Способ непрерывной разливки металлов и погружной стакан для его осуществления

 

В способе непрерывной разливки металлов, включающем подачу расплава в кристаллизатор в начале разливки в осевом и боковом направлениях и вытягивание слитка из кристаллизатора, после выхода на рабочую скорость разливки подачу металла осуществляют только в боковом направлении, увеличивая при этом боковой расход металла от (0.6 0 ,9)0 до 0 в течении времени определяемом из выражения М +{N/Q). где t - время в течение которого расход металла увеличивают от (0,6 - 0,9)Q до 0. мин, t - время, необходимое для выхода на рабочую скорость разливки, мин, N - масса головной обрези, т. О - массовый расход металла т/мин. Для этого используют погружной стакан содержащий гпуходонный корпус, в котором выполнен внутренний осевой канал диаметром D и сопряженные с ним выпускные отверстия в стенках и днище корпуса , при этом отверстия в днище корпуса выполнены диаметром d (0,04 - 0,3)0. а суммарная площадь f сечений этих отверстий составляет (0,1 - 0,5) площади сечения внутреннего осевого канала 2 слф. 1 табп, 1 ил.

)19) BU (11) ЗЮ0376 С1 (51) В 2

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,ф,„, К ПАТЕНТУ (21) 5060993/02 (22) 06.0792 (46) 15.10.93 Ьол Na 37-38 (75) Либерман АЛ. Дубровин И.В„Мотни АП„.

Тапанов И.И (73) Либерман Анатолий Липович (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ И ПОГРУЖНОЙ СТАКАН ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) В способе непрерывной разливки металлов, включающем подачу расплава в кристаплизатор в начале разливки в осевом и боковом направлениях и вытягивание слитка из кристалпизатора, после выхода на рабочую скорость разливки подачу металла осуществляют только в боковом направлении, увеличивая при этом боковой расход металла от (0,60,9)Q до Q в течении временц определяемом из выражения М +(й/Q), где t — время в течение кот торого расход металла увеличивают от (0,6 — 0,9)Q до Q, мин,t — время, необходимое для выхода на 1 рабочую скорость разливки, миН Й вЂ” масса головной обрези, r, Q - массовый расход металла т/мин

Дпя этого используют погружной стакан, содержащий гпуходонный корпус, в котором выполнен внутренний осевой канал диаметром О и сопряженные с ним выпускные отверстия в стенках и днище корпуса. при этом отверстия в днище корпуса выполнены диаметром d (0,04 - 0,3)0, а суммарная площадь f сечений этих отверстий составляет (0,1 — 0,5) площади сечения внутреннего осевого канала. 2 слф, 1 ra6n,1 ил.

2000876

45 е

Изобретение относится к области металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов и сплавов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее глуходониый стакан, в ниж "åé части которого выполнена распределительная камера с боковыми и дон,- ыми отверстиями, при использовании которого реализуют способ непрерывной разливки металла, включающий подачу расплава в кристаллизатор а начале разливки в осевом и боковом направлениях

П

Недостатком этих способа и устройства является преимущественная подача расплава в кписталлизатор в осевом направлении, что приводит к глубокому проникновению струи расплава в жидкую лунку слитка и снижает качество литых заготовок. Одновременно вывод металла через отверстия в дие устройства способствует размыву выпускных отверстий и разрушению донной части устройства в процессе разливки металла.

Это снижает стабильность непрерывной разливки и приводит к возникновению аварийной ситуации.

Предлагаемое изобретение направлено на улучшение кзчества литых заготовок и сокращение вероятности аварийных ситуаций.

Указанный технический эффект достигается тем, что в способе непрерывной разливки металлов, включающем подачу расплава в хоисталлизэтор в начале разливки в соевом и боковом направлениях и вытягивание слитка из кристаллизатора, согласно изобре.ению после выхода на рабочую скорость разливки подачу металла осущесгвляют олешко в боковом направлении, увеличивал при этом боковой расход металла от i6,0 — 0,9)Q до Q в течение времени

t = t1+(— ).

