Способ обработки металлов и сплавовпри непрерывной разливке
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических,Ресинубпи (оВ31297 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1Я11.79 (21) 2839587/22-02 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.з
В 2 0 11/10
Государственный комитет
СССР но дедам изобретений и открытий (23) Г1риоритет(53) У К 627.746. 047 (088 ° 8) Опубликовано 230581, Бюллетень Н9 19
Дата опубликования описания 23.0581
PLI53
A.Ñ.ÊîðíHeHêî, О.В.Носоченко, Б..А.ÊîðîòêÜâ, Г.А.Никол Гев-, -:-,, И.Н.Хрыкин, В.Н.Новиков, Ю.И.Зимин, .В.B.фасныи,В.Д. Сурженкс, A.Á.Ñòðàõîâ, Ю.В.Матвеев и Н.A.Êàíäûëà
t с:.
1
Ждановский ордена Трудового Красного Знамени и ордена -
Октябрьской Революции металлургический завод:, ."Азовсталь" им. Серго Орджоникидзе м™м— (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ METAJDIOB И СПЛАВОВ
ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ
Изобретение относится к метал-. лургии, а именно к обработке металлов и сплавов при непрерывной раэливке.Известен способ обработки металлов и сплавов при непрерывной разливке, включающий подачу металла вертикальной струей из разливочного ковша в промежуточную емкость с поддержанием постоянного уровня расплава в ней и введением в струе металла раскисляющих и модифицирующих порошкообразных добавок в зависимости от расхода металла из промежуточной емкости. Добавки вдувают через на- 15 садки ка защищенном жестким цилиндрическим герметиэатором участке между сталеразливочным ковшом и промежуточной емкостью, при этом в герметиэаторе поддерживают нейтральную 20 атмосферу (1).
Недостатком этого способа является низкое, в ряде случаев, качество металла. Это связано с окислением добавок из-за их развитой поверх- 25 ности. Кроме того, для реализации способа необходимй. специальные насадки, стойкость которых может быть не. достаточной. С этим связана нестабильность процесса обработки. 30
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ введения легирующих компонентов при непрерывной разливке, включающий подачу металла вертикальной струей из промежуточной емкости в кристаллизатор с поддержанием постоянного уровня расплава в нем и введением легирующего компонента в виде проволоки непосредственно в струю расплава или соседствующие с ней эоны в зависимости от расхода металла,при этом проволока, по крайней мере,около жидкого металла окружается пото.ком охлаждающего газа (2).
ОднакО использование известного способа для обработки металла в промежуточной емкости приводит к неоднородному распределению легирующих компонентов в жидком металле. Это связано с изменением интенсивности циркуляционных потоков расплава в промежуточной емкости в процессе раз ливки, например при замене погруженных стаканов снижается подача металла из сталераэливочного ковша. В таких. случаях ввод легирующих добавок в струю приводит к местному увеличению концентрации добавки. Кроме того, споооб не учитывает изменеНие
831297 содержания легирующей добавки в металле иэ-эа его окисления шлаком в разливочном ковше, а также прекращения подачи металла из него, что также приводит к неоднородному распределению легирующих добавок в расплане по ходу разливки.
Цель изобретения - повышение однородности распределения легирующих и модифицирующих добавок в металле.
Указанная цель достигается тем,что согласно способу обработки металлов и сплавов при непрерывной разливке, включающему подачу металла вертикальной струей из разливочного ковша н
: промежуточную емкость с поддержанием постоянного уровня расплава в ней и введением н струю металла раскисляющих и модифицирующих твердых добавок н зависимости от расхода металла из промежуточной емкости, место ввода добавок изменяют по высоте струи в зависимости от расхода расплава из разливочного ковша и расход добавок увеличивают н прямо пропорциональной зависимости от времени разливки, при этом его регулирование осуществляют общим с расходом металла сигналом. Добавки вводят на 0,01-0,5 длины струи при расходе металла от 0,05 до 0,3 максимального и 0,5-1,0 длины струи при расходах металла 0,31-1,0 максимального значения, а расход добавок увеличивают на 5-30 Ъ.для каждой
О „1 длительности разливки.
Изменение места ввода добавок по высоте струи н зависимости от расхо.да расплава из разливочного ковша обеспечивает их однородное .распределение в металле, Причем если при меньших расходах металла это достигается за счет более раннего ввода добавок в струю, то при больших расходах равномерное распределение добавок в расплаве обеспечивается уже за счет большей кинематической энергии более массивной струи металла.
Увеличение расхода добавок в прямо пропорциональной зависимости от времени разливки компенсирует их угар из-за окисления шлаком в разливочном ковше, что обеспечивает однородное распределение добавок н металле по ходу разливки.
Регулирование расхода добавок общим с расходом металла сигналом позволяет согласовать подачу добавок н промежуточную емкость с подачей металла из сталеразливочного ковша, что исключает неоднородность распределения добавок в емкости при перерывах в подаче металла.
Положение места ввода добавок по длине струи н зависимости от расхода металла выбрано на осноне экспериментального исследования кинетики истечения потока расплава из с=акана сталеразливочного ковша. Устанон! лено, что при расходах О, 05-0, 3, максимального, нарушение сплошности потока из-эа раскрытия струи отмечается на 0,5 ее длины. При расходах 0,31-1,,0 максимального, нарушение сплошности потока наблюдают на уровне металла, т.е. на единицу длины струи.
