Способ непрерывной разливки стали


 


Владельцы патента RU 2494833:

Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к области металлургии. Металл из промежуточного ковша подают в кристаллизатор и поддерживают положение мениска металла в кристаллизаторе на одном уровне. Из кристаллизатора слиток вытягивают с переменой скоростью, устанавливаемой при изменении массы металла в промежуточном ковше и определяемой по формуле: Vp=km×М/((А×В×ρ)×Q×τ), где Vp - скорость вытягивания слитка, м/мин, km - эмпирический безразмерный коэффициент массы металла в промежуточном ковше, равный 0,3-1,1; М - масса металла в промежуточном ковше; А - толщина заготовки, м; В - ширина заготовки, м; ρ - плотность металла, т/м3; Q - количество ручьев; τ - время нахождения металла в промежуточном ковше, равное 5-8 мин. Обеспечивается повышение качества непрерывнолитой заготовки и снижение аварийности. 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к непрерывной разливки металла на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Известен способ непрерывного литья заготовок на машине с криволинейной технологической осью. В данном способе непрерывного литья заготовок на машине с криволинейной технологической осью используют трансформаторную сталь, температуру которой в промежуточном ковше поддерживают в пределах 1500…1530°С. Вытягивание заготовки из кристаллизатора осуществляют со скоростью (w), определяемой по формуле: w=0,7-0,01(t-1500), где t - температура трансформаторной стали в промежуточном ковше; 0,7 и 0,01 - эмпирические коэффициенты. Расход воды в форсуночных секциях, расположенных вдоль зоны вторичного охлаждения, устанавливают по плотности орошения поверхности заготовки. При этом охлаждение поверхности каждой заготовки ведут по заданным зонам с режимами, определяемыми по заявляемым зависимостям.(Патент RU 2218237 С1).

Недостатком этого способа является то, что скорость вытягивания, определяемая по формуле: w=0,7-0,01(t-1500), где t - температура трансформаторной стали в промежуточном ковше; 0,7 и 0,01 - эмпирические коэффициенты, устанавливается без учета ширины и толщины отливаемой заготовки, изменения массы металла в промежуточном ковше, что может привести к застыванию стали в кристаллизаторе или аварийному вытеканию жидкого металла под кристаллизатором, что ухудшит качества непрерывнолитой заготовки, приведет к возникновению аварий и снижению производительности МНЛЗ.

Наиболее близким по технической сущности и выбранный в качестве прототипа является способ непрерывной разливки, который включает подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор, поддержание положения мениска металла в кристаллизаторе на одном уровне, вытягивание из кристаллизатора слитка, придание кристаллизатору возвратно-поступательного движения. Скорость вытягивания определяют по формуле Vp=kv×(A+B)/(A×B)-T×kz, где kv - эмпирический коэффициент, равный 0,15-0,25 м2/мин, А - толщина заготовки, м, В - ширина заготовки, м, Т - температура перегрева стали над температурой ликвидус °С, равная 15-35°С, kz - эмпирический коэффициент, равный 0,005-0,015 м/мин×°С, амплитуду качания (Акач) изменяют в пределах от ±1,5 до ±4 мм. Частоту N, циклов/мин, возвратно-поступательного движения кристаллизатора определяют по формуле N=180/Акач+100×Vр, где Акач - амплитуда качания, мм, Vp - скорость разливки, м/мин, 100 - коэффициент пропорциональности, циклов/м, 180 - эмпирический коэффициент, мм. RU 2403121 С1.

Недостатком этого способа является отсутствие возможности обеспечения необходимого времени нахождения металла в промежуточном ковше, для всплытия неметаллических включений и выравнивания температуры металла по объему промежуточного ковша, что ухудшит качества непрерывно-литой заготовки, приведет к возникновению аварий и снижению производительности МНЛЗ.

