Способ получения слитков кипящей стали

 

Использование: относится к способам производства слитков кипящей стали. Сущность: на зеркало металла, залитого в изложницу , подают алюминий и охлаждающую жидкость, причем в ее состав входит гидроокись кальция, с концентрацией 0,2-0,4 мас,%, причем расход охлаждающей жидкости составляет 250-350 л/мин, а скорость ее подачи равна 2,0...18,0 м/с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s )s В 22 0 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4866217/02

-(22) 12.09.90 (46) 15.07,92. Бюл. К. 26 (71) Мариупольский металлургический комбинат им, Ильича (72) А,М,Овсянников, С.П.Терзиян, В.И.Безнос, Г,З.Гизатулин, А,Ф.Папуна, Г.Ф.Кузнецов; И.Г.Зельцер, В,Е.Зеленский . В.М.Г1ефтиев, Г,П.Зубка, З,И.Харина и

Л.Ф. Щукина (53) 621,746.393(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

M. 1139561, кл, В 22 D 7/00, 1985.

Изобретение относится к черной металлургии в частности к технологии поизводства слитков кипящей стали.

Известен способ получения слитков кипящей стали, включающий разливку металла в изложницы, ввод алюминия в головную часть слитка и подачу воды на зеркало металла.

Недостатком известного способа явля-. ется низкая скорость теплоотвода из-за использования не подготовленной к охлаждению слитка воды, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения слитков кипящей стали. включающий разливку кипящей стали в изложницы, ввЕдение раскислителей на зеркало металла после наполнения изложницы с последующей подачей к головной части воды, причем применяется вода, содержащая растворенный хлористый кальций, . Ж«1747234 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ КИГ!ЯЩЕЙ СТАЛИ (57) Использование: относится к способам производства слитков кипящей стали. Сущ. ность: на зеркало металла, залитого в изложницу, подают алюминий и охлаждающую жидкость, причем в ее состав входит гидроокись кальция, с концентрацией 0,2 — 0,4 мас,7, причем расход охлаждающей жидкости составляет 250 — 350 л/мин, а скорость ее подачи равна 2,0...18,0 м/с. 1 табл.

Использование специально подготовленной воды (точнее раствора) обеспечивает целенаправленное воздействие на слиток. Однако использование хлорида кальция в качестве раскислителя в водном

- растворе крайне не эффективно из-за резкого снижения температуры на реакционной поверхности. Вместе с тем добавка в воду хлорида кальция незначительно влияет на ее теплофизические свойства (теплоп роводность, теплоемкость, температура кипения).

Поэтому использование водного раствора хлорида кальция практически идентично использованию обычной технологической воды. При этом сколько-нибудь существенного повышения качества слитка не происходит.

Цель изобретения — повышение качества слитка

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения слитков кипящей стали, включающему разливку металла в изI !

} ай !, Ы ! р

1747234 ложницы, ввод алюминия на зеркало металла и последующую подачу охлаждающей жидкости, содержащей гидроокись кальция в количестве 0,2-0.4 мас.%, расход охлаждаю цей жидкости 250-350 л/мин, линейная скорость подачи ее вдоль поверхности слитка устанавливается равной 2,0-18,0 м/с.

Причинно-следственная связь между совокупностью отличительных признаков и достигаемым эффектом может быть представлена в виде следующей схемы. При подаче охлаждающей жидкости, содержащей гидроокись кальция, на поверхность зеркала металла в изложнице происходит осаждение на высокотемпературной поверхности слоя твердой гидроокиси кальция. Этот слой благодаря наличию плотного контакта с закристаллизовавшейся корочкой металла служит эффективным проводником теплоотвода от слитка к охлаждающей жидкости, Наличие слоя твердой гидроокиси кальция исключает возникновение паровой прослойки на поверхности слитка и обеспечивает кипение жидкости мелкими пузырями на поверхности слоя - гидроокиси кальция благодаря наличию на этой поверхности многочисленных пор, служащих центрами зарождения большого количества мелких пузырей не создающих сплошную паровую прослойку, а способствующих интенсивному теплообмену благодаря турбулизации охлаждающей жидкости. Повышение интенсивности охлаждения поверхности головной части слитка ведет к быстрому нарастанию "моста" твердого металла, что обеспечивает снижение химической неоднородности слитка, исключает прорывы металла, приводит v, снижению головной обрези, т.е. в конечном итоге обеспечивает повышение качества слитка, В качестве добавки к воде наиболее целесообразно использовать гидроокись кальция благодаря ее высокой теплопроводности в твердом состоянии и способности образовывать высокопористые структуры при кристаллизации на высокотемпературных поверхностях.

При концентрации гидроокиси кальция в воде менее 0,2% не происходит образования сплошного слоя на поверхности металла, что связано с ограниченной скоростью испарения воды в условиях подачи ее на зеркало жидкого металла.

При концентрации гидроокиси кальция в воде более 0,4% происходит снижение равномерности распределения твердой гидроокиси кальция по поверхности зеркала слитка. Это явление в первую очередь связано с выпадением основной части гид45

40 роокиси кальция из раствора на наиболее теплонапряженном участке в центре зеркала слитка и обеднением за счет этого раствора, попадающего на периферийные участки, При расходе охлаждающей жидкости менее 250 л/мин не достигается достаточно интенсивного теплоотвода вследствие снижения интегрального количества тепла, уносимого охладителем, что даже при самой качественной организации теплообмена не позволяет добиться высоких результатов охлаждения

При расходе охлаждающей жидкости более 350 л/мин не происходит образова.ния на поверхности слитка слоя твердой гидроокиси кальция, что связано с вторичным ее растворением в большом объеме охлаждения.

При линейной скорости подачи охлаждающей жидкости вдоль поверхности слитка менее 2 м/с возрастает толщина слоя гидроокиси кальция на поверхности металла. При этом тепловое сопротивление слоя повышается, что приводит к снижению интенсивности теплоотвода.

При величине линейной скорости подачи охлаждающей воды более 18 м/с происходит размывание слоя твердой гидроокиси кальция за счет высокого гидравлического напора жидкости. При этом охлаждение поверхности происходит практически в режиме, характерном для охлаждения водой, т,е. с образованием крупных паровых объемов, создающих теплоизолирующий слой между поверхностью металла и охладителем.

Во всех рассмотренных случаях снижается интенсивность теплоотвода от поверхности головной части слитка, повышается степень ликвации, увеличивается головная обрезь, ухудшается качество слитков.

Пример. Сталь марки Вст3кп, выплавленную в 900 т мартеновской печи, разливали из 450 т ковша. оборудованного шиберным затвором, в слитки массой 19,7 т.

После наполнения тела слитка на поверхность металла вводили гранулированный алюминий (350 г/т) и через 2 мин начинали охлаждение зеркала металла в головной части охлаждающим раствором гидроокиси кальция. После разливки состав выдерживали у разливочной площади в течение 10 мин.

После прокатки на слябинге проводили определение минимальной величины головной обрези путем последовательного удаления по 50 мм металла, От полученных слябов отбирали емплеты, в которых производили отбор стружки для химического анализа и определяли глубину проникнове1747234 ния усадочных дефектов. Результаты эксперимента приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения слитков кипящей стали, включающий разливку металла в изложницу, введение алюминия на зеркало металла и последующую подачу на него охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитков, охлаждающую используют жидкость. содержащую гидроокись кальция в количестве 0,2...0.4 мас. . и подают ее с расходом

250-350 л/мин и скоростью 2,0 — 18,0 м1с.

Анализ полученных результатов показывает, что использование заявляемого 5 способа при одновременном соблюдении оптимальных значений всех режимных параметров приводит к снижению величины головной обрези и химической неоднородности слитков, т.е. к повышению их качест- 10 ва.

Голое эй раскат дии йма» скорОсть логамм мидхОст и, и/C

Расход охла д.

