Способ непрерывной разливки металлов

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к непрерывной разливке стали. Технический результат - повышение качества непрерывнолитых слитков по макроструктуре и производительности процесса обработки стали в кристаллизаторе. Способ непрерывной разливки металлов включает подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор под уровень металла через погружной разливочный стакан, вытягивание из кристаллизатора слитка, подачу под мениск металла стальной ленты. Перед погружением под мениск металла ленту нагревают до температуры, величину которой устанавливают по зависимости: Т= K•l•δ•В•V/Q•С, где Т - температура нагрева ленты, ^oС; l - расстояние от места окончания нагрева ленты до мениска металла в кристаллизаторе, м; δ - толщина ленты, мм; С - содержание углерода в стали ленты, мас.%; V - линейная скорость подачи ленты под мениск стали в кристаллизаторе, м/мин; В - ширина ленты, мм; Q - весовой расход разливаемой в кристаллизатор стали, т/мин; К - эмпирический коэффициент, равный 0, 0007-0,003•^oС•%•т/мм³•м. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к непрерывной разливке стали.

Наиболее близким по технической сущности является способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор под уровень металла через погружной разливочный стакан, вытягивание из кристаллизатора слитка. В процессе непрерывной разливки по большой оси поперечного сечения кристаллизатора подают металлическую ленту симметрично относительно струи металла. При этом соотношение площади поверхности металлической ленты к весовой скорости ее ввода устанавливают в пределах 0,06-0,6 м²•мин/кг (см. авт. св. СССР 933196, кл. В 22 D 11/00, Бюл. изоб. 21, 1982 г.).

Недостатком известного способа является недостаточное усвоение жидкой сталью материала ленты. Это объясняется тем, что подаваемая в слиток лента имеет температуру окружающей среды. В этих условиях увеличивается время расплавления ленты и ее усвоения сталью. При этом в этих условиях снижается скорость подачи ленты под мениск металла и производительность процесса обработки разливаемой стали, а также не достигается необходимое улучшение качества непрерывнолитых слитков по макроструктуре.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении качества непрерывнолитых слитков по макроструктуре, в повышении производительности процесса обработки стали в кристаллизаторе.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ непрерывной разливки металлов включает подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор под уровень металла через погружной разливочный стакан, вытягивание из кристаллизатора слитка, подачу под мениск металла стальной ленты.

Перед погружением под мениск металла ленту нагревают до температуры, величину которой устанавливают по зависимости; Т=К•l•δ•B•V/Q•C, где Т - температура нагрева ленты, ^oС; l - расстояние от места окончания нагрева ленты до мениска металла в кристаллизаторе, м; δ - толщина ленты, мм; С - содержание углерода в стали ленты, мас.%; V - линейная скорость подачи ленты под мениск стали в кристаллизаторе, м/мин; В - ширина ленты, мм; Q - весовой расход разливаемой в кристаллизатор стали, м/мин; К - эмпирический коэффициент, учитывающий теплофизические закономерности нагрева стальной ленты и ее расплавления в разливаемой стали, равный 0,0007-0,003^oС•%•т/мм³•м.

Улучшение качества макроструктуры непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие нагрева подаваемой ленты до необходимой температуры с учетом технологических параметров процесса непрерывной разливки стали и материала ленты.

Диапазон значений эмпирического коэффициента "К" в пределах 0,0007-0,0033 объясняется теплофизическими закономерностями процесса расплавления стальной ленты в жидкой стали. При меньших значениях температура нагрева ленты будет недостаточной. При больших значениях прочность ленты и ее жесткость будет снижаться ниже допустимых значений из-за большой температуры нагрева ленты.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на чертеж, на котором показана схема использования изобретения.

Позицией 1 показана лента, 2 - трайбаппарат, 3 - горелка, 4 - кристаллизатор, 5 - мениск металла, 6 - непрерывнолитой слиток, l - расстояние от окончания места нагрева ленты до мениска металла.

Способ непрерывной разливки стали осуществляют следующим образом.

Пример. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 4 из промежуточного ковша подают сталь марки СтЗсп и вытягивают из него непрерывнолитой слиток 6 слябового сечения с размерами 200-300х1200-2000 мм. В процессе разливки под мениск металла 5 подают стальную ленту 1 при помощи трайбаппарата 2. При подаче ленты 1 ее поверхность нагревают газовыми горелками 3 перед погружением под мениск металла 5.

Температуру нагрева лента 1 устанавливают по зависимости:
Т=K•l•δ•B•V/Q•С,
где Т - температура нагрева ленты, ^oС;
l - расстояние от места окончания нагрева ленты до мениска металла в кристаллизаторе, м;
δ - толщина ленты, мм;
С - содержание углерода в стали ленты, мас.%;
V - линейная скорость подачи ленты под мениск стали в кристаллизаторе, м/мин;
В - ширина ленты, мм;
Q - весовой расход разливаемой в кристаллизатор стали, т/мин;
К - эмпирический коэффициент, учитывающий теплофизические закономерности нагрева стальной ленты и ее расплавления в разливаемой стали, равный 0,0007-0,003^oС•%•т/мм³•м.

В процессе разливки возможна подача на мениск металла 5 шлакообразующей смеси.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере происходит перегрев ленты, что приводит к невозможности подачи ленты под мениск металла вследствие потери ее прочности и жесткости.

В пятом примере температура ленты недостаточна, что приводит к ухудшению качества макроструктуры непрерывнолитых слитков.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие нагрева ленты в необходимых пределах происходит улучшение качества макроструктуры и уменьшение отсортировки слябов на 10-15%. Повышение качества макроструктуры непрерывнолитых слябов позволяет получать прокатанные плиты толщиной в пределах 100-150 мм.

Формула изобретения

Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор под уровень металла через погружной разливочный стакан, вытягивание из кристаллизатора слитка, подачу под мениск металла стальной ленты, отличающийся тем, что перед погружением под мениск металла ленту нагревают до температуры, значение которой устанавливают по зависимости:
Т= K•l•δ•В•V/Q•С,
где Т - температура нагрева ленты, ^oС;
l - расстояние от места окончания нагрева ленты до мениска металла в кристаллизаторе, м;
δ - толщина ленты, мм;
С - содержание углерода в стали ленты, мас. %;
V - линейная скорость подачи ленты под мениск стали в кристаллизаторе, м/мин;
В - ширина ленты, мм;
Q - весовой расход разливаемой в кристаллизатор стали, т/мин;
К - эмпирический коэффициент, учитывающий теплофизические закономерности нагрева стальной ленты и ее расплавления в разливаемой стали, равный 0,0007-0,003^oC•%•т/мм³•м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2