Способ непрерывной разливки металлов
Союз Советских
Социалистических
Рес ублик
ОП ЫСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТО ееСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 07.11.82. бюллетень . пт 41 Дата опубликования описания 09.11.82 (51)М. Кл. В 22 D ll/00 еосударетееваье коенпет cces ав «алаи нэебретеккй и отернткй (53) УДК 621.746. .047 (088.8) (72) Авторы изобретения Д.П. Евтеев, В.В. Фульмахт, Ю,Е.Кан и В.И.Лебедев i, и 4 ю k ; хи,::-,. Центральный научно-исследовательский. институт черной, металлургии им. И. П. Бардина (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к металлургии, конкретнее к неетресывной разливке слит ков квадратного и блюмового поперечного сечения. Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла 5 в кристаллнэатор, вытягивание иэ него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помощи роликов, охла ждение поверхности слитка водовоэдушной смесью, а также резку слитков. При этом в пространство, образованное поверхностью слитка, соседними роликами и камерой распыляется вода при помощи воздуха с образованием тумана. Туман остается в пространстве, нз которого уходит только воздух и ары воды (1). Недостатком известного способа явля20 ется низкое качество непрерывнолитык слитков. Это объясняется тем, что при известном способе отсутствует и являет ся невозможен регулирование интенсив2 ности охлаждения непрерывнолитых слиъков вследствие одинаковых расходов воды и воздуха. В результате отсутствует теоретически необходимая закономерность охлаждения слитка вдоль зоны вторичного охлаждения, в нем возникают температурные градиенты и термические напряжения, превосходящие допустимые значения.. Вследствие этого в слитке возникают вну- тренние и наружные трещины, приводящие к браку. Известен также способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллтезатор, вытягивание таз него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление тзтитка в зоне вторичного охлаждения при поьтощи роли ков, охлаждение поверхности слитка во» довоздушной смесью, а также резку слитков. При этом расход воды устанавливают равным 1-100 гlм с, скорость воздуха 2. . устанавливают равным 80-100 м/с, а интенсивность охлаждения устанавливают постоянной по длине зоны охлаждения $2j. Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков. Это объясняется недостаточной интенсивностью охлаждения непрерывнолитых слитков при известных расходах воды и воздуха, что приводит к разогреву поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения. Кроме того, выдерживание постоянной интенсивности охлаждения вдоль слитка приводит 30 к нарушению необходимой закономерности изменения теплоотвода и распределения температуры поверхности. И результате атого в оболочке слитка возникают температурные градиенты и термические на- ts пряжения, превосходящие допустимые эна« чения, чт о вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам. Ближайшим к изобретению по технической сущности является способ непрерыв- щ ной разливки металлов, включающий пода|у металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зона вторичного охлаждения, охлажде 2 ние поверхности слитка водовоздушной lìåñüþ, регулирование расход.. в ..хла,(и ellH по экспон< нциальному; акону, а так>ко резку слит-..ов. При этс;;1 расход. л сме» <; регулируют в пределах 1 .40, расход 30 охладителя воды устанавливают равным 1-10 л/мин и воздуха 160 л/мин. Соотношение расходов воды и воздуха в смеси вдоль зоны вторичного охлаждения выдерживают постоянным (3 f. Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество иепрерывнолитых слитков. Это объясняется тем, что при известных расходах воды и ю воздуха не достигается необходимая интенсивность охлаждения слитков. При указанных расходах интенсивность охлаждения является выше допустимой при непрерывной разливке слитков квадратного и 45 блюмового поперечного сечения. Это яв ляется следствием постоянного соотношения расходов воды и воздуха. В результате в слитке возникают температурные градиенты и термические напряжения, превосходящие допустимые значения. Кро ме того, регулирование расходов смеси в диапазоне 1:40 требует применения сложной и громоздкой регулирующей axmsра туры. Белью изобретения является повышение качества слитков. Бель достигается тем, что в способе непрерывной разливки металлов, вилючающем подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью охлаждение поверхности слитка водовоздушной смесью с регулированием расходов охладителя по экспоненциальному закону и резку слитка, охлаждение слитка производят с изменением соотношения долей воды и воздуха в водовоздушной смеси по прямолинейному закону ьт 1:0 до 0:1, при атом водовоэдушной смесью охлаждают 0,1-0,6 длины жидкой фазы слитка. Кроме того, устанавливают максимальные значения дельных расходов воды 2,6-5,0 м /м ч и воздуха 15-100 м /м ч. 3 з Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом. Пример 1. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор IIogQIQT сталь марки Зсп и вытягивают из него слиток квадратного сечения 250 > 250мм со скоростью 1,2 м/мин. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживается и направляется при помощи роликов и охлажда ется водовоэдушной смесью через форсунки, установленные между роликами. К каждой форсунке подводят две трубы, цо которым подают соответственно воду и воздух. Расход воды и воздуха регулируют в каждой форсунке при помощи исполнитель ных механизмов. Длину зоны охлаждения водовоздушной смесью устанавливают равной 0,35 длины жидкой фазы слитка или 6,3 мм. Длина жидкой фазы слитка квадратного сечения 250 < 250 мм при скорости вытягивания 1,2 м/мин составляет 18,0 м. В начале зоны вторичного охраждения под кристаллизатором устанавливают удаль ные расходы воды 3,9 м /м ч и подают на слиток только воду. Далее удельные расходы воды уменьшают по экспоненциальному закону до нулевого значения в конце зоны охлаждения. Общий расход воды на охлаждение 4-х граней длитка устанавливают равным 10,3 м /ч, что соответствует 0,3 л/кг слитка. Одновременно в водовоздушных форсунках увеличивают удельные расходы воздуха от нулевого значения под кристаллизатором до максимального значения в конпе зоны охлаждения, равного 50 м /м ч В конце зоны охлаждения слиток охлаждают только воздухом. При этом по длине зоны вторичного охлаждения на длине 6,3 м изменяют в водовоздушной смеси соотношение долей воды и воздуха по прямолинейному закону от 1:0 ипи 2,6м /м ч воды без подачи воздуха до 0:1 ипи 50 м /м ч воздуха без подачи води. Иэ- 5 менение соотношения производят как посредством изменения расходов води и воздуха в каждой форсунке, так и подбором их производительности. Пример 2. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки Зсп и вытягивают из него слиток бпюмового поперечного сечения 280» " 350 мм со скоростью 0,8 м/мин. В зоне вторичного охлаждения слиток охлаж дают водовоздушной смесью на участке, равном 0,6 длины жидкой фазы нпи 12,0.м. Длина жидкой фазы слитка блюмового сечения 280 320 мм при скорости вытягивания 0,8 м/мин составляет 18,8 м. 20 В начале зоны вторичного охлаждения под кристаллизатором устанавливают удель ные расходы воды 5,0 м /м ч и подают на слиток только воду. Далее удельные расходы воды уменьшают по экспоненциальному закону до нулевого значения в конце зоны охлаждения. Общий расход воды на охлаждение 4-х граней слитка устанавливают равным 14,4 м>/ч,что соответствует 0,4 п/кг слигка. 30 Одновременно в водовоздушных форсунках увеличивают удельные расходы воздуха от нулевого значения под кристаплизатором до максимального значения в конце зоны охлажцения, равного 100мЗ/м ч.з В конце зоны охлаждения слиток охлаждают только воздухом. Прн этом по длине зоны вторичного охлаждения на алине 12,0 м изменяют в водовоздушной смеси содержание долей воды и воздуха по пря- ц молинейному закону от 1:0 илн 5,Омам ч воды беэ подачи воздуха до 0:1 или 100 м /м ч без подачи воды. Пример 3. В процессе непрерывной. разливки в кристаппизатор подают сталь марки Зсп и вытягивают из него слиток квадратного поперечного сечения 100" х 100 мм со скоростью 2,2 м/мин. В зоне вторичного охлаждения слиток охлаждают водовоздушной смесью на участке равном 0,1 длины жидкой фазы или 0,53 м. Длина жидкой фазы слитка квадратного сечения 1 00» 1 00 мм при скорости вытягивания 2,2 мlмнн составляет 5, 3 м. В начале зоны вторичного охлаждения под кристаллиза тором устанавливают BHИИПИ Заказ 8810/22 62 6 удельные расходы воды 2,6 мФм ч подают на спиток только воду. Да3гее удельные расходы уменыпают по эксцоненциальному закону до нулевого значения в конце зоны охлаждения. Общий расход воды на охлаждение 4-х граней слитка устанавливают равным 1,06 м /ч, что соответствует 0,1 и/кг слитка. Одновременно в водовоэдушных форсунках увеличивают удельные расходы воздуха от нулевого значения под кристаппи затором до максимального значения в кои це зоны охлаждения, равного 15 и /м ч; э В конце зоны охлаждения спиток оклад дают только воздухом. При етом в зоне вторичного охлаждения на длине 0,53 и изменяют в водовоздушной смеси содержание долей воды и воздуха по прямолинейному закону от 1:0 ипи 2,6м /м ч воды без подачи воздуха до 0:1 ипи 15 м /м ч без подачи воды. Э 2 Применение способа позволяет повысить качество непрерывнопитых слитков, снизить брак слитков по внутренним и наружным трешинам на 0,5%, сократить количество обреэи на 0,3%. Формула изобретения 1. Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него cnmка с переменной скоростью, охпаждение поверхности слитка водовоздушной смесью с регулированием расходов охпадителя цо экспоненциапьному закону и резку слитков, отличающийся тем, что, с цепью повышения качества слитков, охла ждение слитка производят с изменением соотношения допей воды и воздуха в водовоздушной смеси по прямолинейному закону от 1:0 до 0:1, при этом вэдовоздушной смесью охлаждают 0,1-0,6 длины жидкой фазы слитка. 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю н ш и и с я тем, что устанавливают максимальные значения удельных расходов воды 2 6-5,0 мз/м ч и воздуха 15100 м /м ч, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США % 4211272, кл. 164-89, 1980. 2. Заявка Франции Ж 2290977, кл. В 22 Р 11/124,1976. 3. РасМзегсМе ЙОН.епргпх, Ме1 Иveparheitung, 1980, % 9, S. 659 660. Тираж 852 Подписное Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4