КомксмтраНил гидОо охмсм «аль кип,т

Голов а в ойр., Угл 1. д/2 Сс рп, Угт срод,Z Сера, \ — -- ------ ---т --------— ! - ) -- I-""1-- !-- - l -- "-1--- :

«пакости л/иим и,...

0,0?2

0,028

0,0 7

0,024

0,0?4

О, 026

0,024

О,024

О.й24

0.022

0,024

0.027

0,028

0,024

0,026

0,024

0,027

0.024

0,022

0,024

0,028

0,026 .

0,027

0,024

0,0?2 о,«26

Д о и м с и а и и е. Охл"мдмс аплод тд ?44 30, оасх<п !00 II/44, ск< рость 100 л/ммм. Додави воды марса 20 с. после *лсмиимв

Составитель Е.Скиданова

Техред М,Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор И,Касарда

Заказ 2461 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иЗдательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

0,1

G,l

О,!

О,!

О,l

0,2

0.2

0,2

0,2

0,2 о,3

0.3

0.1

О,З

0,4

0,4

0,4

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5 прототип

2 О

350 160

ЗОО

300.

360

1,9

18

I0

I

Z

16

19 !

9 !

lO

I

19

18

l0

1

2 !

О

i8 !

4 и . 4

4,2

4,2

4,2 .3,5

I,Z

1,2

l„2

3,4

3,2

1,3

1,2

l, 3,8

3.6

1,3 ! ! т

3,6

4.2

4,3

4,8

4,6

4,6

4,2

О, ?

0,о9

0 05

О, !2

О,!4

O. l2

0.07

С,07

0,14

0.05

О,IZ

0,О9

0,0?

О, I4

0,д3

G.О5

0.12

0,14

0,0?

О,I2

0,05

4,14

0,09 й, ".7

О.I2

0,<0

0.19

O.i5

O, !!

0.336

0,399

0,31

0.1!

0,16

0.26 !. 34

0,34

O,i4

О,!1

0,24

0,236

0,135

О,!78

0.2IЗ

О. I06

0.33

0,I3

0.39

О. 5

0.32

О 56

266

274

181

262

28Ь

258 !

64

I76

I63

266

283

154 161

262

270 !

48

i5Z

151

272

? 76

277

2?9 .

464

0,090 4to

О IооЬ 391

О, ill 41?

0.093 386

0,099

0,108 415

0,030 124

0,033 138

0,03t 129 о,î85 386

0,094 393

0,032 !17

0,034 121 о,03 !28

О.103 395

0,096 402

О, 132 !20

0,030 126

0- »9 134

0,095 397

О,!07 384

0,103 398

О,lто 406

О,096 408

0.064.. 382 о,iso 565

0,14 0,30 211

О, 6 0.36 . 223

0,15 0,31 204

О,!6 0,33 208

O,iS 0,31 206

0,16 0,34 212

0.16 0,21 132

0,14 0,18 132

0,16 0,22 !36

О,!5 0,31 207

0,16 0,34 214

0,14 0,19 138

0,16 0,22 136 о,16 0,21 130

0.15 0,32 215 о,l6 0.33 205

0,16 0,20 128 о,!4 0,18 132

О, l6 0,21 134

O l5 0,33 217

О, .6 0,35 219

0,15 0,30 202

0,14 0,29 209. о,!6 0,35 22!

0 !4 О ?6 ?03

0,14 0,40 285

0,026

0,028 о. о27

o,GI8

0,026

0,028

0.028

0,026

0,028

0.028

0,026

О, 028

0,028

0,026

0,026

0,027

0,026

0,028

0.028

0,027

О, 028

О, 028

0. 026

0,026

0.027

0,027

О, 086 332

0,088 3!5

0,090 333

0,090 322

0,087 335

0.069 317

0,047 168

0,045 174

О,О44 1S6

8,094 337

0,084 324

0,045 162

0,046. 16&

0,043 164

0.091 326

0.066 319

0.040 !52

0,044 158

0,044 156

0,Î86 32О

0,092 328

0,092 329

О, 081 312

0.093 331

0.085 313

0,092 342