Способ непрерывной разливки металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

011 58204I

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.12.75 (21) 2300918/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 01.12.77 (51) М. Кл." В 220 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК G21.74G.047 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. П. Евтеев, В. И. Лебедев и В. В. Поляков (71) Заявитель

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к металлургии, а имсппо к способам непрерывной разливки металлов.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка прямоугольного сечения, охлаждение в зоне вторичного охлаждения широких граней водой, а узких граней — воздушной смесью, и резку слитка на мерные длины (1).

Недостатком такого способа является отсутствие охлаждения узких граней водой. Интенсивность охлаждения узких граней воздушной смесью составляет 0,18 — 0,22 ккал/м ч, что недостаточно для создания необходимого теплового потока особенно в верхней части зоны вторичного охлаждения, В результате этого происходит разогрев узких граней за счет тсплосодсрзкания жидкого металла внутри

c. t T, у топспия оболочки слитка и, как следствие, прорыв зкидкого металла, Стабильность процесса нарушается. Кромс того, при нсдостаточном охлаждении узких граней образуются трещины, что приводит к браку слитков.

С целью устранения указанных недостатков по предлагаемому способу узкие грани слитка в всрхней части зоны вторичного охлаждения дополнительно охлаждают водой, изменяя интенсивность охлаждения по экспоненциальному закону от 4,5 — 6,5 м /м - ч под кристаллизатором до 2,5 — 2,8 мз/и - ч в конце зоны охлаждсш1я водой, длина которой равна

5 — 30 толщинам слитка и находится в прямопропорциональной зависимости от скорости вытягивания.

Способ осуществления изобретения заключа ется в следующем.

В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор длиной 1200 мм разливают сталь марки 3 сп, из которого вытягивают слиток сечением 250 1600 мм со скоростью 1,0 м/мин при помощи тянущей клети. В зоне вторичного охлаждения установлено четыре форсуночных секции, через которые на широкие грани подается вода с удельными расходами соотвстственно 5,5; 4,6; 3,6 и 3,3 м /м- "ч. Со стороны узких граней установлены форсупкп с плоским факелом распыления и индивидуальным под20 водом воды и исполнительным механизмом для регулировки сс расхода к каждой форсункс. Вдоль каждой узкой грани установлено шесть форсунок на длине 5,4 м. Прп скорости вытягивания, равной 1,0 м/мин, в работе уча25 ствуют четыре форсунки на длине 3,6 м. Удсльныс расходы воды изменяются вдоль узких граней по экспонснциальному закону от 5,3 мз/и- ч под кристаллизатором до 2,7 мз/мз ч в районе четвертой форсункп. Длину зоны ох30 лаждспия граней при скорости вытягивания

582041

Составитель В. Биткой

Корректор А. Степанова

Тсхрсд И. Рыбкина

Редактор Т. Пилипенко

Подписное

Заказ 2604/7 Изд. № 958 Тираж 995

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1 м/мин и толщ11нс слитка 250 мм определяют нз соотношения

VH2

L= т — L„,, 16Кв где L — длина зоны вторичного охлаждения узких граней слитка водой;

Н вЂ” ширина узких граней слитка;

К вЂ” коэффициент затвердевания, равный

2,6 — 2,8 см/мин, который изменяется в прямо пропорциональной зависимостии от скорости вытягивания слитка;

4,р — длина кристаллизатора; т — коэффициент пропорциональности, равный 0,7 — 0,8;

V — скорость вытягивания слитка.

При этом обеспечивается теплоотвод с поверхности узких граней 0,8><10 ккал/м ч непосредственно под кристаллпзатором до 0,25к, ;<10 ккал/м ч в районс четвертой форсунки.

Изменение теплового потока также происходит по экспонснциальному закону. При этих условиях обеспечивается необходимый теплоотвод от поверхности узких граней, температура поверхности слитка в кристаллизаторе и в зоне вторичного охлаждения не претерпеваст скачкообразных изменений, в оболочке слитка не возникают градиенты температуры, вызывающие термические напря>кения, значения которых превосходят допустимые. Вследствие этого не происходит утонение толщины оболочки слитка, в ней отсутствуют трещины. Результатом этого является устойчивый процесс разливки без прорыва металла и отсутствие трещин в слитке.

При увеличении скорости вытягивания с 1,0 до 1,4 м/мин увеличивают число работающих форсунок с четырех до шести, увеличивая прп этом удельные расходы воды по поверхности слитка с 5,3 до 5,8 мз/м ч под кристаллизатором, изменяя их по экспоненциальному закону до 2,7 м /м -ч в районе шестой форсунки, При этом длину зоны охлаждения слитка увеличивают с 3,6 до 5,4 м, определяя сс при этом из соотношения

L= и — L,ð. р А/2

16К

В этом случае расход воды в районе четвертой форсункп увеличивают до 3,3 м"/м"- ч.

Прп этих условиях также обеспечивается необходимый теплоотвод от повсрхности узких

5 граней, температура поверхности слитка в ни>кней части кристаллизатора и в зоне вторичного охлаждения не претерпевает скачкообразных изменений, в оболочке слитка не возника1от градиенты температуры, вызываю)О щие термические напряжения, значения которых превосходят допустимые. Охлаждение узких граней в зоне вторичного охлаждения на участках, больших чем зона охлаждения водой, производят воздушной смесью.

15 В результате применения изобретения повышается стабильность процесса разливки и сс производительность на 3 — 4%» брак слитков снижается па 7 — 8% за счет устранения трещин на узких гранях. Экономический эффект

20 от применения изобретения в условиях Новолипецкого металлургического завода при производстве 4 млн. т слитков в год составит

210 тыс. руб.

25 Формула изобретения

Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка прямоуголь30 ного сечения, охлаждение в зоне вторичного охлаждения широких граней водой, а узких граней — воздушной смесью, и резку слитка на мсрные длины, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью улучшения качества слитков и повыше ния стабильности процесса разливки, узкие грани в всрхней части зоны вторичного охлаждения дополнитсльно охлаждают водой, измсняя интенсивность охла>кдения по экспоненциальному закону от 4,5 — 6,5 м /м ч под крис40 таллизатором до 2,5 — 2,8 м /м ч в конце зоны охлаждения водой, длина которой равна

5 — 30 толщинам слитка и находится в прямо пропорциональной зависимости от скорости вытягивания.

45 Источники информации, принятые во вниманис при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 420382, кл. B22D 11/00, 1973.