Способ подготовки изложниц к сифонной разливке рельсовой стали Советский патент 1984 года по МПК B22D7/00 

Изоб{эетение относится к металлургии стали, а именно к сифонной разливке рельсовой стали с изоляцией зеркала металла в изложнице.

Известен способ разливки бтали сифоном с изоляцией зеркала метал ла теплоизолирующими шлакообраэующими смесями, например на основе , вспученного перлита, исключающий образование заворотов корок и появление связанных с ними, дефек тов, При существукндей технологии сифонной разливки углеродистой стали с изоляцией зеркаламеталла укладку теплоизолирую1цих шлакообразующих смесей производят в или полиэтиленовых пакетах на дно изложниц до начала разливки стали Cl3.

Недостатками способа являются . возможность попадания теплоизолирующих материалЬв в сифонную проводку при разрьгое или сгорании (торчая изложница ) пакета, возможность захватывания частиц смеси быстро кристаллизирующимся металлом в донной час-тн слитка и, как следствие, образование неметаллических включений -в готовом прокате, что особенно опасно при отливке слитков небольшэго развеса - меньше 6 т, не эбходимость повьвленного расхода смеси для исключения оголения зеркала мет;ла в центре изложницы при контакте струи,Металла со смесью в : начальный период ра-эливки, когда торможение струи .минимальное. ,

Известен также способ подготов , ки изложниц, где на дно изложницы перед разливкой металла вместе .с подготовленными смеСями, например вермикулитом, вспученным перлитом и т.д., в бумажный мешок закла.дыва1от теплоизолирующий брикет C2.J.

Однако интенсивное торможение струи металла брикетом и .расположенной над Ним смесью является причиной неравномерного распределения металла в различных изложницах поддона в начальный период разливки (особенно при использовании 6-8 месных поддонOBj).n6aTOMy на практике приходится /прерывать; разливку стал для выравниваний уровня металла в изложницах, что отрицательно сказывается на качестве поверхности слитков (увеличивается вероятность образования поясов и корок и стойкости огнеупоров. Кроме того, при указанном способе сифонной разливки не устраняется вероятность захвата материала изолирующих смесей металлом и, как следствие, загрязнение донной части слитков (особенно малого развеса 6 т.).

Наиболее близким к изобретению п технической сущности является способ подготовки изложниц к сифонной

разливке, включающий вход в донную часть изложниц теплоизолирующей шлакообразующей смеси с зазором по отношению к донному отверстию изложницы, при котором теплоизолирующую или шлакообразующую смесь подвешивают в бумажном пакете на металлической проволоке. Величина зазо-. ра, как правило, равна высоте сферической части дна изложниц, для слитков массой 6,2 т величина зазора составляет 200-250 мм Гз.

К недостаткам способа относится то, что- металл, в зазоре при наполнении изложницы окисляется и охлаждается вследствие отсутствия теплоизоляции. Отсутствие торможения струи металла в начале разливки вызывает появление всплесковi и брызг, а в конечном счете -- ухудшение качества поверхности слитков. Снижение же величины зазора между смесью и донн отверстием изложниц связано с опасностью захвата частиц смеси кристаллизующимся слитком. Кроме того, точная регулировка величины зазора в производственных условиях затруднена . Сложность подвешивания смеси при известном способе подготовки изложниц не позволяет широко использовать его на металлургмЧески заводах.

Целью изобретения является улучшение качества металла в донной части слитка и упрощение подготовки изложниц к разливке. .

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки изложниц к сифонной разливке релсовой стали, включающему ввод в донную часть изложниц теплоизолирующей шлакообразующей смеси с зазором по отношению к донному отверстию изложницы, в зазор между шлакообразующей смесью и донным отверстием из ложницы помещают органический сгорамый материал, причем шлакообразующу смесь укладывают с перекрытием 0,70,9 площади поперечного сечения донной части изложниц.

