Способ охлаждения слитка при непрерывном литье в электромагнитный кристаллизатор Советский патент 1983 года по МПК B22D11/00 

го

оо | Изобретение относится к металлургии а именно к непрерывной разливке металл в электромагнитный-кристаллизатор. Известен способ, включающий охлан«дение слитка с помощью нескольких поя сов охлаждения, расположенных на ных уровнях. При этом создают неравномерную интенсивность теплоотвода вдоль оси слитка, уменьшающуюся от верхнего пояса к нижнему IJ Наиболее близким к предлагаемому 1Ю технической сущности и достигаемому результату является способ охлаждения слитка при непрерьшном литье в электро магнитный кристаллизатор, включающий создание неравномерного вдоль оси слитка теппоотвода с помощью нескольких поясов охлаждения. Охлаждение ведут с возрастающей интенсивностью в пределах {2О - 80)lO Вт/м от верхнего пояса к нижнему, причем температуру поверхности слитка изменяют в пред&лах 500-630 С на уровне нижнего пояса охлаждения 12 1 . Недостатком известных способов охлаждения является то, что они не обеопечивают получение минимальной глубины жидкой лунки, а также размеры двухфазной зоны, соответствующие стандартизированным требованиям по уровню механических свойств. Причиной этого является невозможность при увеличении толщины слитка ин тенсифицировать теплоотвод за счет увеличения интенсивности охлаждения в зоне между верхним и нижним поясами. В существующих конструкциях электромагнитных кристаллизаторов пояса охлаждения расположены под индуктором на расстоянии 25-30 мм друг от друга. Практикой литья установлено, что даже предельная интенсификация,охлаждения в этой зоне (до 80:10 Вт/м ) не дает возможности получить минималь ную глубину лунки. Это связано с больш тепловой инерционностью массы расплава, находящегося в объеме жидко-металлическОй лунки, возрастающего с увеличением габаритов слитка. Целью изобретения является оптимизанвя процесса затвердевания при увеличении толщины слитка, т,е, поддержание минимальной глубины лунки при сохранении регламентированного уровня механических свойств слитка, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения слитка при непрерывном литье в лектромагнитный кристаллизатор с помощью нескольких поясов охлаждения, включающему создание увеличивающейся интенсивности охлаждения от верхнего пояса к HH5kнему, сначала, снижают интенсивность теплоотвода в зоне от О до 0,1 м от нижнего среза кристаллизатора в пред&лах {80-55) 1О Вт/м , а затем увеличивают интенсивность теплоотвода в зоне от 0,1 до О, 6 м от нижнего среза кристаллизатора в пределах (10-3 О i iO Вт/м , Пример, Для обосновайия размеров зон, в которых следует уменьшать иувеличивать интенсивность теплоотвода, вьшолняют численное решение на ЭВМ задачи по минимизации глубины лунки при литье слитков из сплава АМГ-6 толщиной ЗОО-4ОО-6ОО мм, по известной методике, Минимальные значения глубины лунки для каждого размера слитка созфаняются, если максимальная .интенсивность охлаждения в зоне на расстоянии 0-0,1 м от кристаллизатора , последовательно снижается oT78;10 BT/N flo 55;10%г/м, а средняя интенсивность охлаждения в зоне ОД-0,6 м от кристаллизатора увеличивается от Ю.-Ю Вт/см до 30:10 Вт/м . Регулирование интен-, сиваости теплоотвода в зоне на расстоян нии более О, б нг от кристаллизатора не оказьшает влияния на положение лунки в слитке. Температура поверхности слитка во всех исследованных случаях изменяется в пределах 620-625°С в зоне индуктора кристаллизатора, до 85-90 С - в зоне нижнего пояса охлаждения. Согласно предложенному способу лаждения проводят отливку плоских слитков сечением ЗОО х 1300 мм и 40О х X 16ОО мм из сплава АМГ-6. Для сечением ЗОО х 13ОО мм устанавливают расход воды в верхнем поясе 3,0 л/Лм, а в нижнем поясе - 4,0 л/с.м, .Воду на слиток в нижнем поясе подают под углом , С учетом указанного расхода воды и температуры поверхности слитка определяют путем численного решения на ЭВМ задачи с минимизации глубины лунки, интенсивность теплоотвода в зоне О-О, 1 м от кристаллизатора составляет 78;1О Вт/м , средняя интенсивность теплоотвода в зоне 0,10,6 м от кристаллизатора составляет 15:10 Вт/м X;Для слитка сечением 400 X 1600 мм устанавливают

расзЬд воды в вepxнв 1 поясе 2,5 л/ctM, а 1 нижнем поясе 4, 5 , чему соответствует интенсивность теплоотвода в зоне ОЧ), 1 м 62:10 Вт/м . В lipouecce литья измеркиот максимальную глубину лункн, которая составляет ЗЗОм для слитка сечением ЗОО х 13ОО мм, а для сптжа сечением 400 х 16ОО мм37 О мм, Одновременно проводят отливку, слитка сечением 40О х 160О мм с условиями охлаждения, соответствующим слитку сечением 3QO х 120О мм, т.е. без учета щ}едложенных рекомендаций по оптимизации режима охлаждения. В этом случав максимальная глубина лунки составляет 390 мм, т.е. больше, чем при охлаждении ссягласно предложенному способу.

Таким образом, реализация предложенного способа охлаждения гекзволяет при переходе к литью слитков увеличенных габаритов получить минимально возможную глубину лунки и повысить уровень механических свойств в центре слитка, т.е. оптимизировать процесс затвердеве ния.

Использование предложенного способа охлаждения позволяет создать оптимальную технологию непрерывного литья в электромагнитный кристаллизатор крупногабаритных плоских слитков, что обеспечивает повышение качества слитков, повышение мощностей прокатного производства и улучшение технико-экоHON4H4ecKHx показателей процесса..

СПСКЮБ ОХЛАЖДЕНИЯ СЛИТКА ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ЛИТЬЕ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КРИСТАЛЛИЗАгТОР с помощью нескольких nosicoB охлаждения с возрастающей интенснааностыо охлаждения от верхнего по5юа к нижнему, отличающийся тем, что, с целыо повышения качества слитка, сначала снижают интенсивность теплоотвода в зоне до О,1 м от нижнего среза кристал лизатора в 1феделах