Способ непрерывной разливки металла

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов. Способ непрерывной разливки металлов включает подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, подачу шлаковой смеси на мениск металла в кристаллизаторе, регулировку ее расхода, поддержание и направление слитка при помощи роликов, охлаждение поверхности слитка охладителем, распыливаемым форсунками, измерение температуры поверхности слитка и удаление окалины с поверхности слитка. В процессе непрерывной разливки окалину удаляют периодически через 0,5 - 10,0 мин и измеряют температуру поверхности слитка с окалиной и после ее удаления, сравнивают полученные значения температур и при их отклонении от оптимального значения разницы температур в пределах 40 - 60°С изменяют расход шлаковой смеси на 2 - 4% от рабочего значения на каждые 4 - 6°С отклонения указанной разницы температур от оптимального значения, при этом при увеличении разницы свыше 40 - 60°С расход шлаковой смеси уменьшают, а при уменьшении разницы ниже 40 - 60°С увеличивают расход шлаковой смеси. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения является улучшение качества непрерывнолитых слитков. В кристаллизатор подают металл, вытягивают из него слиток с переменной скоростью, подают шлаковую смесь на мениск металла в кристаллизаторе и регулируют ее расход, поддерживают и направляют слиток при помощи роликов, охлаждают поверхность слитка охладителем, распыливаемым форсунками, измеряют температуру поверхности слитка и удаляют с поверхности слитка окалину. В процессе непрерывной разливки окалину удаляют периодически через 0,5-10,0 мин и измеряют температуру поверхности слитка с окалиной и после ее удаления, сравнивают полученные значения температур и при их отклонении от оптимального значения разницы температур в пределах 40-60^оС изменяют расход шлаковой смеси на 2-4% от рабочего значения на каждые 4-6^оС отклонения указанной разницы температур от оптимального значения, при этом при увеличении разницы свыше 40-60^оС расход шлаковой смеси уменьшают, а при уменьшении разницы ниже 40-60^оС увеличивают расход шлаковой смеси. Улучшение качества непрерывнолитых слитков происходит вследствие регулирования подачи шлаковой смеси в кристаллизатор в соответствии с текущими значениями разницы температуры поверхности слитка с окалиной и без нее. При этом на поверхности слитка не будут образовываться завороты, пояса, заливины, качество макроструктуры слитков улучшится вследствие уменьшения неметаллических включений из-за их ассимиляции необходимым количеством шлаковой смеси на мениске металла в кристаллизаторе. Диапазон значений периода времени удаления окалины в диапазоне 0,5-10,0 мин объясняется закономерностями влияния расхода шлаковой смеси и инерционностью изменения расхода шлаковой смеси на качество слитков. При больших значениях на поверхности слитка будут образовываться заливины, пояса, завороты, из жидкого металла не будут успевать удаляться неметаллические включения посредством их ассимиляции шлаковой смесью. Кроме того, слой окалины будет большим и его трудно удалить. Меньшие значения устанавливать не имеет смысла, т.к. за такое короткое время невозможно обработать данные о температуре поверхности слитка с окалиной и без окалины, а также удалить окалину. Кроме того, в этих условиях процесс измерения температуры поверхности слитка не будет находиться в стационарном режиме. Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от рабочего значения расхода шлаковой смеси. Диапазон значений разницы температур в пределах 40-60^оС объясняется закономерностями образования окалины на поверхности слитков в зависимости от рабочего расхода шлаковой смеси. При меньших значениях слой окалины будет иметь небольшую толщину, что приведет к увеличению значений термических напряжений и температурных градиентов всех допустимых значений. В этом случае увеличится брак слитков по внутренним и наружным трещинам. При больших значениях слой окалины будет иметь большую толщину, что приведет к уменьшению интенсивности охлаждения слитка в зоне вторичного охлаждения. В этих условиях нарушится необходимая закономерность кристаллизации слитка, что вызовет увеличение длины жидкой фазы сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от скорости вытягивания слитка. Диапазон значений изменения расходов шлаковой смеси в пределах 2-4% от рабочего значения объясняется закономерностями формирования оболочки слитка на мениске металла в кристаллизаторе. При меньших значениях не будет происходить ассимиляция неметаллических включений в необходимых пределах, что приведет к браку слитков по чистоте макроструктуры, а также к браку слитков по качеству поверхности. При больших значениях на поверхности слитков будут образовываться завороты, пояса, заливины, а также загрязнение неметаллическими включениями складок на поверхности слитков вследствие возвратно-поступательного движения кристаллизатора. Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от рабочего текущего значения расхода шлаковой смеси. Диапазон значений отклонения разницы температур поверхности слитка с окалиной и без окалины в пределах 4-6^оС объясняется закономерностями формирования слоя окалины на поверхности слитка. При больших значениях расход шлаковой смеси не будет восполнять потери шлаковой смеси на образование окалины необходимой толщины. При меньших значениях будет происходить перерасход шлаковой смеси на мениске металла в кристаллизаторе, что вызовет брак слитков по засоренности поверхности и следов качания неметаллическими включениями. Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от скорости вытягивания слитка. Увеличение расхода шлаковой смеси в случае уменьшения разницы температуры ниже 40-60^оС объясняется необходимостью увеличения толщины слоя окалины. Уменьшение расхода шлаковой смеси в случае увеличения разницы температуры свыше 40-60^оС объясняется необходимостью уменьшения толщины слоя окалины. Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом. П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки Зсп и вытягивают из него слиток с переменной скоростью. На мениск металла в кристаллизаторе подают шлаковую смесь с регулируемым расходом. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи роликов и охлаждают водой с регулируемым расходом, распыливаемой форсунками, установленными между роликами. В зоне вторичного охлаждения измеряют температуру поверхности слитка с помощью оптических пирометров. В процессе непрерывной разливки периодически удаляют окалину с поверхности слитка на локальном участке по длине через 0,5-10,0 мин и измеряют температуру поверхности слитка с окалиной и после ее удаления, сравнивают полученные значения температур и при их отклонении от оптимального значения разницы температур в пределах 40-60^оС изменяют расход шлаковой смеси на 2-4% от рабочего значения на каждые 4-6^оС отклонения указанной разницы температур от оптимального значения, при этом при увеличении разницы свыше 40-60^оС расход шлаковой смеси уменьшают, а при уменьшении разницы ниже 40-60^oC увеличивают расход шлаковой смеси. В таблице приведены примеры осуществления способа непрерывной разливки слитков с различными технологическими параметрами. Измерение температуры поверхности слитка производят при помощи оптического пирометра на расстоянии 8,0 м от мениска металла в кристаллизаторе. Периодическое удаление окалины с поверхности слитка производят на расстоянии 7,6 м от мениска металла в кристаллизаторе с помощью металлических щеток. Удаление окалины производят в течение 0,3 мин. В первом примере разница в температурах превышает оптимальные значения на 45^оС. В этих условиях уменьшение расхода шлаковой смеси превосходит допустимые значения, что вызывает уменьшение ассимиляции неметаллических включений слоем шлаковой смеси и тем самым брак слитков по качеству макроструктуры. В пятом примере разница в температурах меньше оптимального значения 65^оС. В этих условиях увеличение расхода шлаковой смеси не достигает оптимального значения, что вызывает образование на поверхности слитков заворотов, ужимин, поясов и т.д. В шестом примере (прототип) расход шлаковой смеси не регулируют вследствие отсутствия разницы в температурах поверхности слитка под окалиной и без нее. В этих условиях на поверхности слитков образуются пояса, ужимины, заливины и т.д., а также увеличивается брак слитков по макроструктуре вследствие ее засоренности неметаллическими включениями. В примерах 2-4 расход шлаковой смеси находится в соответствии с оптимальным значением разницы температуры поверхности слитка с окалиной и без нее. В этих условиях на поверхности слитка не образуются завороты, пояса, ужимины, заливины, происходит полная ассимиляция неметаллических включений слоем шлаковой смеси. Предлагаемый способ позволяет повысить точность регулирования расхода шлаковой смеси. Применение способа позволяет уменьшить брак слитков по качеству поверхности и макроструктуры на 3,2%.

Формула изобретения

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, подачу шлаковой смеси на мениск металла в кристаллизатор и регулировку ее расхода, поддержание и направление слитка при помощи роликов, охлаждение поверхности слитка охладителем, распыливаемым форсунками, измерение температуры поверхности слитка и удаление окалины с поверхности слитка, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых слитков, в процессе непрерывной разливки окалину удаляют периодически через 0,5 - 10,0 мин и измеряют температуру поверхности слитка с окалиной и после ее удаления, сравнивают полученные значения температур и при отклонении от оптимального по технологии значения разницы температур равно 40 - 60^oС, изменяют расход шлаковой смеси на 2 - 4% от рабочего значения на каждые 4 - 6^oС отклонения указанной разницы температур от оптимального по технологии значения, при этом при увеличении разницы свыше 40 - 60^oС расход шлаковой смеси уменьшают, а при уменьшении разницы ниже 40 - 60^oС увеличивают расход шлаковой смеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1