Способ непрерывного горизонтального литья металлов Советский патент 1987 года по МПК B22D11/00 

i10 Изобретение относится к области металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов и сплавов. Известен способ непрерывного горизонтального литья, включающий подачу металла в закрытый по всему периметру кристаллизатор и вытягивание из него слитков попеременно в двух противоположных направлениях. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерьганого горизонтального литья металлов, включающий подачу металла по центру кристаллизатора, одновременное вытягивание из него слитков в двух противоположных направлениях, измерение температуры медной стенки кристаллизатора по его - длине и регулирование скоростей вытя- 20 гивания слитков. Основными недостатками известных способов являются то, что практически невозможно обеспечить абсолютно го равенства скоростей вытягивания обоих слитков и низкая надежность про цесса литья. При двустороннем вытягивании слитков между ними находится жидкая прослойка, разделянмцая эти слитки, и от которой начинается формирование оболочек каждого слитка. В дальнейшем эт зону будем называть зоной начального формирования слитков. Если скорости вытягивания слитков сколько-нибудь разнятся между собой, то зона начального формирования слитков, будет перемещаться в сторону слит ка, вытягиваемого с большей скоростью.. Установлено что скорость перемещения этой зоны пропорциональна разности скоростей вытягивания слитков W (1-К) 4V ..., W - скорость движения зоны первоначального формирования слитков, м/ыин} К - доля металла затвердевающего на оболочке движущегося слитка; V - разность скоростей вытягивания слитков, м/мин. По опытным данным, величина составляет 0,15-0,4 и зависит от скороети вытягивания слитка и температуры металла.

Таким образом, при вытягивании . слитков в двух противоположных настенки уменьшается.