Технический результат заключается в повышении качества непрерывнолитой заготовки, снижении аварийности и увеличении производительности МНЛЗ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе непрерывной разливки стали, включающем подачу металла из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш и из промежуточного ковша в кристаллизатор, поддержание положения мениска металла в кристаллизаторе на одном уровне, вытягивание из кристаллизатор слитка, в отличие от ближайшего аналога вытягивание из кристаллизатора слитка осуществляют с переменой скоростью и при изменении массы металла в промежуточном ковше скорость вытягивания слитка из кристаллизатора устанавливают по формуле: Vp=km×M/((А×В×ρ)×Q×τ), где km - эмпирический безразмерный коэффициент массы металла в промежуточном ковше равный 0,3-1,1; М - масса металла в промежуточном ковше, т; А - толщина заготовки, м; В - ширина заготовки, м; ρ - плотность металла, т/м3; Q - количество ручьев; τ - время нахождения металла в промежуточном ковше равное 5-8 мин.

В процессе проведения технологической операции по замене сталеразливочного ковша временно прекращается подача металла в промежуточный ковш. Прекращение подачи металла в промежуточный ковш при сохранении постоянной скорости разливки неизбежно приведет к снижению уровня металла в промежуточном ковше и попаданию шлака в кристаллизатор, что приведет к возникновению аварии.

При серийной разливке доля шлака в промежуточном ковше от плавки к плавке увеличивается, а доля жидкого металла в промежуточном ковше снижается в следствии чего уменьшается время нахождения стали в промежуточном ковше за счет более интенсивного процесса ее обновления при поддержания постоянной скорости разливки.

Диапазон значений эмпирического коэффициента массы металла в промежуточном ковше равный 0,3-1,1 объясняется гидродинамическими и теплофизическими закономерностями распределения металла по объему промежуточного ковша и динамикой движения неметаллических включений в самом металле. При меньших значениях будет происходить переохлаждение жидкого металла в промежуточном ковше, что приведет к возникновению аварийных ситуаций и снижению производительности МНЛЗ. При больших значениях не обеспечиваются динамические условия всплытия неметаллических включений, что ухудшит качество отливаемых слитков.

Интервал времени нахождения металла в промежуточном ковше равный 5-8 мин объясняется гидродинамическими и теплофизическими закономерностями распределения металла по объему промежуточного ковша и динамикой движения неметаллических включений в самом металле. При меньших значениях не обеспечиваются динамические условия всплытия неметаллических включений, что ухудшит качество отливаемых слитков. При больших значениях будет происходить переохлаждение жидкого металла в промежуточном ковше, что приведет к возникновению аварийных ситуаций и снижению производительности МНЛЗ.

Заявляемый способ непрерывной разливки стали был опробован при разливке стали на двухручьевой слябовой МНЛЗ №4 ККЦ ОАО «ММК». В процессе разливки стали в сечение отливаемой заготовки 250×2050 мм×мм. Скорость вытягивания заготовки устанавливали 0,7 м/мин. При смене сталеразливочного ковша, производили изменение скорости вытягивания слитка, из-за изменения массы металла в промежуточном ковше. Пример корректировки скорости вытягивания слитка приведен в таблице.

Результаты использования предлагаемого изобретения на Магнитогорском металлургическом комбинате показали, что разливка стали по технологии заявляемого изобретения позволяет повысить качество непрерывнолитой заготовки, снизить аварийность и повысить производительность МНЛЗ.

Способ непрерывной разливки стали, включающий подачу металла из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш и из промежуточного ковша в кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), поддержание положения мениска металла в кристаллизаторе на одном уровне, вытягивание из кристаллизатора слитка, отличающийся тем, что вытягивание из кристаллизатора слитков осуществляют с переменной скоростью и при изменении массы металла в промежуточном ковше, скорость вытягивания слитка из кристаллизатора устанавливают по формуле: Vp=km·M/((A·B·ρ)·Q·τ), где km - эмпирический безразмерный коэффициент массы металла в промежуточном ковше, равный 0,3-1,1; М - масса металла в промежуточном ковше; А - толщина заготовки, м; В - ширина заготовки, м; ρ - плотность металла, т/м3; Q - количество ручьев МНЛЗ; τ - время нахождения металла в промежуточном ковше, равное 5-8 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению металлических слитков, пригодных для горячей прокатки без предварительной гомогенизации. .

Изобретение относится к металлургическому производству. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при непрерывном литье слябовых, блюмовых и сортовых заготовок. .

Изобретение относится к непрерывному или полунепрерывному литью с прямым охлаждением слитка. .

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к металлургии. .

