Способ непрерывного литья заготовок

Авторы патента:

B21D11/12 - арматуры для армирования железобетонных изделий

Владельцы патента RU 2490083:

Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к металлургии. Способ включает подачу металла из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш и далее в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора заготовки, охлаждение ее в зоне вторичного охлаждения с мягким обжатием в твердожидком состоянии посредством пар роликов. Мягкое обжатие заготовки на участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,1≤f_L≤0,5 производят со скоростью 1,26-1,65 мм/мин. На участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,5≤f_L≤0,9 мягкое обжатие производят со скоростью 0,5-1,25 мм/мин. Обеспечивается повышение качества заготовок благодаря снижению образования внутренних трещин, осевой рыхлости и химической неоднородности. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к непрерывному литью заготовок с мягким обжатием в твердожидком состоянии посредством пар роликов.

Известен способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу металла из сталеразливочного ковша в промежуточный и далее в кристаллизатор, вытягивание из него заготовки с заданной скоростью, охлаждением ее в зоне вторичного охлаждения с обжатием заготовки в твердожидком состоянии роликами. При этом скорость вытягивания по отношению к разливке без обжатия увеличивается, а обжатие осуществляют парами роликов в тянуще-обжимной клети, при этом определяют температуру поверхности и протяженность жидкой фазы заготовки, а давление в гидроцилиндрах для каждой пары роликов тянуще-обжимной клети устанавливают в зависимости от скорости вытягивания, температуры поверхности заготовки и марки разливаемой стали (RU 2226138, B22D 11/12).

Недостатком этого способа является невозможность достижения необходимой скорости обжатия отливаемой заготовки из-за короткой протяженности зоны "мягкого обжатия" в тянущей клети на 4 парах роликов. Кроме того, указанный способ ориентирован на конкретную МНЛЗ и узкий скоростной диапазон разливки, что существенно ограничивает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности и выбранный в качестве прототипа является способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу металла из сталеразливочного ковша в промежуточный и далее в кристаллизатор, вытягивание из него заготовки, охлаждение в зоне вторичного охлаждения, мягкое обжатие в твердожидком состоянии посредством пар роликов, при этом обжатие заготовки в каждой паре роликов осуществляют по зависимости

ΔU_SR=k₁k₂Δν_SR при относительном содержании жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,25≤f_L≤0,75,

где k₁=1,5-5,5 - коэффициент, учитывающий поперечное деформирование материала в двухфазной зоне при обжатии и зависящий от относительного содержания жидкой фазы в центральной зоне заготовки;

k₂=2,2-4,1 - коэффициент, учитывающий деформирование затвердевшей корочки заготовки и зависящий от отношения размера двухфазной зоны в соответствующей роликовой паре к толщине заготовки;

Δν_SR - полная усадка заготовки при затвердевании металла в соответствующей роликовой паре, мм (RU 2269395, B22D 11/12).

Недостатком этого способа является то, что мягкое обжатие заготовки на всем протяжении эффективного интервала обжатия осуществляется с одинаковой интенсивностью, что приведет к образованию внутренних трещин или образованию в центральной зоне рыхлости и химической неоднородности, что ухудшит качество непрерывнолитой заготовки.

Технический результат от использования данного изобретения заключается в повышения качества непрерывнолитой заготовки.

Указанный технический эффект достигается тем, что в способе непрерывного литья заготовок, включающем подачу металла из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш и далее в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора заготовки, охлаждение в зоне вторичного охлаждения, мягкое обжатие заготовки в твердожидком состоянии посредством пар роликов, согласно изобретению мягкое обжатие заготовки на участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,1≤f_L≤0,5 производят со скоростью 1,26-1,65 мм/мин, а на участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,5<f_L≤0,9 производят со скоростью 0,5-1,25 мм/мин.

Сущность предлагаемого способа организации режима "мягкого обжатия" при непрерывной разливке слябовых заготовок заключается в создании необходимого ферростатического давления на фронте кристаллизации, позволяющего эффективно произвести заполнение образовывающихся усадочных пустот (пор) жидким расплавом на участке заключительной кристаллизации заготовки.

Диапазон скорости обжатия заготовки 1,26-1,65 мм/мин на участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,1≤f_L≤0,5 объясняется гидродинамическими процессами, протекающими в двухфазной зоне, и ее проницаемостью. При скорости обжатия менее 1,26 мм/мин не будет обеспечена необходимая интенсивность сближения фронтов кристаллизации для создания давления в двухфазной зоне, позволяющего преодолеть сопротивление со стороны кристаллической структуры, в следствии чего будет увеличиваться концентрация пор, что ухудшит качество макроструктуры заготовки. При скорости обжатия более 1,65 мм/мин из-за возникновения пластических деформаций на поверхности заготовки будут образовываться трещины, что ухудшит качество поверхности заготовки.