В случае смещения зоны начального формирования слитков от центра кристаллизатора температура в этой точке 3 правлениях практически всегда имеются условия для самопроизвольного перемещения зоны начального формирования слитков со скоростью, пропорциональной разности скоростей их вытягивания. Смещение зоны начального формирования слитков при литье в горизонтальный кристаллизатор приводит не только к ухудщению качества поверхности слитка, вытягиваемого с меньщей скоростью, но и к снижению надежности процесса литья, особенно при подходе этой зоны к торцам кристаллизатора. Целью изобретения является повьшенйе надежности процесса литья и качества металла. Это достигается тем, что в способе непрерывного горизонтального литья металлов, включающем подачу металла по центру кристаллизатора и вытягивание из него слитков в двух противоположных направлениях, в процессе литья зону начального формирования слитков удерживают по центру кристаллизатора изменением скоростей вытягивания слитков. Кроме того, скорость вытягивания слитков изменяют пропорционально разности температур в симметричных участках относительно центра кристаллизатора. Кроме того, скорость вытягивания слитка, фэриирующегося на участке кристаллизатора с более высокой температурой, уменьшают пропорционально разности температур, а скорость вытягивания противоположного слитка увеличивают на ту же величину или оставляют без изменения, а скорость перемещения зоны начального формирования слитков при этом пропорциональна разнЬсти скоростей их вытягивания. При расположении зоны начального формирования слитков в центре.кристаллизатора по месту подвода металла. Температура медной стенки кристаплизатора в центре имеет максимальное значение и температура в точках, равноудаленных от центра кристаллизатора, равны между собой, причем с увеличением расстояния от центра кристаллизатора температура медной 3 - 10 снижается, тогда как температура в других точках начинает изменяться та что в точке, близлежащей к этой зоне повьшается, а в-точке, симметрично расположенной по другую сторону от центра кристаллизатора, уменьшается, Для перемещения зоны начального формирования слитков в центр кристаллизатора скорости вытягивания слитков изменяют пропорционально разности температур медной стенки на участках кристаллизатора, равноудаленных от его центра. При этом скорость вытяги вания слитка, формирующегося на участке кристаллизатора с большей температурой, уменьшают пропорционально разности температур, а скорость вытя гивания противоположного слитка на ту же величину увеличивают turn не . изменяют и продолжают вытягивать сли ки по этому режиму до выравнивания температур в симметричных относитель но центра кристаллизатора точках его стенки и скоростей вытягивания слитков. Таким образом, предлагаемый способ непрерывного литья позволяет удерживать зону начального формирова ния слитков по центру кристаллизатора, что способствует повьш1ению надежности процесса литья и качества металла. Пример. При разливке стали 35 на горизонтальной МНЛЗ с двусто.ронним вытягиванием слитков сечением 150x150 мм и измерением температуры медной стенки кристаллизатора в цент ре и на расстоянии 90 и 280 мм от этой точки в каждую сторону скорость вытягивания слитков изменяли пропорционально разности температур в точках, ближайших к центру кристаллизатора, для удержания зоны начального формирования слитков по месту подвода жидкого металла. Экспериментальная проверка показала, что при вытягивании слитков с разными скоростями зона начального формирования слитков перемещается пропорционально разности скоростей их вытягивания за слитком, вытягивае мым с большей скоростью. При этом установлено, что при вытягивании слитков в двух противоположных непра лениях в зоне начального их формирования тепловой поток является максимальным. Таким образом, по измерению температуры медных стенок кристалли3затора в нескольких точках можно приближенно определить расположение в кристаллизаторе зоны начального формирования слитков, а изменением скоростей их вытягивания перемещать эту зону в ту или другую сторону или: удерживать ее по центру кристаллизатора. Так, при нормальной разливке стали 35 со скоростью вытягивания слитков 0,6 м/мин температура медной стенки по центру кристаллизатора составляла , а в точках, равноудаленных от него, температура стенки была одинаковой и составляла л 6CfС. При смещении зоны начального формирования слитков в ту или другую сторону от центра кристаллизатора температура в центральной точке уменьшилась, а в точках, близлежащих к центру, возникла разность температур пропорционально величине смещения. I . При разности температур медной гстенки в симметричных относительно: центра кристаллизатора точках от 20 до 160 С скорость вытягивания слитка, контактирующего с участком кристаллизатора с большей температурой, уменьшали на 0,12 м/мин, а другого йлитка увеличили на О,12 м/мин. По этому режиму слитки вытягивали до выравнивания температур в симметричных точках. При этом температура стенки в центре кристаллизатора.постепенно увеличивалась до максимального значения () для данных условий разливки (температура металла, скорость литья). Продолжительность вытягивания слитков различными скоростями для смещения зоны начального формирования слитков в центр кристаллизатора определяется, как показатели исследования, расстоянием ее перемещения и разностью скоростей вытягичания. Так, для перемещения этой зоны на 90 мм при разности скоростей 0,24 м/мин требуется в среднем около 30 с, что находится в полном соответствии с расчетньми данными, полученными с использованием формулы 0,090-60 Il W (1-К) 4V (1-0,25).О,24 30 с, где L - расстояние смещения зоны, м.

51088203

Предлагаемый способ непрерывного центру кристаллизатора} что способлитья позволяет удерживать зону на- ствует повышению надежности процесчального формирования слитков по са литья и качества металла.

1. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ, включающий подачу металла по центру кристаллизатора, попеременное вытягивание из него слитков.в двух противоположных направлениях, измерение температуры медной стенки кристаллизатора по его длине и регулирование скоростей вытягивания слитков, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности процесса и качества металла, в процессе литья зону начального формирования слитков удерживают по центру кристаллизатора изменением скоростей вытягивания слитков. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что скорости вытягивания слитков изменяют пропорционально разности температур в симметричных участках относительно центра кристаллизатора. 3.Способ по П.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что скорость вытягивания слитка, формирующегося на участке кристаллизатора с более высокой температурой, уменьшают пропорционально разности температур, а скорость вытягивания ПрОТИВОПО11ОЖНОГЬ слитка увеличивают на ту же величину или оставляют без изменения.