Способ непрерывной разливки нержавеющей стали

 

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ НЕРЖАВЕЩЕЙ СТАЛИ, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягива ние из него слитка с переменной ckopocтьюj охлаждение поверхности .слитка водой с помощью форсунок, сгруппированных по участкам с и менением удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспо ненциальному закону и последующим охлаждением в атмосфере зоны вторич-; кого охлаждения и далее на воздухе, а также резку слитка на заготовки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых слитков, на участке под кристаллизатором , составляющим 0,3-0,4 длины жидкой фазы слитка, удельные расходы воды увеличивают от 2,0 2 ,5 м/м.ч под кристаллизатором до 5,0-7,0 в конце участка (О а на последующем .участке удельные расходы воды уменьшают от 5,0 - 7,0 .ч до 1,0-1,5 ,4, при этом общая длина зоны вторичного охлаждения водой составляет 0,40 ,6 длины жидкой фазы слитка. со ч Од СП СП Од

ОсЕ (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц МП

PECfMiJIHM

3(58 8 22 D II 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3279477/22-2 (22) 27. 04.81 (46) 07.11.84. Бюл. В 41 (72) С.В.Колпаков, Ю.В.Липухин, Д.П.Евтеев, В;Я.Тищков, Г.А.Ерин, В,И.Лебедев., В.Д.Кайлов, Ю.В.Зайцев, Э.В.Ткаченко, P.M.Mûëüíèêîâ (и Ю;И.Иванов (71) Центральный научно-исследова-:. тельский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (53) 621.746.047(088.8) (56) . 1. Заявка Японии У 51-101258, кл . 11 В 091, 1, 1978 ° 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 445510, кл. В 22 Э 11/00, 1975 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягива.— ние из него слитка с переменной скоростью; охлаждение поверхности ,слитка водой с помощью форсунок, сгруппированных по участкам с изменением удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону и последующим охлаждением в атмосфере зоны вторич-, ного охлаждения и далее на воздухе, а также резку слитка на заготовки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых слитков, на участке поц кристаллизатором, составляющим 0,3-0,4 длины жидкой фазы слитка, удельные расходы воды увеличивают от 2,0 .2,5 и /м .ч под кристаллизатором g до 5,0-7,0 м /м .ч в коыце участка а на последующем, участке, удельные расходы воды уменьшают от 5,07,0 м /м ° ч до 1,0-1,5 м /м . ч, при этом общая длина зоны вторичного охлаждения водой составляет 0,40,6 длины жидкой фазы слитка.

976556 2

Изобретение относится к металлургии.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла B кристаллизатор, вытягива- 5 ние из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помопщ роликов и брусьев, охлаждение поверхности слитка водой, раз- 10 брызгиваемой форсунками, сгруппированными по участкам, изменение удельных „расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону от максимального до минималь- f5 ного значения, а также резку слитка на заготовки. При этом при непрерывной разливке нержавеющей стали удельные расходы воды уменьшают вдоль зоны вторичного охлаждения, состоящей 20 из двух участков. Общее количество воды распределяют между верхним и нижним участками как 6,0-7,0 и

3,0-4, О "„ I) .

Недостатком известного способа 25 является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков из нержавеющих марок стали. Это объясняется скачкообразным изменением теплового потока в нижней части 30 кристаллизатора и на первом участке зоны вторичного охлаждения. Это приводит к резкому возрастанию значений температурных градиентов и термических напряжений в оболочке слитка, что вызывает образование внутренних и наружных трещин.

Наиболее близким к изобретению является способ непрерывной разливки металла, включающий подачу метал- 4О ла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью,. поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помаши роликов или брусьев, охлажде- 45 ние поверхности слитка водой, разбрызгиваемой форсунками, сгрупнированньии по участкам, изменение удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненци- 5О альному закону от максимального до минимального, значения, а также резку слитка на заготовки. При этом удельный расход воды изменяют от 3,5-4,0 до 1,7-1,9м /м ° ч,воду подают на сли-55 ток на участке, соответствующем

0,6-0,7 времени его полного затвердевания в течение 0,09-0,32 ч в прямой пропорциональной зависимости от толщины слитка, изменяющейся в пределах 0,15-0,3 м (2) .

Недостатком известного способа является низкое качество непрерывно", литых слитков из нержавеющей стали.

Это объясняется отсутствием необходимой закономерности теплоотвода слитка, начиная от мениска металла в кристаллизаторе до конца зоны вторичного охлаждения. При этом происходит резкое скачкообразное изменение теплоотвода при выходе слитка из кристаллизатора в район первого участка зоны вторичного охлаждения.

Кроме того, охлаждение слитка водой на участке, соответствующем 0,6-0,7 времени его полного затвердевания, приводит к переохлаждению поверхности слитка из нержавеющей стали до

500-650 С, что делает невозможным

О газовую резку слитков на заготовки.

Известный режим вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков из нержавеющей стали приводит к возникновению в оболочке слитка значительных температурных градиентов и термических напряжений, что вызывает бракслитков по внутренним и наружным трещинам.

Целью изобретения является повышение качества слитков из нержавеющей стали.

Поставленную цель достигают тем, что в споеобе непрерывной разливки нержавеющей стали, включающем подачу металла в кристаллиэатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, охлаждение поверхности слитка водой с помощью форсунок, сгруппированных по участкам, с изменением удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону и последующим охлаждением в атмосфере зоны вторичного охлаждения и далее на воздухе, а также резку слитка на заготовки, на участке под кристаллизатором, составляющем 0,3-0,4 длины жидкой фазы слитка, удельные расходы воды увеличивают от 2 0-2 5 м /м%ч

3 У под кристаллиэатором до 5,0-7,0 м/м.ч в конце участка, на последующем участке удельные расходы воды уменьшают от 5;0-7,0 м /м iч до 1,01,5 м /м ч,при этом общая длина зоны охлаждения водой составляет

0,4-0,6 длины жидкой фазы слитка.