В качестве органического сгораемго мат-ериала используют целлюлозу

с объемным весом 0,1-0,3 г/см. i

Наличие органической прокладки

между смесьюИ донным отверстием обеспечивает при разливке рельсовой стали притормаживание струи и снижение вероятности образования заплесков и брызг стали на поверхности донной части слитка, создание восстановительной атмосферы в за- зоре донной части изложницы за счет сгорания материала прокладки, что снижает образование плен и пузырей в донной части слитка, предотвращение запутывания смеси в металле донной части слитка. Смесь укладывают с перекрытием 0,7-0,9 площади поперечного сечения донной части изложницы. Это об печивает оптимальные условия для сгорания органической проклгщки, а также быструю изоляцию металла при рассыпании смеси. В качестве материала прокладки целесообразно использовать целлюло зу с объемным весом 0,1-0,3 г/см, так как при сгорании ее образуются нетоксичные газы, целлюлоза-недефи цитный,, недорогой матери-ал, пределы объемного веса обусловлены, с одной стороны, оптимальными услови ми сгорания (не более 0,3 г/см), с другой - достаточной прочностью д поддержания теплоизолирующей шлакообразующей смеси (не менее 0,1 г/см Для осуществления оптимальной площади перекрытия (0,7-0,9 необходимо размеры пакетов, в которых находится смесь, выбирать в соответ ствии с поперечным сечением донной части изложниц, с другой-стороны, органическую прокладку, например, из целлюлозы, необходи ж подвергать прессованию или сжатию для обеспечения объемного веса 0,,3 г/см Органический материал представля ет собой прокладку, которая должна перекрывать донное отверстие в изложнице и поддерживать смесь с зазором по отношению к донному отверстию излсЬжниц (величина зазора по практическим данным равна высоте сферической части дна изложниц К Изучение эффективности предла гаемого способа и выбор граничных параметров производят при сифонной отливке 50 кг рельсовых слитков на двух местных поддонах. В качестве теплоизолирующего ишакообразуюцего материала используют перлито-графи товую смесь. При подготовке изложниц в зазор между смесью и донным отверстием изложниц помещают прокладку из спресованной бумаги различного объемного веса (0,05 0,4 г/см), при этом отпадает необходимость в подвешивании смеси, которая лежит на прокладке. Площадь перекрытия смесью поперечного сечения изложниц изменяют от 0,6 до 0,95 за счет использования бумажных пакетов различных размеров. При снижении площади перекрытия менее 0,7 смесью ухудшаются условия изоляции зеркала металла и соот ветственно качество поверхности слитка по плене. При повьяиении 1лощади перекрытия более 0,90 происходит неполное сгорание прокладки, что приводит к образованию га-т зовых пузырей. Аналогичные дефекты выявлшотся при- повьяаении объемного веса прокладки более 0,3 г/см и неполном ее сгорании. Уменьшение объемного веса до менее 0,1 г/см приводит к сжиманию прокладки и опусканию смеси, в результате в донной части слитка образуются шлаковины. Способ может быть реализован при сифонной разливке рельсовой стгши, под смесями на основе вспученного перлита. В изложницу до укладки пакета со смесью |(или вместе с ним/ вводят прокладку из спрессованной или сжатой бумаги (об.вес. 0,25 г/см / для обеспечения образования зазора междусмесью и донным отверстием изложниц /-250 мм. Величина перекрытия смесью, поперечного сечения донной части изложницы -0,8.. Предварительные испытания (расход смеси 25-30 дм./ слиток ;;при отливке трех слитков дают положительный результат. В донной части -опытных слитков практически отсутствуют дефекты поверхности (на 0,5% площади - мелкаяЕ плена I, тогда как у контрбльнЕпс слитков «на 30% площади зафиксированы плены, заплески, брызги СТёШИ. Предлагаемое изобретение в сравнении с известным обеспечивает создание восстановительной атмосферы в начальный иомент разливки в зазоре между смесью и дном изложницы, а также то иножение струи, что предупреждает образование плен, заплеской и брызг стали, пузырей. Для предлагаемого способа в донной части слитков плсхцадь, на которой зафиксированы мелкие плены составляет « 510%, тогда как у базового на 30% площади зафиксирована крупная и мелкая плена, заплески, брызги стали. Кроме того, упрощается технология ПОДГОТОВКИ изложниц, так -jxaK не требуется трудоемкой операции подвешивания смесей в изложницах. 5 Изобретение позволит улучшить к ачество поверхности донной части слитков, повысить выход длинномерных рельсов первого сорта на 1%, а сакже упростить технологию подготовки изложниц к разливке стали.

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ИЗЛОЖНИЦ К СИФОННОЙ РАЗЛИВКЕ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, включающий ввод в донную часть изложниц теплоизолирующей шлакообразующей смеси с зазором по отношению к донному отверстию изложницы, отличающийся тем, ЧТО, с целью улучшения качества металла в донной части слитка и упрощения ПОДГОТОВКИ изложниц к разливке, в зазор между шлакообра- , зующей смесью и донным отверстием изложницы помещают органический сгораемый материал, причем шлакообразуfooisK) смесь укладывают с перекрытием 0,7-0,9 площади поперечного сечения донной части изложниц. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, ЧТО в качестве орга; нического сгораемого материала используют целлюлозу с объемным весом 0,1-0,3 г/см 5. О о 00 N9