Способ получения непрерывнолитого металла

 

Изобретение относится к металлургии и позволяет повысить качество непрерывно-литого металла. Сущность изобретения: способ включает заливку расплава в металлический кристаллизатор, обработку кристаллизующегося расплава электрическим током и охлаждение металла при его траспортировке. Электрический ток (постоянный, импульсный либо переменный) подводят к кристаллизатору, пропускают через кристаллизующийся металл и выводят через поддерживающие устройства зоны вторичного охлаждения. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам электромагнитной обработки металла.

Цель изобретения - повышение качества непрерывно-литого металла.

Способ получения непрерывно-литого металла включает заливку расплава в металлический кристаллизатор, обработку кристаллизующегося расплава электрическим током и охлаждение металла при его транспортировке, при этом электрический ток подводят к кристаллизатору, пропускают через кристаллизующийся металл и выводят через поддерживающие устройства зоны вторичного охлаждения. Через кристаллизующийся расплав пропускают либо постоянный, либо импульсный, либо переменный ток.

Пропускание электрического тока через расплав в начальной стадии формирования заготовки приводит к уменьшению энергии зарождения и роста кристаллов, что способствует ускорению затвердевания, измельчению дендритной структуры, трансформации и перераспределению неметаллических включений - размеры включений становятся меньше, распределение их более равномерное, в результате снижается осевая ликвация. Электрофизическое воздействие способствует снижению газовой пористости и осевой рыхлости. Начальная стадия формирования непрерывно-литой заготовки характеризуется весьма интенсивным отводом теплоты, поэтому выделение Джоулева тепла тока не вносит заметных изменений в теплофизическое состояние затвердевающего металла.

Получение непрерывно-литого металла включает следующие операции: заливку металла в кристаллизатор, подвод электрического тока к кристаллизатору и через него к расплавленному металлу, охлаждение металла при его транспортировке, вывод электрического тока через поддерживающие устройства зоны вторичного охлаждения, резку заготовки на мерные длины.

П р и м е р 1. При получении слитков стали 40ХН на МНЛЗ кристаллизатор соединили с источником постоянного тока l = 1,5˙10⁴А. Второй (отрицательный) полюс источника тока заземлили на поддерживающие ролики.

Отливались слитки сечением 125 х 125 мм со скоростью 1 м/мин, расход охлаждающей воды 2 л/кг.

Из одного ковша отлиты слитки с воздействием и сравнительные. Вырезаны температуры и изучена макро- и микроструктура отливок.

Макроструктура отливки плотная, осевая зона сокращена в 3 раза, трещины и разрывы отсутствуют, ликвационных полосок нет. На серных отпечатках наблюдается более равномерное распределение сульфидов по сечению отливки. Исследование содержания неметаллических включений металлографическим методом показало, что их содержание уменьшилось на 20%, в том числе сульфидов на 30% . Измельчился размер включений, а их распределение стало более равномерным по сечению слитка.

П р и м е р 2. На МНЛЗ, оборудованной вторым кристаллизатором, отливали сталь 60С2А в слитки сечением 125х125 мм со скоростью 1 м/мин. Переменный электрический ток промышленной частоты силой в 1,5˙10⁴ подавался на второй кристаллизатор, а второй электрод источника замыкался на заземленный корпус МНЛЗ. Расход электроэнергии составлял 0,3 кВт-ч/т.

Отлиты опытные и сравнительные слитки, отобраны поперечные и продольные темплеты. В результате сравнения установлено, что макроструктура слитка более плотная, дендриты измельчены, корковая зона возросла в 2 раза за счет сокращения осевой зоны. Осевая газовая пористость уменьшилась на 2 балла.

Опытное опробование предложенного способа показало, что макроструктура непрерывно-литого металла существенно улучшается.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТОГО МЕТАЛЛА, включающий заливку расплава в металлический кристаллизатор, пропускание электрического тока через кристаллизующийся расплав и охлаждение металла при его транспортировке, в том числе и в зоне вторичного охлаждения, где смонтированы поддерживающие устройства, отличающийся тем, что электрический ток подводят к металличекому кристаллизатору, а выводят через поддерживающие устройства в зоне вторичного охлаждения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что через кристаллизующийся расплав пропускают постоянный электрический ток.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что через кристаллизующийся расплав пропускают импульсный ээлектрический ток.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что через кристаллизующийся расплав пропускают переменный электрический ток.