Способ непрерывной разливкиметаллов

 

Союз Советсиии

Социапистичесиии

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 831292 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.09 79 (2) ) 2816950/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 23.05.81 (5l)N. Кл.

В 223) 11/00

Геаудерственны1 кемитвт

СССР де делам изобретений и етврытий (53) УДК 621.746..047(088.8) О. E. Молчанов, Ю. И. Иванов, Н. И. Сауткин, В. И. Лебедев, П. H. Ткачев, Ю. В. Зайцев, -. В. Ткаченко, В. И. Панин, A. Г. Лунев и А. М. Орлов (72) Авторы изобретения 1 4 /5 с

LlBHTpsëüíûé научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина

I (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов.

Известен способ непрерывной разливки металлов, вкпючаюший подачу металTIs иэ основного KoBIIJs:в промежуточный и иэ последнего в KpHcTBëëêasòîð через удлиненный стакан под уровень металла, регулирование расхода металла из ковшей, вытягивание слитка иэ тй кристаллизатора с переменной скоростью, ввод затравки в крпсталлизатор и подачу на ее ласточкин хвост" холодильнтв.. ков. При этом в процессе разливки в кристаллиза тор подают проволоку таким

3S образом, чтобы ее плавление заканчивалось ниже уровня металпа в кристаллиэаторе на расстоянии меньшем или равным 1/7 длины жидкой фазы, где тол- щина оболочки слитка достигает 25 ммК

Недостатком данного способа являе ся замерзание металла в раэливочных стаканах основного и промежуточного ковшей в начале процесса разливки. Это,обьясняется тем, что нижние слои металла в ковшах имеют пониженную температуру. Начало разливки с рабочей оптимальной скоростью приводит к увеличению времени истечения холодных порций металла и, как следствие, к asмерзанито металла в стакане.

Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывной разливки металлов, включаюптий подачу металла из основного ковша в промежуточный и иэ последнего в кристаллизатор че-. рез удлиненный стакан под уровень металла, регулирование расхода металла из ковшей, вытягивание слитка из кристаллиэатора с переменной скоростью ввод затравки в кристаллизатор и пода- чу на ласточкин хвост" холодильникоц1„

При этом в начале процесса разливки первые 10-15 % разливаемого металла отливают со скоростью 0,75-0,85, последние 35-50 % металла со скоростью

О,6-0,7 и оставшийся металл отливают

831292

;со скоростью 0,9-1,0 от рабочей опти мальной,(2).

Недостатком известного способа является замерзание металла в разливочных стаканах ковшей в начале процесса разливки. Это объясняется относительно длинным периодом разливки первых холодных порций металла из ковшей. Кроме того, в процессе разливки одного ковша производят постоянное изменение скорости вытягивания,, что вызывает измепение стабильности процесса кристалли» зации слитка и, как следствие, по внутренним трещинам.

Пель изобретения — обеспечение стабильности процесса разливки и повышение его производительности.

Указанная цель достигается тем, что в начале разливки после наполнения кристаплизатора на 0,3-0,5 его активной

E высоты в металл вводят добавочную пор

Rmo холодильников в количестве 8-12 % от налитого металла, после чего начинают вытягивание слитка с усксрением

30"40 мм/с 1 до достижения скорости вытягивания равной 1,5-2,5 ее рабочего значения и с этой скоростью вытягивают слиток длиной 0,5-0,6 глубины жидкой фазы, соответствующей рабочей саорости, после чего скорость уменьшают до рабочего значения.

Замерзание металла в стаканах ковшей устранено, потому что первые охлажденные струи металла вытекают при увеличенном, расходе,и, следовательно, увеличенном размере регулируемого сливного отверстия в ковшах. Производительность установок непрерывной разливки металлов повышается потому, что первые порции металла разливаются с увеличен ной скоростью вытягивания.

Пределы наполнения кристаллизатора

0„3-0,5 его активной высоты объясняются тем, что при меньшем наполнении не успеет расплавиться добавочная порция холодильников. При большем значении необходимо подавать большее количество добавочной порции холодильников и оно не сумеет снять необходимоев количество тепла от налитого металла.

В обоих случаях может произойти отрыв затравки от слитка или прорыв металла через тонкую оболочку слитка.

Пределы изменения количества добавочной порции холодильников 8-12 % от налитого в кристаллиэатор металла объясняется тем, что при меньшем значении чем 8 % не происходит достаточное снятие перегрева металла, не обеспечивается надежное сценление затравки со слитком и оболочка слитка не приобретает достаточную толщину. При большем значении чем 12 % не происходит полное расплавление холодильников, в тел:, слитка остаются нерасплавленные куски холодильников, что приводит к браку слитков и- перерасходу холодильников.

