Способ непрерывного литья слитков

 

Способ непрерывного литья слитков включает подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, создание над мениском металла в кристаллизаторе камеры избыточного давления и поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, вытягивание слитка из кристаллизатора и сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения, причем в процессе литья в камеру избыточного давления осуществляют подачу шлаковой смеси с поддержанием ее слоя постоянной толщины, а подачу металла в кристаллизатор производят с линейной скоростью, составляющей 2,0 25,0 величины линейной скорости вытягивания слитка, при этом подачу шлаковой смеси в камеру избыточного давления производят под давлением, величина которого не менее ферростатического давления столба металла над его мениском в кристаллизаторе, а объем камеры избыточного давления в процессе литья изменяют пропорционально амплитуде качания кристаллизатора.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливке металлов и сплавов.

Известен способ непрерывного литья слитков, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, подачу инертного газа, поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, и вытягивание слитка из кристаллизатора с изменением скорости в обратно пропорциональной зависимости от величины этого давления, при этом перед подачей металла в кристаллизатор на его торец устанавливают плиту, а затем подают шлаковую смесь вместе с инертным газом через погружной разливочный стакан [1] Основным недостатком известного способа является неудовлетворительное качество отливаемых слитков из-за наличия большого количества неметаллических включений, вовлекаемых в тело слитка инертным газом.

Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывного литья слитков, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, создание над мениском металла в кристаллизаторе камеры избыточного давления и поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, вытягивание слитка из кристаллизатора и сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения [2] Основные недостатки прототипа заключаются в наличии неметаллических включений в теле слитков и неудовлетворительная макроструктура осевой зоны слитка.

Целью изобретения является уменьшение содержания неметаллических включений, измельчение зерна в процессе кристаллизации слитка и улучшение макроструктуры осевой зоны слитка.

Цель достигается тем, что в способе непрерывного литья слитков, включающем подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, создание над мениском металла в кристаллизаторе избыточного давления и поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, вытягивание слитка из кристаллизатора и сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения, причем в процессе литья в камеру избыточного давления осуществляют подачу шлаковой смеси с поддержанием ее слоя постоянной толщины, а подачу металла в кристаллизатор с линейной скоростью, составляющей 2,0-25,0 величины линейной скорости вытягивания слитка, при этом подачу шлаковой смеси в камеру избыточного давления производят под давлением, величина которого не менее ферростатического давления столба металла над его мениском в кристаллизаторе, а объем камеры избыточного давления в процессе литья изменяют пропорционально амплитуде качания кристаллизатора.

Способ непрерывного литья слитков осуществляют следующим образом.

В начале процесса непрерывного литья на зеркало металла в кристаллизаторе находят слой шлака и на него помещают металлическую крышку, которую закрепляют на верхнем торце кристаллизатора. Крышка повторяет форму рабочей полости кристаллизатора и образует камеру избыточного давления. При подаче металла из промежуточного ковша на мениске металла в кристаллизаторе создается давление, равное ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от его мениска в кристаллизаторе до мениска в промежуточном ковше. Высота столба металла составляет 1200 мм. Металл поступает в кристаллизатор сечением 300х360 мм через погружной разливочный стакан. Кристаллизатору сообщают возвратно-поступательное перемещение с амплитудой 10 мм. Скорость разливки составляет 0,6 см/мин, а линейная скорость металла в разливочном стакане 8,6 м/мин. В процессе разливки на зеркало металла в кристаллизаторе постоянно подают шлаковую смесь, толщина слоя которой составляет 320 мм. Шлаковую смесь подают под давлением, величина которого не менее ферростатического столба жидкого металла над его мениском в кристаллизаторе. При возвратно-поступательном перемещении кристаллизатора уровень металла в кристаллизаторе меняет свое положение и соответственно меняется объем камеры избыточного давления пропорционально амплитуде качания кристаллизатора. Применение предлагаемого способа позволяет снизить осевую химическую неоднородность отливаемых слитков на 1-1,5 балла (ОСТ 14-4-72) и уменьшить содержание неметаллических включений в 1,5-2,0 раза.

Формула изобретения

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СЛИТКОВ, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша через погружной разливочный стакан, создание над мениском металла в кристаллизаторе камеры избыточного давления и поддержание на мениске металла в кристаллизаторе давления, равного ферростатическому давлению столба жидкого металла высотой от мениска металла в кристаллизаторе до его мениска в промежуточном ковше, вытягивание слитка из кристаллизатора и сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения, отличающийся тем, что в камеру избыточного давления осуществляют подачу шлаковой смеси с поддержанием ее слоя постоянной толщины, а подачу металла в кристаллизатор производят с линейной скоростью, составляющей 2 25 величины линейной скорости вытягивания слитка, при этом подачу шлаковой смеси в камеру избыточного давления производят под давлением, величина которого не менее ферростатического давления столба металла над ее мениском в кристаллизаторе, а объем камеры избыточного давления в процессе литья изменяют пропорционально амплитуде качания кристаллизатора.