Изобретение относится к металлургии. Литейная форма содержит центральную часть, состоящую из внутренней трубы и внешней трубы, которые расположены с образованием кольцевого зазора для циркуляции охлаждающей среды, и внешнюю часть. Исходный материал загружают в форму, нагревают исходный материал для получения расплава. Центральную часть литейной формы вместе с отливаемым материалом постепенно перемещают вниз относительно внешней части. Исходный материал затвердевает с образованием металлической пустотелой заготовки. Внешняя труба может оставаться с отлитой заготовкой для дальнейшей отработки. Достигается повышение качества точности пустотелых металлических заготовок. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии. Комплекс включает оборудование участков подготовки металлолома, сталеплавильного производства и непрерывной разливки, совмещенной с прокаткой. Оборудование участков металлургического комплекса смонтировано в технологическую линию на плавучей транспортной платформе. Плавучая транспортная платформа снабжена автономным источником энергоснабжения и замкнутыми системами оборотного водоснабжения и пылегазоочистки. Обеспечивается возможность перемещения металлургического комплекса по морским, речным, автомобильным, железнодорожным магистралям к местам скопления металлолома с последующим быстрым развертыванием металлургического комплекса для переработки металлолома в требуемую металлопродукцию. 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к непрерывному литью составного металлического слитка. Для формирования составного слитка осуществляют подачу по меньшей мере двух потоков расплавленного металла в две или более камер кристаллизатора установки непрерывного литья с прямым охлаждением. Входные температуры одного или более потоков расплавленного металла измеряют рядом с входом литейной камеры, в которую подается поток. Входные температуры сравнивают с заданной уставкой температуры для данного потока с целью обнаружения возможного отклонения. Затем производят корректировку переменной литейного процесса, например скорости литья, влияющей на температуру расплавленного металла на входе или внутри литейных камер, на величину, рассчитанную на основе разницы сравниваемых температур. Предпочтительно выбирают корректировку, принуждающую измеренную температуру возвращаться к значению уставки. Обеспечивается предотвращение отрицательного влияния на литье отклонений входной температуры от уставки.14 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 пр.

