Способ химического закупоривания слитков кипящей стали Советский патент 1983 года по МПК B22D7/00 

00

Изобретение относится к металлур гии, конкретно к разливке метешла в слитки. Известен способ химического закупоривания слитков кипящей стали путем введения железоалюьданиевого спл ва в изложницу в процессе ее наполнения и после окончания наполнения При соприкосновении с жидким металлом частица сплава охлаждает контактирующий слой металла, в результа те последний затвердевает на ее поверхности, образуя .конгломерат из сплава и металла. Большое количество сплава для крупных слитков вызывает быстрое охлаждение поверхностного слоя зеркала металла слитка и повыше ние его вязкости еще до того, когда частица сплава расплавится и вступит во взаимодействие с металлом. Вследствие этого в поверхностном слое остается много частиц неиспользованного сплава. По этой причине слиток плохо закупоривается, снижается его качество, ухудшается структ ра головной части, увеличивается обрезь при прокатке и снижается выход годного металла. Замешивание сплава с помощью различных средств - операция весьма трудоемкая, особенно при закупоривании крупнотоннажных листовых слитков с большой площадью зеркала металла, и заметных результатов не дает. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническому решению и достигаемому результату является способ химического введения железо алюминиевого сплава в изложницу после окончания ее наполнения 2 Однако частицы железоалюминиевОго сплава при контакте с жидким металлом вызывают преждевременное понижение температуры и повышение вязкости поверхностных слоев металла еще до окончания процесса взаимодействия сплава с металлом, а в поверхностном слое остается большое количество неиспользованного сплава. По этой причине увеличивается расход расплава, слиток плохо закупоривается, ухудшается его качество (структура головной части, увеличивается обрезь при прокате и снижается выход годного металла). Цель изобретения - снижение расхода сплава и улучшение качества слитка. Эта цель достигается тем, что согласно способу химического закупоривания слитков, включающем обдув зеркала металла слитка сжатым газом перед приоадкой в металл частиц железоалюминиевого сплава в струе сжатого газа, железоалюминиевый сплав вводят в металл за 2-7 циклов, при этом 0,55-0,95 массы сплава каждой порции вводят на половину площади зеркала металла слитка, после чего частицы сплава и жидкий металл перемещают относительно друг друга путем обдува их сжатым газом в течение времени, равного 1,0-10,0 продолжительности обдува зеркала металла перед вводом сплава. Обдув зеркала слитка до ввода сплава позволяет освободить часть поверхности слитка от покрывающего его шлака, что обеспечивает ввод сплава непосредственно в чистый металл и создает.условия для взаимодействия сплава только с металлом. При таких условиях исключается ошлаковывание частиц металла и бесполезный угар сплава за счет окислов шлака. Обдув зеркала металла после ввода сплава ускоряет завершение процесса взаимодействия частиц сплава с металлом и препятствует преждевременному образованию охлажденного вязкого поверхностного слоя металла до завершения процесса взаимодействия сплава с металлом. Кроме того, обдув зеркала металла устраняет образование конгломератов из частиц сплава и затвердевшего на их поверх ности металла. При обдуве поверхности струя сжатого газа перемещает частицы сплава и жидкий металл относительно друг друга на расстоянии не менее половины длины зеркала металла, чему способствует подача сплава на половину площади зеркала металла. Благодаря этому частицы, асе время контактирующие горячим металлом, быстро нагреваются, расплавляются и реагируют с металлом, раскисляя его до затвердевания поверхностного слоя. Перемещение сплава и металла струей сжатого газа по зеркалу слитка позволяет равномерно раскислять поверхностный слой металла по всему зеркалу. Ввод металла несколькими порциями позволяет избежать преждевременных переохлаждения и повышения вязкости поверхностных слоев металла. При этом ускоряется процесс расплавления и взаимодействия сплава с металлом, равномерно раскисляется поверхностный .слой металл слитка, снижается расход сплава, улучшается структура головной части слитка. Продолжительность обдува зеркала металла после ввода сплава зависит от степени зашлакованностй зеркала металла, температуры и вязкости металла, размера вводимой в слиток дозы сплава. При большой зашлакованностй и малой дозе сплава продолжительность обдува после ввода сплава равна 1,0-3,0 периодам обдува зеркала слитка до ввода сплава. При малой Эсшзлакованности зеркала слитка и большой дозе сплава продолжительность обдува зеркала

металла после ввода сплава составляет 7-10 периодов продолжительности обдува металла перед вводом сплава.

