Способ разливки жидкого металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 57 709 4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

2 (51) М. Кл.

B 22 D 27/00 (22) Заявлено 040576 (21) 2355613/02 с присоединением заявки №вЂ”

Гаауврвтввнный ыамнтвт

Саввта в)нннстрав СССР на делам неабретвннй

H GTHPbITHH (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.1077 Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 181177 (53) УДК 621.746, . 58 (088. 8) p2) А рь, О. Е. Молчанов, В. И. Панин, А. Г. Лунев, изобретения В А. салаУтин, с. В. климов В . е. Буланкин и Е. В. Хренов (71) заявитель чеРеповецкий оРдена ленина металлургический нднод им. 50-летия СССР (54) СПОСОБ, РАЗЛИВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке жидкого металла иэ ковша в промежуточный ковш МНЛЗ.

Известен способ разливки, включающий последовательное истечение струи через разливочный н экранирующий стаканы и создание между струей металла и внутренней поверхностью разливочного стакана инертной газовой прослойки. Аргон поднодят в высокопористое кольцо, расположенное внутри разливочного стакана, пористость которого обеспечивает распределение аргона по поверхности разливочного отверстия.

Однако такой способ разлинки не позволяет рафинировать металл от серы, вредных газон и неметаллические включений, не улучшает качества металла.

Наиболее близким техническим ре-. шением является способ разливки металла с защитой струи металла газом, при котором газ подают на струю металла и под углом к ней.

Однако совокупность технологических признаков известного способа не обеспечивает вэаимодейстния между струей металла и газовой прослойкой, позволяющего рафиниронать металл, при этом инертный гаэ только препятстнует контакту металла с кислородом и влагой воздуха атмос5 Феры °

Цель изобретения — повысить степень взаимодействия газа с металлом и a счет эт0го его рафиниронания.

)О Это добтигается тем, что газ подают под избыточным давлением

0,1-2,0 ати при удельном расходе (1-20) ° 10 м /т н 1 мин с одновременным удалением продуктов взаимо)5 действия газа с металлом, при этом атношеетне скорости истечений струй газа и жидкого металла составляет

0,01-0,95. В газ нводят щелочноэемельные элементы в количестве

2С 0,002-1 кг/т, в металл вводят природный гаэ.

Избыточное давление н прослойке

0,1-2,0 ати, циркулирование газа в прослойке с удельным расходом

25 (1-20) 10 м /т в 1 мин и с оТносительной разностью скоростей истечения струй газа и жидкого металла (0,01-0,95) позволяет эа счет плотного и скользящего контакта по80 верхности струи с газоной прослой577094

15 кой проводить рафинирование металла во время разливки, а циркуляция газа позволяет удалять продукты взаимодействия газа ciметаллом и поддерживать активные рафинирующие свойства газовой прослойки. При избыточном давлении газа в прослойке менее 0,1 ати не обеспечивается контакт газа со струей, ликвидация возмущений в струе и не улучшается сплошность струи, а при давлении более 2 ати газ вытесняет металл из стакана, нарушая герметичность и приводя к разбрызгиванию металла иэ нижерасположенной емкости. При расходе газа менее 10 м /т в 1 мин не обеспечивается необходимое давление в газовой прослойке, а при более 20 10 м /т в 1 мин повышение расхода газа не обеспечивает повышения степени рафинирования металла. При отношении скоростей истечения струй газа и жидкого металла менее 0,01 не обеспечивается полное удаление продуктов взаимодействия металла и газа, а при более 0,95 нет взаимного скольжения струй газа и металла.

Подача в прослойку щелочноземельных элементов в количестве

0,002-1 кг/т за счет их испарения при температуре разливки металла, связывания кислорода в окислы позволяет повысить степень рафинирования металла от вредных газов, -серы и неметаллических включений и получить мелкокристаллическую структуру слитков с равномерным распределением серы и неметаллических включений. Количество щелочноземельных элементов

0,002 кг/т является стехиометрическим для связывания кислорода метал- 40 ла, а расход более 1 кг/т не повышает степени рафинирования металла.

Введение в прослойку природного газа вместо аргона позволяет дополнить диффузионные процессы рафини- ф рования химическим связыванием кислорода в металле. Ввод газа одной или более струями в середину прослойки тангенциально под углом 15 — 85 к вертикали позволяет, кроме поступатель- р ного движения газовой прослойки относительно струи металла, дополнительно создать вращение газовой прослойки вокруг струи. При угле более

85 не обеспечивается равномерный спиралевидный характер движения газа относительно струи, а при угле менее 15 отсутствует вращение гаэовой прослойки.

Способ осуществляется следующим образом.

Сталь разливают из ковша через коллектор шиберного затвора в промежуточный ковш машины непрерывного литья заготовок с последующей зали кой металла в кристаллизатор. На всем пути от шиберного затвора до уровня металла в промежуточном ковше струя металла проходит внутри экранирующего стакана, затопленного под уровень металла в промежуточном ковше. Газообразный азот подают в количестве 5 10 м /т в 1 мин при из-2 быточном давлении 0,1 ати и соотношение скоростей истечения струй г аэа и жидкого металла поддерживают в отношении 0,01 — 0,95. Трубку, подающую газ, например азот, располагают в верхней части экранирующего стакана, направляя выходной конец в середину прослойки тангенциально под углом 15-85 к вертикали. Продукты взаимодействия raза с металлом удаляют через отверстие, расположенное в стенке экранирующего стакана над уровнем металла, тем самым не загрчз— няя металл.

Использование предлагаемого способа разливки жидкой стали обеспечивает: повышение степени взаимодействия газа с металлом, что значительно повышает степень рафинирования металла от вредных газов, серы и неметаллических включений; получение мелкокристаллической структуры слитков с равномерным распределением серы и неметаллических включений, что значительно повышает качество готовой стали, уменьшает поверхностные дефекты литой и катаной продукции; регулирование скорости истечения струи металла и насыщение металла азотом во время разливки азотсодержащих марок стали.

Формула изобретения

1.".Способ разливки жидкого металла, включающий выпуск металла через разливочнйй и экранирующий стаканы и подачу газа между струей металла и внутренней поверхностью экранирующего стакана под углом к струе, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки металла газом и рафийирования его, гаэ подают под избыточным давлением 0,1-2,0 ати при удельном расходе (1-20) 10 м /т в 1 мин с одновременным удалением продуктов взаимодействия газа с металлом, при этом отношение скорости истечения струй газа и жидкого металла составляет 0,01-0,95.

2. Сйособ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что в гаэ вводят щелочноземельные элементы в количестве

0,002-1 кг/т.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что вводят природный гаэ.