 90 <а< О, град.;

Ь вЂ” текущее значение ширины слитка, мм;

 — конечное значение ширины слитка, мм.

1715475 д Фиг.2

b-б в-в

Фиг.Ф

Составитель В. Яковлев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Малец

Редактор А. Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", t . Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 561 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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