При этих условиях обеспечивается высокая усвояемость сплава, соответственно низкий расход и надежное закупоривание слитка и хорошее его качество.

Пример . Приводятся результаты опытного опробования химического закупоривания слитков кипящей стали, проведенного по предлагаемому способу в условиях мартеновского цеха металлургического завода производящего кипящую сталь.

Химическому закупориванию подвергаются листовые слитки кипящей стали, содержащей менее 0,12% углерода, весом 14 т.

Для закупоривания применяют желе зоалюми ни е вый сплав (ферролюминий) с содержанием алюминия 60+ 2,5%, измельченный до частиц размером минус 20 мм. Для чего отвешивают дозы сплава для каждого слитка, снизив его расход на 7% против обычной нормы (13 кг - доза на слиток против существующей нормы 14 кг сплава на слиток).

Каждую дозу делят на три порции: первая - 2 кг (15,5%), вторая 5 кг (38,5%) и третья - б кг (46%).

Изложницы наполняют металлом сверху. После наполнения часть зеркала металла покрыта шлаком, перед вводом сплава производят обдув зеркала металла 3-4 с струей сжатого 1Оздуха давлением 3,5 атм.

Струей сжатого воздуха сдувают шлак с поверхности половины зеркала металла, расположенной ближе к месту подачи сплава, куда вводят первую порцию сплава в количестве 2 кг, причем из них примерно 1,6 кг было введено на ближнюю и примерно 0,4кг вводят на дальнюю половину зеркала металла. Вслед за этим производят обдув поверхности металла струей сжатого воздуха 4-5 с. Затем сразу же вводят вторую порцию (5 кг) и обдувают поверхность металла струей сжатого воздуха 6-7 с. Вслед за этим вводят третью порцию (б кг и сразу же обдувают поверхность слитка струей сжатого воздуха 9-11 с. Причем при вводе второй порции 3,53,7 кг, а при вводе третьей порции 4,5-5 кг сплава присаживается на ближнюю половину зеркала металла. В процессе обдува сплав равномерно распределяется по поверхности металла слитка. Весь процесс закупоривания проводится непрерывно, без пауз между операциями.

5

Все слитки закупориваются хорошо, без прорывов и наплывов. Головная часть слитков прсле кристаллизации имеет выпуклую форму. Выход годного металла, прокатанного из опытных

0 слитков, увеличивается на 0,2-0,3%, а в отдельных случаях и выше по сравнению со слитками, закупоренными по обычной технологии.

Применение предлагаемой разра5ботки позволяет снизить расход сплава для закупоривания слитков, улучшить качество слитка и получ ить экономический эффект 0,1-0,5 руЪ на тонну металла.

СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ЗАКУПО- .( РИВАНИЯ -СЛИТКОВ КИПЯГдаЙ СТАЛИ, включающий Обдув зеркала металла сжатым газом перед присадкой в металл частиц (аминневого сплава в струе сжатого rasa iV. о т л и ч a и щ и и с л тем, что, с целью снижения расхода сплава и .улучшения качества слитка, железоалюминидвый сплав вводят в металл на 2-7 циклов, при этом 0,55-0,95 массы сплава каждой порции вводят на половину площади зеркала металла слитка, после чего частицы сплава и жидкий метгигл перемепЙвают относительно друг друга путем обдува их сжатым газом в течение времени, j равного 1,0-10,0 продолжительности обдува зеркала металла перед вводом сплава. .g