Способ разливки металлов

 

(11) 450636

ИЗОБРЕТЕИ ИЯ

Союз Советскмх

С04налнстмческнх

Респубттнк

К АВГОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСУВУ (й (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено2? «П,?2 (21 85О5()О р22 с присоединением заявки (51) M. Кл.

В 22 с(ет/00

Государственный иомитет

Совета Министров СССР ое делам изооретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано25 Л1 «?45 оллетень Ке е3 (45):Дата опубликования описания 05.I2 ° 7 (53) УДК

62I ° 745(088.8) В.M. Онопченко, А.А. Комаров, Л.И. Крупман и

В.С. Сергиенко

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Авторы изобретения

ВПТБ

ФОНД ЭКСПЕРТОВ (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к разливке металлов и сплавов, в частности к непрерывной раэлйвке.

Известен способ разливки стали в изложницы сверху, в котором 5 струю металла непрерывно подают из разливочного ковша на промежуточную охлаждаемую плиту, расположенную перпендикулярно или несколько наклонно к изложнице. Применение 1о этого способа разливки обеспечивает получение слитков с мелкозернис. той структурой и равномерно распределенными неметаллическими вклю. чениями. 15

Одйако в известном способе металл подается наклонной струей, что не обеспечивает равномерного распределения его в изложнице или кри;тиллизаторе и приводит к нерав- .,„ ном Иному нарастанию корки по перим .,1 ру слитка. Это отрицательно сказывается на качестве отливки.

1тозможно также налипапие или при эй1 ь.а корочки tie охлаждаемой плит. н м» от е паде н ия ст руи .

Цель изобретения — повысить качество металла и устранить налипание корочки на теплообмениике, Это достигается тем, что металл разделяют теплообмейником на несколько струй и после охлаждения струи подают в металлоприемник под углом 60-85 к мениску слит1»», о симметрично его оси, а на тепло-обменник накладывают вибрационные колебания в вертикальной плоскости.

На чертеже представлена схем предлагаемого устройства для осушествления способа непрерывной разливки прямоугольных слитков.

Разливку начинают как ооычн« одной струей I поступающеИ из разливочной емйости 2, снабженнои стопором Э и доэировочным стаканом М, по оси кристаллизатора 5.

После формирования донной ча»:ти слитка под струю I вводят промежуточный нодоохлаждаемый т,k; cuo . менник б в виде клипа из т 11лопр» I водного металла, например меди, в вершине которого закреплен защитный огнеупорный наконечник 7 иэ стойкого (против размывания жидким металлом) материала, напри-. мер циркона, или муллито-корунда.

Промежуточнйй теплообменник устанавливают так, что вертикальная ось его совпадает с осью струи 1 и вертикальной осью кристаллизатора 5, а продольные оси рабочих граней находятся в плоскости большой оси кристаллизатора. При этом огнеупорный наконечник 7 клина располагают возможно ближе к дозировочному стакану Ф. Угол раскрытия клина, равный 20 — 60о, обеспечивает плавное разделение струи I на две плоские струи 8. Плоские о струи скользят в продольных пазах, выполненных на внешней поверхности рабочих граней клина, частично охлаждаются и поступают затем в крис- таллизатор 5 наклонно к мениску слитка 9.

Вследствие угла раскрытия клина, равного 20-60, а также действия сил гравитации, охлажденные струи поступают под углом 60-85ок мениску слитка и равномерно распределяют жидкий металл в полости кристаллизатора. При соприкосновении плоских струИ с охлаждаемой поверхностью теплообменника на гра- „ нице контакта происходит. частичная кристаллизация металла с образованием тонкой корочки, которая непрерывно размывается струеи и уносится в кристаллизатор. Чтобы предотвратить налипание корочки на рабочих гранях теплообменника и обеспечить непрерывное ее разрушение, на теплообиенник накладывают вибрационные колебания в вертикаль-, ной плоскости с помощью вибратора

I0.

Если при разливке легкоплавких металлов имеется возможность избежать налипания корочки на рабочих поверхностях теплообм; ника путем изготовления его из соответствующего материала, например не смачиваемого металлом, то при разливке тугоплавких металлов, в частности стали, через теплообменник с рабочими йоверхностями из меди, хорошо смачиваемой железоуглеродистым расплавом,на поверхности теплообменника наблюдается зависание корочки, образующейся вследствие частичной кристаллизации охлаждаемого расплава. В этом случае сообщение теплообменнику вибрационных колебаниИ в вертикальной плоскости позволяет придать корочке направленное ускорение в результате сложения векторов возмущающей силы и силы тяжести ме-талла, что способствует непрерывному разрушению корочки и пос ту пленив ее вместе с расплавом в крис. таллизатор.

Предлагаемый способ позволяет равномерно распределять частично охлажденныИ металл, подаваемый несколькими струями в полости кристаллизатора, что благоприятствует более быстрому и равномерному нарастанию твердоИ корки, уменьшению глубины жидкой лунки, получению мелкозернистой структуры слитка и некоторому повышению ме-ханических характеристик металла.

Способ был промоделирован на гидравлической модели установки непрерывноИ разливки стали. Моделированием установлены оптимальные углы раскрытия струи, равные 2060, при расположений вершины теплообменника от дозировочного стакана в пределах четырех калибров струи. Теоретический анализ показывает, что в этом случае сила удара струи о вершину теплообменника составляет не более I3,5jo полной кинетической энергии струи.

Тако режим обеспечивает плавное раскрытие струи без брызг и выплесков жидкости. За счет наклонной подачи и трения жидкости о поверхность теплообменника несколько снижается вертикальная составляющая скорости струй при поступлении их в кристаллизатор. Вследствие более низкой скорости и меньшей массы струй они проникают в толщу жидкости на значительно меньшую глубину и вызывают в объеме жидкой лунки менее интенсивную циркуляцию, чем при подаче жидкости одной струей по центру кристаллизатора. Этим создаются более благоприятные условия для формирования слитка и всплывания инородных включений из, объема жидкоИ лунки.

П"ИМАТ ЮОБРЕТщщ

1. Способ разливки металлов, включающий охлаждение металла с помощью теплообменника, отличающийся. тем, что, с целью йовышения качества металла, металл разделяют теплообменником йа несколько струй

2. Способ по и. I отличаю щийся тем, что на тейлообменник накладывают вибрационные колебания в вертикальноИ плоскости.

Составитель g Он: г т. е-И г с>

„тор . /)рЛ л МоК Текред -{ Cvr а-иь к-с

Изд М 5Щ тнРаж

Подписное

Заказ

ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, П 3035, Р аушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

f 5GC 95 и после охлаждения струи подают в металлоприемних под углом бО-85 к мениску слитка, симметрично его оси.