Способ непрерывного литья металлов
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских
Социалистических
Республик (щ839664 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5t)M. Кл.
В 220 Ll/00 (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2759624/22-0 с присоединеннеет заявки Пе
Веудеретееиный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) Й К 621.746.
047 {088.8 ) Опубликовано 23.06.81- Бюллетень J% 23
Дата ояубликовамия описания, 25.0681
А. И. Целиков, Н. Н. Дружинин, А. И. Майоров, А. А. Целиков, М. А. Сонькин, Ф. С. Солодовнйк, А. С. Смоляков, П. Е. Амелин, И. Н. Шифрин, В. Б. Ганкин и В. С. Кудрявцев (72) А вторы изобретения (7!) Заявитель
{54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ
МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к черной ме- таллургии, в частности к непрерывному литью металлов.
Известен способ непрерывного литья металлов, при котором в зоне вторичного охлаждения слиток подвергается воз5 действию магнитного поля для перемеши.вания его жидкой сердцевины (1).
Известен также способ непрерывного литья металлов, согласно которому для улучшения перемешивания за счет турбулизацин потоков, предлагается изменять направление магнитного поля с периодом 5 30 с.
При этом происходит интенсивнм движение жидкой сердцевины кристаллиаующегося слитка, что улучшает массо;и теплообмен, в жидкой и двухфазной области, кроме того при движ нш расплава происходт бламйане ветвей 26 растущих кристаллов, которые становятса центрами кристаллизации. Оба эти обстоятельства способствуют образова .нию в центральной области слитка плот ной зоны мелких равноосных кристаллов и рассредоточению центральной пористос- .ти и лнквации. l21.
Недостатки известных способов сос тоят в том, что при таком перемешива« нии происходит движение расплава вдоль фронта кристаллизации. Движущийся расплав вымывает из межосных промежутков маточный расплав, обогащенный лик вирующнми элементами, создавая в. этом месте зону отрицательной ликвазтик ь виде белой полосы .
Бель изобретения - улучшение макроструктуры слитка.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного, литья металлов, включающему воздействие на кристаллизующийся слиток реверсивного магнитного поля, частота поля составляет
1-10 Гц при удельной мощности индуктора мощностью 0,15-0,75 кВт/см пло%- щади поперечного сечения слитка, причем, частоту реверсирования увеличивают
830664
4 прямо пропорционально удельной мощности индуктора.
При воздействии HB кристаллиэ;у;о-цнася слиток реверсивного магнитного поля указанной частоты в жидкой фазе таллизуюшегося слитка создается движение металла, аналогичное движению при наложении низкочастотной вибрации х = А 5 is 433i
При этом облегчаются условия обмыва ния ветвей растущих кристаллов, которые становятся впоследствии центрами кристаллизации и подавляют рост столбчатых кристаллов. Кроме того, вибрация вызьвает периодцческие местные увеличения давления и разрежения. В момент разряжения уменьшаются мгновенная плотностЬ и температура в локальном объеме, т.е. увеличивается местное переохчаждение, 2О что способствует образованию новых зародышей кристаллов и расширению эоны мелких равнооснык кристаллов. Такие флуктуационные переохлаждения повторя ются с частотой, равной частоте ревер- 25 сир ования
Только при определенном соотношении удельной мощности индуктора и частоте реверсир аания магнитного поля наблюдается положительный эффект. Вымыва- 30 ние ликвата из межосных промежутков происходит при скорости конвективных потоков 0,8-1 м/с. При удельной мощности инпуктора 0,15-0,65 кВт/см на границе раздела жидкой и твердой фаз 35 создается объемное усилие 1-4 г/см .
Эт объемное усилие вызывает движение расплава. Причем, чем больше. объемное усилие, тем за меньший промежуток времени достигается критическая скорость 40 движения расплава.
Удельная мощность индуктора выбирается. в зависимости от химического состава разливаемой стали, скорости вытягивания слитка расстояния оТ ин 45 дуктора до мениска металла в кристаллизаторе таким образом, чтобы на границе раздела фаз получить желаемое объем ное усилие.
I, Для сталей, дклонных к образованию грубых столбчатых кристаллов (низкоуглер дистые, нержавеющие) мощность индуктора, должна быть в пределах
0,5-0,75 кВт/см с тем, чтобы объем% ное усилие на границе фаз было не менее ss
Тираж 869 Подписное
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
ВНИИПИ Заказ 4620/11
3 г/см>. Для сталей высокоуглеропистых
{инструментальные, шарикоподшипниковые) удельную мощность индуктора достаточно иметь в пределах 0,1-0,3 кВт/см= для обеспечения объемного усилия
1-2 г/см .
Чем больше удельная мощность индуктора и объемное усилие, тем меньше время„в течение которого слои металла, движущиеся вдоль фронта кристаллизации, присбре ;:."ю| "..pl" тическую скорость, тем больше. должна быть частота реверсирования магнитного поля. Для низкоуглеродистых и нержавеющих сталей частота реверсирования магнитного поля 5-10Гц, для высокоуглеродистых — 1-3 tu.
Пример . На машине непрерывного литья заготовок в зоне вторичного охлаждения на расстоянии 1,1 м от мени ка металла в кристаллиэаторе установлен индуктор длиной 0,4 м. Отливают заготовки сечением 100х 100 мм иэ шарикоподшипниковой стали ШХ15. Скорость вытягив ания заготовки 1,4-1,5 м/мин.
Измеренное объемное .усилие на границе раздела фаз при удельной мощности индуктора 0,2 кВт/см составляет l г/см.
Частота реверсирования магнитного поля
1 Гц. На таком режиме отлито 10 плавок. Ликвационная белая полоса на всех плавках отсутствует. Плотность центральной зоны 7,7-7,8 г/см по сравнению
Ъ с 7,45-7,5 г/см в контрольном металЪ ле.
Формул а иэ обре те ни я
Способ непрерывного литья металлов, включающий воздействие на кристаллизуюшийся слиток реверсивного магнитного поля, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения макроструктуры слитка, частота реверсивного магнитного поля составляет 1-10 Гц при удельной мощности индуктора О, 15-0,75 кВт/см, 2. причем частоту реверсирования увеличивают прямо пропорционально удельной мощности инцуктора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Заявка Японии М 5244294, кл. 11 В 091, 1977.
2. Заявка Японии М 53-6932, кл, 11 В 091, 1978.