9765

Способ непрерывной разливки нержавеющей стали осуществляют следую ì образом.

Пример 1. В процессе непрерывной разливки металлов в кристаллизатор сечением 200з1500 мм подают нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т и вытягивают из него слиток со скоростью 0,8 м/мин. В арне вторичного охлаждения слиток поддержи- 1р ,вают и направляют при помощи роликов, поверхность слитка охлаждается водой, разбрызгиваемой форсунками, сгруппированными по двум участкам.

В пределах каждого участка производят изменение удельных расходов воды по экспоненциальному закону посредством установки форсунок в. каждом ряду различной-производительности. Глубина жидкой фазы слитка 20 сечением 200м1500 мм при скорости вытягивания 0,8 м/мин составляет

10,0 м. Длина кристаллизатора составляет 1 м. Таким образом, длина зоны вторичного охлаждения составляет

9,0 м.

Длину первого участка устанавливают равной 0,35 длины жидкой фазы слитка или 3,5 м. На этом участке увеличивают удельные расходы воды по экспоненциальному закону от минимального значения под кристаллизатором, равного 2,25 м /м . ч до максимального значения в конце участка, равного 6,0 м /м ° ч. В дальнейшем на участке длиной, равной 0,15 длины жидкой фазы или 1,5 м, удельные расходы воды уменьшают по экспоненциальному закону от максимального значения, равного 6,0 м /м ° ч до мини- 40 мального, равного 1,25 м /м ч в конце участка. Общую длину зоны непосредственного охлаждения слитка водой устанавливают равной 0,5 длины жидкой фазы или .5,0 м. В дальнейшем слиток охлаждают в атмосфере зоны вторичного охлаждения и на воздухе без подачи воды на его поверхность.

При этих условиях температура поверхности слитка под кристаллизатором составляет 1150 С, а в конце затвер0 девания 750 С.

Пример 2. В процессе непрерывной разливки металлов в кристаллизатор сечением 250х1500 мм подают у нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т и вытягивают из него слиток со скоростью 0,6 м/мин. Глубина жидкой фазы

56 4 в этом случае составляет 13,2 м. Длина кристаллизатора составляет 1,0 м.

Таким образом, длина зоны вторичного охлаждения составляет 12,2 м.

Длину первого участка устанавливают равной 0,4 длины каждой фазы слитка или 5,3 м. На этом участке увеличивают удельные расходы воды по экспоненциальному закону от минимального значения под кристаллизаторами, равного 2,5 м /pe - ч до максимального значения, равного 7,0 м ./м" ч в конце участка. В дальнейшем на участке длиной, равной 0,2 длины жидкой фазы или 2,64 м, удельные расходы воды уменьшают по экспоненциальному закону от максимального значения, равного 7,0 м /м ч до минимального . равного 1,5 мз /м . ч в конце участка. Общую длину зоны непосредственного охлаждения слитка водой устанав1 ливают равной О, б длины жидкои фазы или 7,94 м. В дальнейшем слиток охлаждают в атмосфере зоны вторичного охлаждения и на воздухе без подачи воды. При этих условиях температура поверхности слитка под кристаллизатором составляет 1100" С,а в конце— затвердевания 700 С, Пример 3. В процессе непрерывной разливки металлов в крпсталлй.затор сечением 150к1500 мм подают нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т и вытягивают из него слиток со скоростью

1,0 м/мин. Глубина жидкой фазы в этом случае составляет 8,0 м. Длина крис таллизатора составляет 1,0 м. Таким образом, длина зоны вторичного охлаждения составляет 7,0 м. !

Длину первого участка устанавливают равной 0,3 длины жидкой фазы слитка или,2,4 м. На этом участке увеличивают удельные расходы воды по экспоненциальному закону от минимального значения под кристаллиэа- тором, равного 2,0 мз /м2. ч до максимального значения, равного

5,0 и /м ° ч в конце участка. В дальнейшем на участке длиной, равной

0,1 длины жидкой фазы или 0,8 м, удельные расходы уменьшают поа экспоненциальному закону от максимального значения, равного

5,0 м /м ч до минимального, равного 1,0 м /м ч в конце участка.

Общую длину зоны непосредственного охлажцения слитка водой устанавли-: вают равной 0,4 длины жидкой фазы

976556.

Редактор Т.Шатрова Техред;А.Бабинец

Корректор И.Муска

Заказ 8918/1 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений .и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 или 3,2 м. В дальнейшем слиток охлаждают в атмосфере зоны вторич- . ного охлаждения и на воздухе без подачи вбды на его поверхность.

При этих условиях температура по- 5 верхности слитка под кристаллизатором составляет 1200 С, а в кон0 це затвердевання 800 С. о

Применение способа позволяет повысить качество непреривнолитых. слитков из нержавеющей стали посредством создания оптимального режима вторичного охлаждения, соответствующего теплофизическим свойствам н специфическим закономерностям затвердевания этой марки стали.

Это способствует сокращению вероятности прорывов металла, повьппает стабильность процесса разливки, создает оптимальные. условия для газовой резки слитка на заготовки и сокращает брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 0,5Х, уменьщает количество обрези на О,ЗХ.