Введение добавок при расходе 0,050,3 максимального целесообразно на участке, равном 0,05-0,5 длины струи, на участке менее 0,05 нецелесообразно по конструктивным соображениям, а более 0,5 из-за нарушения сплошности струи. При расходе металла 0,31-1,0 максимального целесообразно введение добавок на участке 0,5-1,0 длины струй, менее
0,5 нецелесообразно из-за усложнения обслуживания шиберного затвора, более 1,0 нецелесообразно из-за по20 вышенного угара алюминия.
Установлено, что по ходу разливки металла происходит угар элементов н жидкой стали и особенно алюминия. Поэтому целесообразно увеличивать расход добавок на 5ЗОВ через каждые 0,1 длительности разливки. Увеличение расхода добавок менее 5% нецелесообразно, та.к как это не компенсирует угара, а более ЗОЪ нецелесообразно, так как это приводит к повышению химической неоднородности металла.
Пример . При непрерывной разливке стали марки 17Г1СУ металл разливают из 350-тонного ковша через
15-тонный промежуточный ковш в дна кристаллизатора сечением 250х1600 мм.
Расход металла иэ сталеразливочного ковша регулируется шиберным затвором, при этом максимальный расход металла
40 составляет 9 т/мин, а длина струи металла — 1,2 мм.
В начале разливки расход металла составляет 0,45 т/мин (0,05 макс), при этом вводят алюминиевую проволо45 ку в струю металла на расстоянии
0,06 м от шиберного затвора (0,05 длины струи металла). Затем расход металла увеличивается до 9 т/миФ (1 „О макс) и место ввода алюминиевой проволоки опускается на уровень металла (1,0 длины струи).
Через 1 мин после наполнения конша расход металла снижается до
2,7 т/мин (0,3 макс), при этом ввод алюминия осуществляется на расстоянии 0,6 м от шиберного затвора (0,5 длины струи металла), затем металл начинают подавать с расходом
6,3 т/мин (0,7 макс), а проволоку вводят в металл на расстоянии 0,96 м
60 от шиберного затвора (0,8 длины струи). При таком расходе разливают
85% массы металла.
Вся плавка разливается за 60 мин, за это время расход алюминия увеличивают 9 раз.после 6,12,18,24,.30, 831297
Формула изобретения
Составитель Г.Борисов
Редактор В.Иванова Техред М.Коштура Корректор Г.Решетник
Заказ 3463/49 Тираж 869 . Подписное.
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, .Ул.Проектная, 4
36 и 42-ых плавок расход алюминия составляет 0,21; 0,22; 0,23, 0,24, 0,25, 0,26 и 0,27 кг/т соответственно, . т.е. каждый раэ расход алюминия возрастает на 5% от начального равного
0,2 кг/т. После 48-ой минуты расход увеличивают до 0,295 кг/т (на 153 от начального), а после 56-ой минуты увеличивают до 0,325 кг/т (на ЗОВ от начального).
На 37-ой минуте производят смену погруженных слитков, при этом скорость подачи металла снижают до
1,5 т/мин и пропорционально расходу металла снижают расход алюминия до
0,062 кг/т, затем расход металла вновь устанавливают 6,3 т/мин, а 15 расход алюминия — 0,26 кг/т, т.е. пропорционально расходу металла.
Начало и конец подачи проволоки, регулирование ее скорости осуществляют от сигнала, управляющего по- 2О ложением плиты шиберного затвора сталераэливочного ковша.
Предлагаемый способ, в частности при серийной разливке, позволяет повысить однородность распределения добавок в литом металле и, таким образом, снизить его перевод в менее ответственные марки. Нри разливке плавок низколегироваыных марок стали .на УНРС возможно выпадание по алюминию прежде всего металла переходных участков. Изменение места ввода алюминиевой проволоки по высоте струи, ввод проволоки в зависимости
:от времени разливки и его регулиро". вания общим с расходом металла сиг налом позволяет исключить перевод стали таких участков в другие марки.
1. Способ обработки мсгаллов и сплавов при непрерывной разливке, включающий подачу металла вертикальной струей из разливочного ковша в промежуточную емкость с поддержанием постоянного уровня расплава в ней и введением в струю металла раскисляющих и модифицирующих твердых добавок в зависимости от расхода металла из промежуточной емкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения однородности распределения добавок в металле, место их ввода изменяют по высоте струи в зависимости от расхода расплава из разливочного ковша и расход добавок увеличивают в прямо пропорциональной зависимости от времени разливки
2. Способ по п.1, о т л и ч аю щ и.й с я тем, что добавки вводят на 0,05- 0,5 длины струи при расходе металла от 0,05 до 0,3 максимального и 0,5-1,0 длины струи при больших расходах расплава, равным 0,31-0,1 максимального расхода. . 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что расход добавок увеличивают на 5-30% для каждых 0,1 длительности разливки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии Р 49-14658, кл. 11 В 091.1, 1971.
2. Патент ФРГ 9 125854, кл. 31 Ь 11/10, 1967.