Изобретение относится к непрерывной разливке высокореакционных металлов. Установка содержит изложницу, установленную в плавильной камере, канал для прохода металлического слитка и герметизирующее устройство на основе расплавленного материала. Герметизирующее устройство содержит кольцеобразные элементы, которые устанавливают так, что каждый из них примыкает к внутренней поверхности стенки канала, проходит внутрь канала и примыкает к внешней поверхности затравки. В пространство между герметизирующим элементом, внешней поверхностью затравки и внутренней поверхностью канала подают инертный газ. Создание герметизации при начальном запуске процесса разливки обеспечивает предотвращение проникновения внешней атмосферы в плавильную камеру, защиту слитка от ее воздействия и повышение качества слитка. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 20 ил.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве изделий в «северном исполнении». Сталь, содержащую, мас.%: 0,05-0,5 углерода, 0,15-1,0 кремния, 0,35-1,5 марганца, 0,005-0,7 хрома, 0,005-0,5 никеля, 0,005-0,5 меди, не более 0,010 серы, не более 0,020 фосфора, подвергают внепечной обработке и разливают. При внепечной обработке в сталь вводят 0,003-0,050 мас.% алюминия, проводят вакуумирование, а затем вводят 0,001-0,01 мас.% РЗМ в виде комплексного модификатора, содержащего РЗМ и ЩЗМ. Содержание бария в модификаторе составляет 2-30 мас.%, а отношение суммарного количества РЗМ к суммарному количеству ЩЗМ составляет 1,0:1,0-4,5. Обеспечивается улучшение разливаемости РЗМ-содержащей стали. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства тонкой металлической проволоки из сплавов на основе алюминия. Установка содержит вакуумную печь 1 с тиглем 2 и трубопроводом 5, который выполнен из двух частей, кристаллизатор 8, выполненный в виде кольцевой рамы. На стойках рамы установлены кольцевые трубопроводы 9 с форсунками 10. Одна часть трубопровода выполнена коленообразной формы и содержит на выходе калибрующую втулку 7. После плавки металла и дегазации расплава производят выпуск расплава из печи по трубопроводу 5 через калибрующую втулку 7, при этом осуществляют вращение коленообразной части трубопровода механизмом 6 и расплавленный металл на выходе из калибрующей втулки приобретает спиралеобразную форму. Кристаллизующаяся проволока охлаждается в кристаллизаторе посредством форсунок и поступает в сборник 11, установленный внутри кристаллизатора, с образованием бухты. Обеспечивается получение проволоки высокого качества с повышенными физико-механическими свойствами. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии. Кристаллизатор имеет отверстие (8). В отверстии (8) внутренние стенки (7а-7b) кристаллизатора (1), выполненные обработкой резаньем, имеют сужение (9-12), проходящее соответственно от его верхней стороны к нижней стороне кристаллизатора в направлении к выполненной в виде прямой или изогнутой середине отверстия (8) кристаллизатора. Величина сужения (9-12) компенсирует усадку в любом месте. Обеспечивается возможность при крупногабаритных профилях оптимально согласовывать процесс усадки заготовки. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Кристаллизатор содержит корпус, в котором установлена тепловая труба, конденсатор (5), связанный паропроводами (4) и конденсатопроводами с тепловой трубой с образованием замкнутого испарительно-конденсационного контура и кожух (7) с двумя люками. В замкнутое пространство между трубами (2) и (3) заливают теплоноситель и разогревают его электрическими нагревательными элементами (10). После достижения заданной температуры, фиксируемой термопарами (11-14), электронагревательные элементы отключают. Жидкий металл заливают в трубу (3). Образующийся при разогреве теплоносителя пар по паропроводам поступает в конденсатор, где охлаждается водой, подаваемой в пространство между конденсатором и кожухом. Обеспечивается повышение эффективности охлаждения металла, увеличение выхода годного металла. Повышается качество заготовок. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии. Лигатуру алюминий-цирконий, технический алюминий и отходы загружают в центральную часть печного пространства с температурой 740-750°C. В расплав вводят лигатуру алюминий-бериллий при температуре 730-740°C, магний и цинк с температурой 710-730°C и после выдержки расплава 10-20 минут при температуре 710-730°C вводят медь, лигатуры алюминий-железо, алюминий-хром-магний. Осуществляют нагрев расплава до 720-740°C и перемешивание. За 15-25 минут до перелива расплав модифицируют лигатурой алюминий-титан в объеме 50% от расчетного количества. Перелитый в ковш расплав обрабатывают флюсом при температуре 710-730°C. Расплав из ковша переливают в миксер с предварительно загруженными и нагретыми до 750-770°C 20-40 минут лигатурами алюминий-титан в объеме 50% от расчетного количества и алюминий-титан-бор. Осуществляют вакуумную обработку 30-60 минут при температуре 710-730°C и остаточном давлении 1,3-2,0 кПа. Литье осуществляют с использованием фильтрующего элемента. Слиток охлаждают водой, подаваемой под давлением 100-150 кПа на широкие грани слитка, и под давлением 10-30 кПа - на узкие грани слитка. Обеспечивается получение слитков с однородной мелкой структурой, низким газосодержанием, равномерным распределением интерметаллидных фаз. 4 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при прокатке на совмещенной литейно-прокатной установке. Устройство, содержащее две печи (36, 37) и переходный туннель (38), расположено между двухручьевой разливочной машиной и линией (22) прокатки. Отрезки блюма с первой линии (21а) разливки подают в переходный туннель (38), расположенный рядом со второй печью (37) параллельно ее продольной оси, а оттуда в первую печь (36) на первый приемный рольганг (41). Ось рольганга (41) совпадает с осью первой линии (21а) разливки и осью переходного туннеля (38). Отрезки блюма со второй линии (21b) разливки подают во вторую печь (37) на второй приемный рольганг (42), ось которого совпадает с осью второй линии (21b) разливки. Отрезки блюма с приемного рольганга (41) поперечно передают на выпускной рольганг (43), затем переносят в направлении линии (22) прокатки. Отрезки блюма с приемного рольганга (42) поперечно передают на выходной рольганг (44), затем переносят в направлении линии (22) прокатки через выпускной рольганг (43). Обеспечивается возможность остановки прокатного стана без прерывания разливки металла. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх