Способ получения слитков спокойной стали

 

Использование: получение слитков в черной металлургии. Способ включает заливку жидкой стали в изложницу, введение на твердую корочку зеркала металла в прибыльной части экзотермической теплоизолирующей засыпки через 2,0-3,5 мин после окончания заливки в количестве 1,5-1,9 кг на тонну залитого металла и последующую кристаллизацию и охлаждение слитка. Экзотермическую теплоизолирующую смесь предварительно подогревают до 200-300° С. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 D 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К.АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708639/02 (22) 20.06.89 (46) 15.06.92, Бюл. N.. 22 (71) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (72) В.П.Вождаев, В.П.Ноггев, Ю.Н,Селиванов, А.Ф.Сарычев и К.А,Лисичкина (53) 621.746.393(088.8) (56) Технологическая инструкция. ТИ 101СТ-М-4-83, Разливка стали. — Магнитогорск, MMK. 1983, с. 78, и. 14.6.

Технологическая инструкция, ТИ 102

СТКК 66-83; Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах. — Нижний Тагил, НТМК, 1983, и. 12.4.5.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к отливке слитков спокойной стали и утеплению их головной части.

Известен способ получения, слитков массой 10 т спокойной стали, по которому . после наполнения изложницы жидкой сталью, не ранее чем через 2 мин осуществляют засыпку инертного порошка (асбестита) на зеркало слитка в количестве 3 кг/т отлитой стали, Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения слитков массой от 8 до 21 т спокойной стали, включающий заливку ее в изложницу, немедленное введение на зеркало слитка после его отливки экзотермической .засыпки (люнкерита) в количестве 2-2,5 кг/т залитого металла, кристаллизацию стали в изложнице и вывод составов с отлитыми слитками из-под разливочной площадки не ранее чем через

20 мин после разливки стали, „„ АЗ„„1740115 А1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ СПОКОЙНОЙ СТАЛИ (57) Использование: получение слитков в черной металлургии. Способ включает заливку жидкой стали в изложницу, введение на твердую корочку зеркала металла в прибыльной части экзотермической теплоизолирующей засыпки через 2,0 — 3,5 мин после окончания заливки в количестве 1,5 — 1,9 кг на тонну залитого металла и последующую кристаллизацию и охлаждение слитка. Экзотермическую теплоизолирующую смесь предварительно подогревают.до 200 — 300 С, 1 з.п, ф-лы, 2 табл, К недостаткам известного способа получения слитков спокойной стали относятся низкая эффективность утепления их головной части, обусловленная тем, что при выводе составов с отлитыми слитками из разливочного пролета из-за резких толчков сталеразливочных тележек с изложницами происходит перемешивание металла с люнкеритом, а во многих случаях это сопровождается даже выплескиванием металла из изложниц, В результате зеркало слитков оказывается не утепленным, что приводит к увеличению глубины усадочной раковины в слитках, а значит, и головной обрези при их прокатке, а также к загрязнению стали неметаллическими включениями.

Кроме ухудшения качества металла, такое перемешивание жидкой-стали с люнкеритом. расход которого большой, приводит к образованию пыли в окружающем.воздухе, которой поднимается, особенной многе с пола цеха от попадающих на него брызг

1740115 мин "мост" затвердевшего металла на открытой поверхности слитка получается 35

45

50 стали зеркало слитка остается местами не 55 металла при выплесках его из движущихся изложниц, а также от пепла сгоревшего люн керита.

Цель изобретения — улучшение санитарно-гигиенических условий на рабочих местах и снижение величины головной обрези при прокатке слитков.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения слитков преимущественно массой 19-21 т спокойной стали экзотермическую засыпку на зеркало стали проводят через 2 — 3,5 мин после наполнения изложницы жидкой сталью, причем расход засыпки составляет 1,5-1,9 кг/т отлитого слитка.

Предварительный нагрев экзотермической засыпки до 200 — 300 С способствует повышению эффективности утепления головной части слитков, Выдержка после наполнения изложницы сталью в течение 2.0 — 3,5 мин необходима для образования на зеркале слитка твердой корочки металла оптимальной толщины, чтобы при последующем введении на нее утеплительной смеси не происходило разламывания или сгорания этой корочки металла и перемешивания смеси с жидким металлом, а также выплескивания стали иэ изложниц при выводе составов со слитками из разливочного пролета.

При выдержке слитков после отливки каждого из них до момента утепления зеркала экзотермической смесью менее 2,0 слишком тонкий, в дальнейшем разрушается (прогорает) в результате горения экзотермической засыпки и не изолирует жидкий металл прибыльной части слитка от контакта с засыпкой, а также не предотвращает выплески стали из изложницы при ее транспортировке.

При увеличении времени выдержки слитка до момента утепления более 3,5 мин

"мост" на зеркале слитка становится слишком толстым, что ведет к увеличению расхода металла на образование этого "моста" и, следовательно..к увеличению головной обрези слитков. В связи с этим требуется увеличивать расход засыпки (более 1,9 кг/т), что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда без существенного повышения эффективности утепления слитков;

При расходе засыпки менее 1,5 кг/т покрытым засыпкой, что ухудшает теплоизоляцию его прибыльной части.

При расходе засыпки более 1,9 кг/т отлитой стали на зеркале слитка развивается высокотемпературная зона, в результате че5

30 го твердый "мост" металла прогорает со есе- . ми вытекающими последствиями, характерными для прототипа (загрязнение жидкой стали слитка компонентами засыпки, выплески металла из изложниц при выводе составов со слитками из разливочного пролета, увеличение запыленности воздуха и т.д.).

Предварительный нагрев засыпки способствует уменьшению количества тепла, аккумулируемого ею от контактирующего с ней слоя металла, находящегося на зеркале слитка, что приводит к повышению эффективности обогрева прибыльной части слитка.

При нагреве засыпки ниже 200 С не происходит ускорения ее загорания. особенно при максимальном ее расходе и максимальной выдержке до момента утепления

-зеркала слитка. Величина головной обрези слитков существенно не уменьшается.

При нагреве засыпки выше 300 С эффективность обогрева головной части слитков практически не увеличивается, не снижается и величина головной обрези слитко,в.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Спокойную сталь марок 10, 15, 20, стЗсп разливали в уширенные книзу изложницы с применением теплоизоляционных плит (УНТ 18-.20), предназначенные для получения слябинговых слитков массой

19 — 21 т.

Для утепления зеркала слитков применяли экзотермическую теплоизолирующую засыпку, содержащую 25% отсевов алюминиевой стружки, 15% железорудного концентрата, 15% боксита и 30% шамотного порошка.

8 табл. 1 приведены результаты опытов по разливке слитков с различными расходом. засыпки, временем выдержки и температурой ее нагрева, а также результаты по запыленности воздуха(время вывода составов со слитками из разливочного пролета после окончания разливки плавки -20 мин по про. тотипу и 5 мин на опытных плавках), Иэ данных табл. 1 видно, что наиболее эффективными способами утепления слитков являются способы в опытах N. 2-5, В этих же случаях. достигается минимальная запыленность воздуха.

В случае использования нагретых засыпок получается дополнительный эффект(дополнительное снижение головной обрези слитков — см. табл, 1, опыты М 13 и 14), что также подтверждается данными табл. 2, полученными -при огливке опытных и сравнительных (no прототипу) слитков, когда и те. и другие находились в одинаковых усло1740115

3=55;0X X1,2 10 +

100

Таблица!

Величина головной обрези слитков спокойной стали и запыленности воздуха в зависимо" сти от параметров утепления их головной части

4 опыта

Время до засыпки

Уменьшение ("}> увеличение (+) головной обре" эи по сравнению с прототипом, 4

Уменьшение (-) запыленности воздуха по сравнению с прототипом, мг/мэ

Температура нагрева смеси> С

Ра сход угепляюыей смеси,кг/т стали

Результаты визуальных наблюдений при засыпке слитков,выводе составов слитками иэ разливочного проле.-та при раздевании слитков,утепляю-. щей смеси, мин

1,8

+В,г4

1>7

Без подог рева

"Иост" на зеркале слитков прогорел, выплески металла

-2,5 г,о

- 0 > 05

1,7 . То же

"Мост" не прогорел,выплесков нет

«2,52

3 2,75.

4 3,0

5 . 35

6 3,7

-2,49

-2,45

1,7

1,7

1,7

1,7

-0,10

То же

-0,05

«I I»

l I»

0,0

-2,53

-1,05

» I l

+0,10

"Мост" не прогорел,засыпка cropell& НЕ I»OJ»IOCTb>» увеличилась запыленность при раздевании слитков

2,75 1,4

+0,5

-2,88

"Иост", засыпка сгорела полностью, зеркало засыпкой полностью не покрыто

"Иост", засыпка сгорела полностью

"Мост",засыпка сгорела полностью

-2,80

«2,16

-0,04

8 2,75

Ф, "9 2,75

1,5

«>!»

