Способ отливки стальных слитков в вакууме

 

iii 720029

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 05 04 78 (21) 2601444/22 02 (51 ) М. Кл.

С 21. С 7/10 с присоединением заявки,%

Всударстввнныб комнтвт

СССР (23 ) П р нори тет оо делам нэо6рвтеннй н отнрытнй

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень J% 9

Дата опубликования описания 10.03.80 (53 ) У Д К 62 1.,а < 5. .91(088.8) С. М. Кутищев В. A. Ефимов, В. E. Ключарев, В. И. Козлов, 10, В. Соболев, В. А. Пермяков, В. В. Смирнов, В. Р, Аббасов, В. Г. Зорин, A. Г. Лискин В. П. Митрофанов и С. И. Ривкин

Институт проблем литья AH.Украинской ССР и Производственно. объединение Ижорский завод" (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ОТЛИВКИ СТАЛЬНЫХ СЛИТКОВ В ВАКУУМЕ

Изобретение относится к черной ме— таллургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве при отливке стальных слитков в вакуумкамерах.

Известны способы отливки слитков с

5 охлаждением металла газообразными веществами 11 I путем воздействия на расплав разрежением (2 1

Недостатком данных способов является невозможность получения высококачественных слитков. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ получения слитка из пеностали, заклю чающийся в отливке сли ка в вакууме с охлаждением металла до содержания в расплаве 5-8% твердой фазы (3).

Недостаток этого способа — неуправляемость процесса охлаждения жидкой стали на всех периодах отливки слитка, что ухудшает качество вследствие образования рыхлости металла усадочного происхождения.

Цель изобретения — повышеппе качества стального слитка путем уменьп: нпя или полного устранения физической и хи? лической неоднородности, пз! 1ель— чения кристаллической структурьь

Поставленная цель достигается тем, что данная часть слитка отливается без охлаждения металла в течение 0,5—

5,0 мин (в зависимости or веса слитка), тело отливается с охлаждением металла до содержания в расплав» 8,5—

30% твердой фазы, прибыль отливается без охлаждения металла.

Отливка слитков производится по следующему режиму. В подготовленную к заливке изложницу, установленную в ва— куумной камере, заливают металл через промежуточную емкость и цилиндрический ограничитель разбрызгивания струи с огнеупорной вставкой. В начальщ-.iA период 0,5-5,0 мпн его трепло расходуется на нагрев изложннць,дополнительное охлаждение привело бы к ухудп:ению ка20029 з 7 чества отлитой части слитка. Через 0,55 мин тепло перегретого металла оказывает вредное действие на формирование структуры слитка. поэтому в зону контакта с металлом, вводят холодильник коВ торый является продолжением ограшгчитепя разбрызгивания струи.

Рабочая плошадь холодильника определяется степенью охлаждения жидкого металла. Охлаждающая способность холодильника — 90 С на 1 м поверхности.

В результате контакта части жидкого ,металла с поверхностью холодильника, происходит охлаждение металла до температуры затвердевания и образования кристаллов, которые служат искусствен ными центрами кристаллизации..

Нижний предел содержания твердой фазы 8,5% определяется устойчивостью суспенэии в объеме тела слитка в период его затвердевания без образования осадка кристаллов, в результате чего развивается объемная кристаллизация. При содержании твердой фазы меньше 8,5%о образуется неустойчивая суспензия, зародившиеся кристаллы оседают в донную часть и нарушается объемная кристаллизация, Предел содержания твердой фазы 30% определяется способностью стали из прибыпьпой части поступать в затвердеваю— щие области нижних горизонтов слитка.

C увеличением содержания твердой фазы выше 30% снижается проникающая способность жидкой стали, что нарушает лепрерывность заполнения жидкой фазои усадочных пустот затвердевшего металла и ухудшает качество слитка наличие трещин

;op„рыхлости. Охлаждение жидкого металла ведется в течение процесса отливки тела слитка, затем холодильник выводится из зоны контакта с жидким металлом, и прибыльная часть отливается только с огнеупорным граничителем беэ дополнительного охлаждения. Зто создает в при -. быльной части тепловой центр и сохоаняе металл в жидком состоянии до конца зетвердевания слитка. Таким образом, устраняется образование физической неоднородности в виде трещин, пор, рыхлости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 446349, кл. В 22 О 7/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ъ 548369 . В 2 Ъ27/00, 1977.

3, Авторское свидетельство СССР

% 231066 кл. С 21 С 7/)0. 1968.

r>g

Пример. Перед разливкой металла через вакуумную камеру цилиндрический холодильник находится в верхнем положении эа пределами огнеупорного ограничители (по принципу труба в трубе}, Жидкий металл из разливочного о 7 ковша с температурой 1580-1600 С запивается в промежуточный ковш, стационарно установленный на крышке вакуум ной камеры. После наполнения промежугочного ковша, металлом путем открытия его стопора, металл поступает в вакуумную камеру через огнеупорный ограничитель в изложницу емкостью 70т.

Через 3 мин разливки опускается цилиндрический холодильник на величину охпаждаемой площади равной 0,4 м (эта плоо щадь позволяет охладить металла на 40 Г и получить 20% твердой фазы), после отливки тела слитка цилиндрический холо-, дильник поднимается в верхнее положение, а прибыльная часть слитка отливается беэ охлаждения металла.

Предложенный способ отливки слитков позволяет устранить физическую неоднородность, измельчить дендритную струк25 туру в 2-7 раз, уменьшить химическую неоднородность на 30-70%, повысить пластические свойства металла на 30;о, увеличить выход годного металла на 56%, получить экономический эффект по

30 предварительному расче у до 6 р/т стали.

Формула изобретения з» Способ отливки стальных слитков в вакууме, включающий непрерывное охлаждение металла до получения в расппаве твердой фазы, о т и и ч а ю шийся тем, что, с пепью повышения качества

40 слитка данную часть его отливают в течение 0,5 — 5 мин без дополнительного охлаждения, тело слитка — с охлаждением металла до образования в расппаве

8,5-30% твердой фазы, а прибыль слит4» ка -. без охлаждения.

ЦНИИ ПИ Заказ 2 85/1 1 Тираж 608 Подписное

Филиал ПЛП «Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4