СПОСОБ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ Российский патент 2004 года по МПК B22D7/00 B22D27/04 

Изобретение относится к производству стальных слитков, предназначенных для последующей прокатки.

Известен способ отливки слитков, включающий заливку металла в изложницу и установку по ее высоте кристаллизатора в виде металлических штанг, имеющих химический состав, аналогичный заливаемому металлу (а.с. СССР № 1156824, БИ № 19, 1985).

Недостатком данного способа является то, что ввод кристаллизатора на определенную высоту от верха и низа изложницы влияет на кристаллизацию осевой зоны слитка, но не обеспечивает быстрого затвердевания головной части слитка, что отрицательно влияет на качество этой части слитка.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ отливки слитков, принятый за прототип, включающий заливку стали в изложницу с вводом металлического кристаллизатора, имеющего химический состав, аналогичный заливаемому в изложницы металлу, и площадь поверхности, составляющую 0,0045-0,0122 площади поверхности слитка, причем кристаллизатор частично заливают металлом на высоту 0,035-0,12 высоты слитка, а выступающую над уровнем металла верхнюю часть кристаллизатора оставляют равной 0,20-0,65 его высоты (патент РФ на изобретение № 2141882, БИ № 33, 1999).

Недостатком данного способа является то, что ввод кристаллизатора в металл на большую глубину и расположение его в вертикальном положении ухудшает структуру слитка, так как сам кристаллизатор создает физическую неоднородность металла, кроме того, вокруг него образуется кольцевая ликвация. Для удаления этих дефектов при прокатке слитка необходима повышенная головная обрезь, что снижает выход годного металла. Кроме того, способ сложен в применении, так как требует подбора химического состава кристаллизатора, аналогичного заливаемому в изложницу металлу.

Задачей изобретения является упрощение способа, улучшение структуры головной части слитка, снижение головной обрези и повышение выхода годного металла при прокатке.

Указанная задача решается тем, что в способе отливки слитков, включающем заливку стали в изложницу с вводом металлического кристаллизатора, имеющего площадь поверхности, равную 0,0045-0,0122 площади поверхности слитка, согласно изобретению кристаллизатор вводят под уровень металла и располагают его в горизонтальном положении на расстоянии от уровня металла, равном 0,0025-0,0099 высоты слитка.

Технический результат, который может быть получен при использовании заявляемого способа, заключается в том, что выбранные значения расстояния от уровня металла до кристаллизатора, расположенного под уровнем металла в горизонтальном положении, позволяют ускорить кристаллизацию верхних слоев металла головной части слитка, улучшить герметичность слитка и предотвратить окисление его внутренней структуры, исключить кольцевую ликвацию в металлопрокате, повысить его однородность, снизить головную обрезь. При этом способ упрощается, так как не требуется подбор химического состава кристаллизатора, аналогичного заливаемому в изложницу металлу, в связи с тем, что кристаллизатор удаляется с минимальной обрезью.

Технический результат достигается при указанной совокупности признаков в формуле изобретения. Расстояние от уровня металла до кристаллизатора должно быть в пределах 0,0025-0,0099 высоты слитка.

Расположение кристаллизатора на расстоянии от уровня металла менее 0,0025 высоты слитка не обеспечивает исключение случаев выдавливания и отрыва кристаллизатора при прокатке слитка, что затрудняет работу рольгангов, заклинивает валки.

При нахождении кристаллизатора на расстоянии от уровня металла более 0,0099 высоты слитка увеличивается головная обрезь, необходимая для удаления кристаллизатора в головной части блюмингового раската слитка и обеспечения однородности металлопроката.

Способ реализуется следующим образом:

Пример. В конвертерном цехе ОАО “ЗСМК” проводили разливку стали 3 пс в слитки массой 11,5 т, которые имели высоту 243 см. Площадь поверхности слитка составляла 96176 см². В качестве кристаллизатора использовалась технологическая обрезь прокатного производства - заготовки сечением 60×60 мм. Площадь поверхности кристаллизатора составляла 433-1077 см² или 0,045-0,0122 площади поверхности слитка.

Кристаллизатор, имеющий площадь поверхности 433 см², что составляет 0,0045 площади поверхности слитка (вариант 1, таблица), вводили после заливки металла в изложницу под уровень металла и располагали его в горизонтальном положении на расстоянии от уровня металла 0,6 см, что составляет 0,0025 высоты слитка.

При прокатке слитков в обжимном цехе головная обрезь составила 0,9%. Качество макроструктуры металлопроката было удовлетворительным.

Полученные результаты при реализации предлагаемого способа приведены в таблице, которая показывает, что использование предлагаемого способа отливки слитков при заявляемых пределах параметров позволяет снизить головную обрезь до 0,9-1,12%.

Предлагаемый способ промышленно применим и может быть использован в сталеплавильном производстве при отливке слитков.

Изобретение может быть использовано при производстве слитков, предназначенных для последующей прокатки. После заливки металла в изложницу под уровень металла вводят кристаллизатор и располагают его в горизонтальном положении. Площадь поверхности кристаллизатора составляет 0,0045-0,0122 площади поверхности слитка. От уровня металла кристаллизатор располагают на расстоянии 0,0025-0,0099 высоты слитка. Указанное расположение кристаллизатора позволяет ускорить кристаллизацию верхних слоев металла головной части слитка, предотвратить окисление внутренней структуры его, исключить кольцевую ликвацию. Обеспечивается снижение головной обрези и повышение выхода годного при прокатке. 1 табл.

Способ отливки слитков, включающий заливку стали в изложницу с вводом кристаллизатора, имеющего площадь поверхности, равную 0,0045-0,0122 площади поверхности слитка, отличающийся тем, что кристаллизатор вводят под уровень металла и располагают его в горизонтальном положении на расстоянии от уровня металла, равном 0,0025-0,0099 высоты слитка.