Q где t — время, в 1ечение которого боковой расход металла увеличивают от (0,6 - 0,9)Q до Q, мии;

t> — время, необходимое для выхода на рабочую скорость разливки, мин;

N — ма са головной обрези, т;

С вЂ” массо=ый расход металла, T/ìèí.

Кроме того, заявленный технический эффект достигается также при использовании погружного стакана для способа непрерывной разливки металлов, содержащего глуходонный корпус, в котором выполнен внутренний осевой канал диаметром 0 и сопряженные с ним выпускные отверстия в стенках и днище корпуса, при этом отверстия днище корпуса выполнены диамет5

40 ром d - (0,04 - 0.3)0, а суммарная площадь сечений f этих отверстий составляет (0,10,5)F, где F — площадь сечения внутреннего осевого канала.

Экспериментально установлено, что процесс непрерывной разливки стабилизируется через время t. За это время вытягивается головная обреэь слитка иэ кристаллизатора, устанавливается рабочая скорость непрерывной разливки. Одновременно увеличивается подача расплава иэ промковша в боковом направлении и прекращается в осевом.

Подача расплава в боковом направлении обуславливается неглубоком проникновением струи в жидкую лунку слитка, В противном случае увеличивается загрязненность слитка неметаллическими включениями и снижается качество металла.

Подача расплава в осевом направлении в начале разливки в течение времени t обуславливается облегчением запуска ручья и снижением вероятности подвисания корочки формирующегося слитка, В результате исследований установлено, что расход металла в боковом направлении в начале разливки должен равняться (0,6 — 0.9)Q. Если боковой расход меньше

0,60, то увеличвается загрязненность слитка неметаллическими включениями. При боковом расходе больше 0,90 затрудняется запуск ручья.

Размер донных отверстий устанавливался экспериментально в зависимости от степени их заатягивания в процессе непрерывной разливки и прочности донной части устройства, При d < 0,040 в начале разливки происходит быстрое эарастание выпускных отверстий погружного стакана и подача металла из промковша только в боковом направлении. Это объясняется разбрызгиванием первых "холодных" порций металла и образованием жидких капель, которые кристаллиэуются и

1 закупоривают донные отверстия.

При d > 0,30 вывод основной массы металла происходит через донные отверстия, что сопровождается размывом.

По этой причине подача расплава в осевом направлении не прекращается, Экспериментально установлено, что при f < 0,1F во время запуска ручья происходит подвисание корочки слитка, что увеличивает вероятность возникновения аварийной ситуации. При f > 0,5Г ухудшаются прочностные свойства донной части устройства. В этом случae происходит разрушение днища погружного стакана в процессе непрерывной разливки.

2000876

Примечание

Диаметр отаарстттй в дтвтще

Диаметр внутреннего осеh0fO Khrr3h4

О, мм

Раскол металла в 6оковык нанраеленмлк а

Массовый раскол маталла О, т/мин

Снособ и устройллощвдб се те сть металла нив отверстие неметалличенив внутрен него oeoeoro квмвлв F.мата и о г р у вт и о г о от ° к ° на

&(0,044),3) D. олими вклточе° дтакща ттсгщлтт ного стакана

1(0,1-0.8) F, начале раалио ки (0.6-0.9) 0 т/мин ныл ми. и/д т

Замене логрупното стакана

B.42

0,8F 1430,0

2826

03 О-го.о

0.60 0.24

О, °

Предлагаемые

0.18 4,0

0.1 F-гот.о

2826

2828

О.ов О"8.0

0,04 D2,4

0.7 00,28

0.9 00.36

0,4

Подвмсание корочки слмт0,4

2812.о

Замена rro1,33

0,1

0,4 груиного ствНа фиг. 1 показано устройство для непрерывной разливки металлов; на фиг. 2— вид А на фиг. 1.