Пределы изменения ускорений 3040 мм/с+ объясняются тем, что при меньших значениях чем 30 мм/с увели2 чивается время выхода слитка на

1О повышенную скорость вытягивания, что приводит к удлинению периода истечения холодных порций металла из ковшей и замерзанию металла в разливочных ста15

Пример 1 . Злектротехническую динамную сталь следующего химсостава: углерод 0,025 %, алюминий 0,2-0,4 %, кремний 0,8 %, железо — остальное, разливают иэ сталераэливочного ковша емкостью 100 т в промежуточный ковш емкостью 7 т и далее в криствллизатор сечением и длиной 200х1200х1200мм.

Сталь в сталераэливочном ковше имеет температуру 1585 С. Расход 0металла о из сталераэпивочного ковша регулируют

55 канах. При большем:значении чем

40 мм/с возможен отрыв затравки от слитка и разрушение оболочки слитка за

g0 счет em@ трения ее о стенки кристаллизатора.

Пределы изменения значений увеличенной скорости вытягивания в 1,5-2,5 раза от оптимального рабочего значения объясняется тем, что при меньшем значении чем 1,5 рабочего значения удлиняется период истечения первых холодных порций металла из ковШей, что приводит к замерзанию металла в разливоч ных ctBKBHBRe При большем значении чем

2,5 рабочего значения может произойти прорыв металла из-за небольшой толщины оболочки слитка вследствие попадания в кристаллизатор горячих порций металла.

Пределы вытягивания слитка длиной

0,5-0,6 глубины жидкой Фазы, соответст— вующей рабочей оптимальной скорости вытягивания, объясняются тем, что при меньшей длине чем 0,5 из основного

40 ковша не успевают вытечь холодные первые слои металла, что приводит к замерзанию металла в разливочных стаканах.

При большей длине чем 0,6 возможен прорыв металла через относительно тон45 кую оболочку слитка вследствие попадания в кристаллизатор горячих порций ь.еталла.

5 8 при помощи затвора, а из промежуточно-. го — при помощи стопора.

Перед началом разливки в кристаллизатор вводят затравку, уплотняют и укладывают на ее ласточкин хвост холодильника в виде обрези в количестве

25 кг. После этого открывают стопор в промежуточном ковше и наполняют кри таллизатор на величину 0,4 его активной высоты или 0,4 м. Вес погонного метра отливаемого слитка составляет

1 8 т. Вес 0,4 м слитка составляет соответственно 700 кг. В этот момент в жидкий металл вводят добавочную порцию холодильников в виде стружки в количестве 10 7 от налитого металла или

70 кг. После этого включают привод и начинают вытягивать затравку с начальной скоростью 0,2 м/мин и ускорением

35 мм/с. Длина зоны вторичного охлаж9. дения до тянущих валков расчитана на рабочую, оптимальную скорость вытягивания равную 0,5 м/мин.,олина жидкой фазы слитка толщиной 200 мм при этом составляет 6>2 м. С ускорением

35 мм/с достигают значения скорости вытягивания равной 2,0 рабочей оптимальной или 1,0 м/мин за 10 с и продолжают разливать с этой скоростью на длине слитка 0,55 глубины жидкой фазы, соответствующей рабочей оптимальной 0,5 м/мин или на длине 3,4 м..

После этого скорость вытягивания плавно уменьшают до рабочего оптимального значения 0,5 м/мин и ведут процесс разливки с этим постоянным значением до конца опорожнения стали из разливочного ковша. Разливку ведут в два ручья.

При такой организации начала процесса разливки исключается замерзание vsталла в стаканах сталеразливочного и промежуточных ковшах, так как нижние холодные порции металла истекают иэ ковшей с расходом в 2 раза большим, чем при рабочей оптимальной скорости вытягивания. При этом отпадает необходимость значительного перегрева мрталла . в стаперазливочном ковше. При начале разливки с рабочей оптимальной скорос« . тью 0,5 мlмин в ствлеразливочном ковше температура металла должна составлять 1610 С, а не 1575 С, как в предлагаемом способе. Кроме того, разливка первых 3,4 м со скоростью, в два раза превосходящую рабочую, сокращает время разливки очередной плавки и повышает производительность установки непрерывной разливки металлов.

31292 6

Ввод 8 жидкий металл в начале про цесса разливки добавочной порции холодильников обеспечивает ускоренную кристаллизацию стали, снятие ее перегрева, обеспечивает надежное сцепление затравки со слитком и приводит к уве-. личению толщины оболочки слитка, что устраняет прорывы металла при увеличенной скорости вытягивания.

t0 Разливка с увеличенной скоростью вытягивания на расстоянии 0,55 жидкой фазы, соответствующей рабочей оптимальной скорости или на длине 3,4м, достаточна для слива из сталеразливоч15 ного ковша первых холодных порций металла, при этом жидкая фаза не. выходит as зону вторичного охлаждения.

Пример 2 . При разливке слит ка сечением 220х1200 мм на той же

29 установке перед началом процесса разливки на ласточкин хвост затравки укладывают SO кг холодильников. Пос ле этого открывают стопор s промежуточном ковше и наполняют кристаллиза23 тор на величину 0,5 его активной высоты или на 0,5 м. Вес погонного меч» ра отлкваемого слитка составляет 2,0 т.

Вес 0,5 и. слитка составляет соответственно 1 т. В э.тот момент в жидкий мезп талл вводят добавочную порцию холодильников в виде стружки в количестве

8 % от налитого металла или 80 кг.

После этого включают привод и начина- ют вытягивать затравку с начальной скоростью 0,2 и/мин и ускорением

30 мм/с: ° Длина зоны вторичного ох3. лаждения до тянущих валков расчитана на рабочую оптимальную скорость вытягивания равную 0,41 м/мин. Длина

4,жидкой фазы слитка толщиной 220 мм при этом составляет 6,2 м. С ускоре- . нием 30 мм/с достигают значения скорости вытагиваниа равной 1,5 рабочей оптимальной или 0,62 мlмин эа

14 с и продолжают разливать с этой скоростью на длине слитка 0,5 глубишя жидкой фазы, соответствующей рабочей одтимальной 0,41 м/мин или на длине 3,1 м. После этого скорость вытягиввния плавно уменьшают до рабочего оптимального значения 0,41 м/мин и ведут процесс разливки с этим постоянным значением до конца опорожнения сталераэливочного ковша. Разливку ведут в два ручья.

При разливке сл| тка сечением

180х1200 мм на той же установке непрерывной разливки перед началом процесса на "ласточкин хвост затравки укладывают 20 кг холодильников в виде обреза. После эт ого открывают стопор в промежуточном ковше и наполняют кристаллизатор . на величину 0,3 его активной высоты или на 0,3 м. Вес погснного метра отлиьаемого слитка составляет соответственно 500 кг. B. этот момент в жидкий металл вводят добавочную порцию холодильников в виде обрези ипи стружки в количес тве 12 % от налитого металла или 60 кг. После этого включают привод и начинают вытягивать затравку с начальной скоростью

0,2 м/мин и ускорением 40 мм/с .

Длина зоны вторичного охлаждения до тянутдих валков расчитана на рабочую оптимальную скорость вытягивания равную 0,62 м/мин. Длина жидкой фазы слитка толщиной 180 мм при этом составляет 6,2 м. С ускорением 40 мм/Р достигают значения скорости вытягивания равной 2,5 рабочей оптимальной или 1,5 м/мин за 6 с и продолжают разливать с этой скоростью на длине слитка 016 гпуоины жидкой фазы соо Р ветствуыцей рабочей оптимальной

0,62 м/мин или на длине 3,7 м. После этого скорость вытягивания плавно уменьшают до рабочего оптимального значения 0,62 м/мин и ведут процесс разливки с этим постоянным значением до конца опорожнения сталеразпивочного ковша. Разливку ведут в два ручья.

В процессе пуска установки после повышения уровня металла в кристаллиэаторе выше нижнего среза удлиненного стакана на мениск металла подается шпак.

Предлагаемый способ позволяет организовать ускоренное истечение нервых относительно холодных порций металла из основного ковша в количестве 1015 %, после чего истечение можно умепьпуть до рабочих значений. Это позволяет снизить необходимую температуру металла в сталеразпивочном ковше на

20-40 С, ускорить его выплавку и нат рев в сталеплавипьном агрегате. Предлагаемый способ исключает замерзание раэливочных стаканов в ковшах в самый ответственный момент (пусковой период) процесса разливки, сокрицает время разливки 100-тонной плавки на 4-6 %.

Формула изобретения

Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла из о-новного ковша в промежуточный, а из него - в кристаллиэатор через удлиненный стакан под уровень металла, регулирование расхода металла из ковшей, вытягивание слитка иэ кристаллиэаторя с переменной скоростью, ввод затравки в христаллизатор и подачу холодильников, отличающийся тем,что,с цепью обеспечения стабильности процес-са разливки и повышения его произв дительности, в начале процесса разливки после наполнения кристаппизатора на

0,2-0,5 его активной высоты в металл вводят добавочную порцию холодильников в количестве 8-12 % от налитого металла, после чего начинают вытягивание слитка с ускорением 30-40 мм/с

Я до достижения скорости выть йВания рав» ной 1,5-2,5 ее рабочего значения и с этой скоростью вытягивают слиток дли35 ной 0,5-0,6 глубины жидкой фазы, соответствующей рабочей скорости, а затем скорость уменьшают до рабочего значения, Источники информации, 4О принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3726331, кл. 1 64- 5 7, 1 9 7 3.

2. Авторское свидетельство СССР № 634844, кл. Б 222 11/00, 1978.

-Составитель E. Гендлина

Редактор В. Иванова Техред C.Ìèãóâîâà Корректор М. Коста

Заказ 2 870/2 Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж . 35, Раушская наб., EL 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4