Диапазон скорости обжатия заготовки 0,50-1,25 мм/мин на участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,5<f_L≤0,9 объясняется гидродинамическими процессами, протекающими в двухфазной зоне, ее проницаемостью и пластичностью. При скорости обжатия менее 0,50 мм/мин не будет обеспечена необходимая интенсивность сближения фронтов кристаллизации для создания давления в двухфазной зоне, позволяющего преодолеть сопротивление со стороны кристаллической структуры, вследствие чего будет увеличиваться концентрация пор, что ухудшит качество макроструктуры заготовки. При скорости обжатия более 1,25 мм/мин из-за возникновения пластических деформаций на фронте кристаллизации будут образовываться внутренние трещины, что ухудшит качество макроструктуры заготовки.

Заявляемый способ непрерывного литья заготовок был опробован при разливке стали на одноручьевой слябовой МНЛЗ криволинейного типа. В процессе непрерывного литья заготовок толщиной 300 мм из стали марки К60 со скоростью вытягивания 0,8 м/мин на горизонтальном участке роликового полотна в двух сегментах, состоящих из семи пар роликов каждый, производили мягкое обжатие заготовки.

Результаты использования предлагаемого изобретения на Магнитогорском металлургическом комбинате и отличающегося от заявляемого способа непрерывного литья заготовок приведены в таблице.

Из таблицы видно, что результат использования предлагаемого изобретения на Магнитогорском металлургическом комбинате позволил получать слябы с минимальной степенью развития дефектов «осевая рыхлость» и «трещины, перпендикулярные граням» и отсутствием дефектов.

Таблица
Результаты оценки качества макроструктуры при разливке с различной скоростью мягкого обжатия
Режим мягкого обжатия	Скорость обжатия в выбранных динамической моделью сегментах, мм/мин	Количество темплетов, со степенью развития дефектов не более 1 балла, %	Количество слябов с поверхностными дефектами, %
1 сегмент (0,5<f_L≤0,9)	2 сегмент (0,1<f_L≤0,5)	«Осевая рыхлость»	«Трещины перпендикулярные граням»
Заявляемый способ непрерывного литья заготовок	0,500	1,260	40	90	0
Заявляемый способ непрерывного литья заготовок	0,875	1,455	54	85	0
1,250	1,625	30	60	0
Отличающийся от заявленного способа	0,47	1,0	11	92	0
	0,45	1,7	7	33	7
	1,30	1,1	0	36	11
1,30	1,7	0	28	20

Способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу металла из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш и далее в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора заготовки, охлаждение в зоне вторичного охлаждения, мягкое обжатие заготовки в твердожидком состоянии посредством пар роликов, отличающийся тем, что мягкое обжатие заготовки на участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,1≤f_L≤0,5 производят со скоростью 1,26-1,65 мм/мин, а на участке с относительным содержанием жидкой фазы f_L, в двухфазной зоне в центре заготовки в пределах 0,5≤f_L≤0,9 производят со скоростью 0,5-1,25 мм/мин.

Устройство для резки и гибки арматуры // 2267399

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к слесарно-монтажным инструментам, предназначенным для ручной резки и гибки. .

Способ обработки отрезка металлической полосы и опорная балка скребка очистителя ветрового стекла, изготовленная этим способом // 2218217

Изобретение относится к обработке металлической полосы, предназначенной для использования в качестве опорной балки скребка очистителя ветрового стекла. .

Устройство для гибки строительной арматуры // 2145264

Изобретение относится к устройствам для гибки заготовок, а именно для гибки строительной арматуры круглого поперечного сечения, и может быть использовано преимущественно при строительстве сооружений цилиндрической формы из железобетона, например атомных реакторов, при большом радиусе изгиба заготовок.

Линия для заготовки и упрочнения арматурных стержней // 2074084

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для заготовки арматурных стержней из бухт проката гладкого или периодического профиля диаметром 3 12 мм, и может быть использовано в арматурных цехах заводов по изготовлению железобетонных изделий (ЖБИ).

Устройство для гибки арматурных сеток // 2043802

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для гибки арматурных сеток. .

Устройство для профилирования поддерживающего ролика зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок // 2002536

Устройство для изготовления замкнутых строповочных петель из мерного отрезка заготовки // 1787618

Устройство для изготовления арматурных изделий // 1785465

Устройство для гибки арматурных каркасов // 1729659

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гибочным станкам. .

Автоматическая машина для гибки электросварных сеток // 2620316

Изобретение относится к гибке электросварных сеток, образованных продольными и поперечными проволоками с различной длиной и/или различным шагом. Машина снабжена множеством гибочных пальцев, управляемых в вертикальном направлении и расположенных на расстоянии, равном шагу сетки, и множеством гибочных рычагов, осуществляющих сложное перемещение для изгиба проволок вокруг гибочных пальцев. По меньшей мере один гибочный блок установлен на основании и выполнен с возможностью перемещения в направлении, поперечном направлению перемещения сетки, и вращения в двух направлениях вокруг своей вертикальной оси. Гибочные пальцы приводятся в действие соответствующими исполнительными механизмами, работающими избирательно и независимо один от другого в соответствии с предварительно созданной программой, выполняемой блоком управления машины. Гибочные рычаги связаны с гибочным блоком посредством шарнирного кинематического механизма и приводятся в действие избирательно и независимо один от другого по программе, выполняемой блоком управления, скоординированно с соответствующими гибочными пальцами. Обеспечивается непрерывное изготовление гнутых элементов с высокой точностью и надежностью. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.