СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕРНЫХ ЗАГОТОВОК НА МНОГОРУЧЬЕВОЙ МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК Российский патент 2005 года по МПК B22D11/18 

Изобретение относится к металлургии, а именно к литейному производству, конкретнее к непрерывной разливке металлов на многоручьевых машинах непрерывного литья заготовок.

Известен способ получения мерных заготовок на машинах непрерывного литья заготовок, включающий измерение массы металла в промежуточном ковше, измерение текущей длины слитка, прекращение подачи металла из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш при появлении шлака в струе из-под шибера сталеразливочного ковша (Технологическая инструкция ТИ 101-СТ-ККЦ-10-2000 «Разливка стали на машинах непрерывного литья заготовок МНЛЗ кислородно-конвертерного цеха», Магнитогорск, 2001 г., с.15). Окончание разливки на первом (первом-втором при четырехручьевом режиме разливки) ручье МНЛЗ происходит по достижении мерной длины заготовки, разливка оставшегося в промежуточном ковше металла производится на втором (третьем-четвертом при четырехручьевом режиме разливки) ручье.

Недостатками известного аналога являются снижение выхода годного металла из-за увеличения отходов, полученных в результате немерной длины заготовок, получаемых на втором (третьем-четвертом при четырехручьевом режиме разливки) ручье после окончания разливки плавки, уменьшение производительности МНЛЗ из-за повышения длительности разливки плавки, вследствие разновременного окончания разливки по отдельным ручьям, когда интервал между остановкой ручьев может достигать нескольких минут.

Ближайшим аналогом к заявляемому объекту является способ получения мерных заготовок на многоручьевой машине непрерывного литья заготовок, включающий измерение массы металла в промежуточном ковше, пересчет массы металла в промежуточном ковше в длину слитка, измерение текущей длины слитка раздельно по ручьям и положения мениска металла в кристаллизаторе относительно мерной длины слитка и прекращение подачи металла из сталеразливочного ковша (Патент РФ №1696119, В 22 D 11/16).

Недостатком ближайшего аналога является условие, что равномерность разливки должна обеспечиваться одинаковой скоростью разливки и одинаковой мерной длиной заготовок по всем ручьям. При таком способе в случае одновременного окончания разливки металла предыдущей плавки из сталеразливочного и промежуточного ковша и разливке последующей плавки на новый промежуточный ковш или при разливке последнего разливочного ковша, в сталеразливочном и промежуточном ковшах остается некоторое количество металла, масса которого может достигать значительных размеров, и его необходимо вернуть в последующую переработку. Недостатком данного способа является снижение выхода годного металла из-за увеличения отходов, полученных в результате немерной длины заготовок.

Техническая задача данного изобретения - сокращение выхода немерных заготовок, увеличение выхода годного металла и достижение суммарной остаточной массы металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах после окончания разливки величины меньше массы одной заготовки с учетом массы технологических остатков.

Поставленная техническая задача достигается тем, что на многоручьевой машине непрерывного литья заготовок измеряют массу металла в промежуточном ковше, пересчитывают массу металла в промежуточном ковше в длину слитка, измеряют текущую длину слитка раздельно по ручьям и положение мениска металла в кристаллизаторе относительно мерной длины слитка, прекращают подачу металла из сталеразливочного ковша, дополнительно измеряют и пересчитывают массу металла в сталеразливочном ковше, определяют количество мерных заготовок по формуле:

где Q_разл - масса металла в сталеразливочном ковше, т;

Q_пpoм - масса металла в промежуточном ковше, т;

Q_ост - суммарная масса технологических остатков металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах, т;

В - масса погонного метра заготовки на ручье, т;

l_мернi - мерная длина слитка, м;

l_ocтi - расстояния до мерной длины в кристаллизаторе по ручьям, м;

прекращают подачу металла из сталеразливочного и промежуточного ковшей одновременно, затем рассчитывают остаточное количество металла по формуле:

где - целое количество мерных заготовок;

при этом определяют длину отливаемой заготовки по каждому ручью по формуле:

после чего определяют дополнительную мерную заготовку на ручей, где

l_руч.i=min и l_мернi=max по формуле

для этого ручья задают максимальную скорость разливки, после чего определяют скорости разливки по остальным ручьям по формуле:

где V_мах - максимальная скорость разливки для ручья, на котором получают дополнительную заготовку.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что увеличение выхода годного и снижение количества немерных заготовок осуществляется за счет регулирования скорости вытягивания заготовки по каждому ручью в отдельности, что позволяет разливать различное количество мерных заготовок по ручьям и максимально использовать имеющийся металл. Необходимые скорости вытягивания могут быть определены уже в начале разливки плавки с учетом массы металла, находящейся не только в промежуточном ковше, но и в сталеразливочном ковше.

Конкретный пример выполнения способа

Работа МНЛЗ по предлагаемому способу, начиная с момента получения информации об одновременном окончании разливки в сталеразливочном и промежуточном ковше.

Допустим, что разливка проводится на четырехручьевой МНЛЗ, с массой металла в сталеразливочном ковше - 350 т и массой металла в промежуточном ковше - 35 т. Сечения кристаллизаторов одинаковы и равны - 250×1080 мм. Заданная мерная длина для сечений составляет 6 м (два ручья) и 5,5 м (два ручья) соответственно. Скорость разливки согласно технологической инструкции составляет - 0,8 м/мин (минимальная допустимая по ручью - 0,6 м/мин, максимальная - 0,9 м/мин). Принимается плотность твердого металла 7,8 т/м³.