1>9 Беэ подо- "0,08 греза виях (время выдержки составов со слитками под разливочной площадкой составляло 5 мин).

Из данных табл. 2 видно, что величина головной обрези слитков при использовании предложенного способа (без подогрева) снизилась на 0,94, а с использованием подогрева — максимально на 1,2-1,25, то есть sa счет подогрева величина обрези снизилась на 0,26-0,31%.

Зкономический эффект от использования предложенного способа получения слитков массой 19-21 т спокойной стали составляет:

+ Х100 Х 11,2 ° 108 =414000 руб>» где 55 0 — стоимость 1 т слябов за вычетом стоимости обрези проката, руб.;

14 и 13,5 — соответственно величины обрези слитков по прототипу и по предложенному способу, ;

1,2 10 — объем разливаемой стали, т, б

2,5 и 1,8 — соответственно удельный . расход засыпки по прототипу и по.предложенному способу, кг/т стали:

100 — стоимость 1 т экзотермической засыпки, руб.

Таким образом, применение. предложенного способа получения слитков спокой5 ной стали обеспечивает улучшение санитарно-гигиенических условий на рабочих местах и снижение величины головной обрези при прокатке слитков.

10 Формула изобретения

1. Способ получения слитков спокойной стали, преимущественно массой 19 — 21 т, включающий заливку жидкой стали в .15 изложницу, введение на зеркало металла в прибыльной части экзотермической теплоизолирующей засыпки, кристаллизацию и .охлаждение слитка, отличающийся тем, что, с целью улучшения санитарно-ги20 гиенических условий на рабочих местах и снижения величины головной обрези слитков, экзотермическую теплоизолирующую. засыпку вводят на твердую корочку зеркала металла через 2,0-3,5 мин после окончания

25 заливки в количестве 1,5-1.9 кг на 1 т залитого металла, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что экзотермическую теплоизолирующую засыпку предварительно подогревают

30 до 200-3000С.

1740115

Продолжение табл 1

Уменьшение (»)т увеличение (+) головной обре" зи по сравне« нию.с прототипом, Ф

Время до Расход э асыпки утепляюшей утепляю- . смеси;кг/т щей смеси, стали мин

Температура нагрева смеси, С о

1> опыта

-.1 >90

-2,40

-0>09

»0,10

«»»

2,0

1>7

2,75

2,75

"Иост", выплесков нет

»»

«»

12 2,75

13 2>75

14 2,75

2>75

16 Нет (прототип) «»»

»»

Т а б л и ц а 2

Величина головной обрези слитков стали в зависимости от параметров утепления при одинаковом времени выдержки слитков после их налива в изложницы

Время до засыпки утеп" лающей смеси, мин

Величина головнои обрези слитков>

Температура нагрева смеси, С

Уменьшение головной обрези слитков по сравнению с прототипом, И . опыта

Расход утеп" ляюшей смеси,кг/т ста" ли

0,94

13,91

l7 . 2 75

l,7

Беэ подогрева

Без подогрева

2,75 1,7

2,75 1,7

2,75 1,7

2,75 1,7

Без выдери- 2,5 ки

Составитель В.Вождаев

Редактор А.Маковская Техред M,Моргентал Корректор O ципле

Заказ 2036 Тираж — Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

18

l9

2i

22

{прототип) 1>7

1>7

1>7

17

2,3

Беэ подогрева

"0,35

»0,50

" 0,52

-0,52

Обрезь

"143.

13 87

13,72

13,65

13,6

14,85

Уменьшение (») запыленности воздуха по сравнению с прототипом, мг/из.:

»2,40, -2,32

-2,20

-2>08

Запыленность

6,1 мг/мэ

0,98 .1,13

1,2

1,25

Результаты визуальных наблюдений при засыпке слит" ков,выводе составов слитками из разливочного пролета при раздевании слитков

"Мостам нет,выплески металла, большая запыленность при введении засып" ки,еыводе изложниц и раздевании слитков

Уменьшение головной обрези опытных слитков за счет подо" грева засыпки,2

0,04

0>19

0,26.

0,31