Погружной стакан для непрерывной разливки металла содержит глуходонный корпус 1, в котором выполнен внутренний осевой канал 2 и сопряженные с ним выпускные отверстия 3 и 4 соответственно в стенках 3 и днище корпуса.

Способ непрерывной разливки осуществляют следующим образом.

В начале разливки подача расплава из промковша выполняется несколькими боковыми и осевыми струями через выпускные отверстия 3 и 4 погружного стакана. В процессе разливки в течение времени t происходит разбрызгивание жидкого металла, кристаллизация жидких капель и эакупоривание донных отверстий 4 погружного стакана (см. фиг. 2). При этом увеличивается расход металла через боковые отверстия, а через время t происходит полное зарастание донных отверстий и расплав подается только через боковые отверстия, Пример. Непрерывная разливка стали

ШХ15 осуществляется на 4-ручьевой радиальной УНРС в кристаллизаторы сечением

300 х 360 мм. При рабочей скорости разливки расход металла на ручей составляет 0,4 т/мин, а масса головной обреэи равняется

0,4 т. Запуск ручья и выход на рабочую скорость разливки на ручье выполняется за 2 мин.

С целью улучшения качества литы)4 заготовок и сокращения вероятности аварий5 ных ситуаций в начале разливки иэ промковша подают металл боковых направлениях с расходом (0,6-0Я)0 - 0.28 т/мин, а через время t - t) + N/О - Э мин увеличивают боковой расход до 0,4 т/мин, 10 Подача расплава из промковша выполняется через глуходонный погружной стакан с внутренним каналом диаметром 0- 60 мм и площадью сечения F -2826 мм и выпускными отверстиями в стенках и днище. Диаметр

15 донных отверстий находится в пределах d-(0,04-0,3)D - 5 мм, а суммарная площадь этих отверстий находится в пределах t(0.1-0,5)F - 424 мм2.

В таблице приведены результаты испы20 таний предложенных способа и устройства с различными параметрами погружного стакана в сравнении с прототипом.

Как видно из представленных данных, использование предложенного способа и

25 погружного стакана для его осуществления позволяет улучшить качество литых заготовок по неметаллическим включениям и сократить вероятность аварийных ситуаций, 30 (56) Обзорная информация.- Институт "Черметинформация", серия И, вып, ¹ 3, с. 6, рис. 1д.

Площлдксече- Суммарнал Загрваненно2000876 фиг.2.

Составитель А.Либерман

Редактор А.Купрякова Техред M.Моргентал Корректор M.Ìàêñèìèøèíeö

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3100

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уп Гагарина, 101

Формула изобретения

Cl1OCO5 НЕП1*К ЫВНОй РАЗЛИВКИ МЕтЛЛЛОВ И

ПОГРужной стАкАн для РГО ocYHLF ствлепия

1. Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу расплава в кристаллизатор в начале разливки в осевом и боковом направлениях и вытягивание слитка из кристаллизатора, отличающийся тем, что после выхода на рабочую скорость разливки подачу металла осуществляют только в боковом направлении, при этом боковой расход металла увеличивают от (0,6 - 0,9)0 до G в течение времени, определяемом из выражения - + < где t - время, в течение которого боковой расход металла увеличивают от (0,6 - 0,9) 0 до 0, мин;

t1 - время, необходимое для выхода на рабочую скорость разливки, мин;

N - масса головной обрезки. т;

0 - массовой расход металла, т/мин.

2. Погружной стакан для непрерывной разливки металлов, содержащий глуходонный корпус, в котором выполнен внутренний осевой канал для подачи металла и сопряженные с ним выпускные отверстия в стенках и днище корпуса, 10 отличающийся тем, что отверстия в днище корпуса выполнены диаметром б - (0,040,3)D, где О - диаметр внутреннего осевого канала, 15 при этом суммарная площадь сечения f отверстий составляет f - (0,1 ... 0,5)F, где F - площадь сечения внутреннего осевого канала.