Остаточная масса плавки на момент запроса об одновременной замене сталеразливочного и промежуточного ковшей составляет 210 т в сталеразливочном и 35 в промежуточном ковшах. Длины отлитых слитков по ручьям составляют 21, 23, 19 и 20 м соответственно. Расстояния до мерной длины в кристаллизаторе по ручьям составляют 3,0; 1,0; 2,5 и 4,5 метра соответственно.

Количество мерных заготовок по ручьям, в случае равенства скоростей по ручьям, рассчитываем по формуле:

где В - масса погонного метра заготовки на ручье, т;

l_мерн.i - мерная длина слитка, м;

l_ост.i - расстояния до мерной длины в кристаллизаторе по ручьям.

Таким образом, после доливки заготовок уже находящихся в кристаллизаторе до мерной длины возможна разливка еще четырех мерных заготовок по каждому ручью при условии равенства скоростей.

С учетом массы мерного слитка общее количество металла с немерной длиной составит:

М_ост=2,106×(4373-4)(6+6+5,5+5,5)=18,06 m

Для обеспечения условия одновременного окончания разливки металла по всем ручьям и получения из остатков максимального количества годного необходимо перераспределить металл таким образом, чтобы скорость разливки на всех ручьях находилась в допустимом пределе - 0,6...0,9 м/мин.

Поэтому определяем:

l_руч.1=4×6+3=27 м; l_pуч.2=4×6+1=25 м; l_руч.3=4+5,5+2,5=24,5 м;

l_руч.4=4×5,5+4,5=26,5 м.

Дополнительную мерную заготовку определяем на ручей (N), где l_руч.i=min и l_мернi=mах, заданным условиям соответствует ручей (N) - 2 ручей.

Рассчитываем скорости разливки по ручьям, исходя из следующих условий:

V_max=0,9 м/мин устанавливается для ручья N=2, для которого:

После чего определяем скорости разливки остальных ручьев (Vi):

Расчетные скорости устанавливаем по всем ручьям, т.к выполняется условие:

V_max≥V_i≥V_min⇒0,9≥Vi≥0,6

Установив рекомендуемые скорости разливки по ручьям, в конце получим по четыре мерных заготовки на 1, 3 и 4 ручьях и пять заготовок на 2 ручье.

Таким образом, использование данного способа позволило увеличить выход годного на одну мерную заготовку (12 т) за счет снижения остаточной массы металла в промежуточном ковше в конце разливки до 6 т. При условии равенства скоростей вытягивания по ручьям, как предлагается в других изобретениях, остаточная масса металла в промежуточном ковше составила бы 18 т.

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов на многоручьевых машинах непрерывного литья заготовок. Технический результат - сокращение выхода немерных заготовок, увеличение выхода годного металла. Способ получения мерных заготовок на многоручьевой машине непрерывного литья заготовок включает измерение массы металла в промежуточном ковше, пересчет массы металла в промежуточном ковше в длину слитка, измерение текущей длины слитка раздельно по ручьям и положения мениска металла в кристаллизаторе относительно мерной длины слитка, измерение и пересчет массы металла в сталеразливочном ковше в общую длину слитка с учетом технологических остатков. Определяют количество мерных заготовок при условии равенства скоростей по ручьям по определенной формуле, в которой учитывают массу металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах, суммарную массу технологических остатков металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах, массу погонного метра заготовки на ручье, мерную длина слитка, текущую длину слитка и положение мениска в кристаллизаторе относительно мерной длины слитка по ручьям. Одновременно прекращают подачу металла из сталеразливочного и промежуточного ковшей. Затем рассчитывают остаточное количество металла по определенной формуле. Определяют длину отливаемой заготовки по каждому ручью. После чего определяют дополнительную мерную заготовку на ручей. Для этого ручья задают максимальную скорость разливки, после чего определяют скорости разливки по остальным ручьям по формуле с учетом максимальной скорости разливки для ручья, на котором получают дополнительную заготовку.

Способ получения мерных заготовок на многоручьевой машине непрерывного литья заготовок, включающий измерение массы металла в промежуточном ковше, пересчет массы металла в промежуточном ковше в длину слитка, измерение текущей длины слитка раздельно по ручьям и положения мениска металла в кристаллизаторе относительно мерной длины слитка и прекращение подачи металла из сталеразливочного ковша, отличающийся тем, что дополнительно измеряют и пересчитывают массу металла в сталеразливочном ковше в общую длину слитка с учетом технологических остатков, определяют количество мерных заготовок К_заг при условии равенства скоростей по ручьям по формуле:

где Q_разл - масса металла в сталеразливочном ковше, т;

Q_пром - масса металла в промежуточном ковше, т;

Q_ocm - суммарная масса технологических остатков металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах, т;

В - масса погонного метра заготовки на ручье, т;

l_мерн.i - мерная длина слитка, м;

l_ocmi - текущая длина слитка и положение мениска в кристаллизаторе относительно мерной длины слитка по ручьям, м,

одновременно прекращают подачу металла из сталеразливочного и промежуточного ковшей, затем рассчитывают остаточное количество металла М_ост по формуле:

где - целое количество мерных заготовок,

при этом определяют длину l_руч.i отливаемой заготовки по каждому ручью по формуле:

после чего определяют дополнительную мерную заготовку на ручей l_руч.N, где l_руч.i=min и l_мернi=max, по формуле:

для этого ручья задают максимальную скорость разливки, после чего определяют скорости V_i разливки по остальным ручьям по формуле:

где V_max - максимальная скорость разливки для ручья, на котором получают дополнительную заготовку, м/мин.