Способ управления кристаллизацией слитка в изложнице под вакуумом Советский патент 1986 года по МПК B22D27/08 B22D27/15 

i

Изобретение относится к сталеплавильному производству и может быть использовано при отливке слитков в изложницы под вакуумом.

Цель изобретения - повышение качества металла в слитке и увеличение выхода годного металла.

На чертеже представлена схема, поясняющая способ управления кристаллизацией слитка.

В кессон 1 устанавливается изложница 2, который затем накрывается крышкой 3. На крьшке 3 располагается промежуточная емкость 4. Включают вакуумные насосы 5, которые откачивают воздух из кессона. Из разливочного ковша 6 через промежуточную емкость 4 металл переливают в изложницу 2. В центре изложницы установлена термопара 7, к которой подключен измерительный прибор 8, с реостата дистанционной передачи показаний подключенный к блоку 9 дифференцирования, величина производной от температуры фиксируется прибором 10. При снижении температуры на поверхности слитка до 1200°С оператор включает двигатель 11, который производит вращение платформы 12 с установленной на ней изложницей 2. Поворот изложницы 2 производят до момента, когда повьппение температуры прекратится, что фиксируется прибором 8. Оператор реверсирует направление вращения изложницы 2 и вновь поворот изложницы 2 производят до тех пор, пока вновь не прекратится повышение температуры на боковой поверхности слитка.

На некоторое время вращение излоницы 2 прекращают. Как только вновь температура боковой поверхности слитка достигнет 1200°С, оператор опять включает двигатель 11, которы производит поворот платформы 12 с изложницей 2 до момента, когда повышение температуры прекратится. Оператор производит реверс и поворачивает изложницу 2 с расплавом до установки температуры на боковой поверхности.

Знакопеременное периодическое вращение изложницы с расплавом проиводят до тех пор, пока производная

ВНИИПИ Заказ 1190/16 Тираж 757 Подписное

н яя ш, - - -™- -- .-« --.-.-1-™. в. «.... «. «

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

92452

от температуры на боковой поверхности слитка не будет равна нулю.

После заполнения изложницы жидким металлом начинается его остывание. Температура на поверхности слитка будет значительно ниже температуры в центре слитка. На боковой поверхности слитка начинается кристаллизация слитка и металл, находящийся в 0 изложнице, разделяется на твердую и жидкую фазы.

Чтобы обеспечить равномерное распределение температуры в жидкой фазе расплава, необходимо осущест- 5 вить перемешивание жидкого металла. Для этого приводится во вращение изложница с металлом. При вращении изложницы на границе твердой и жидкой фаз возникают силы внутренне- 0 г о трения, которые обеспечивают

перемешивание жидкой фазы. Коэффициент теплопередачи от жидкой фазы к твердой имеет минимальное значение при максимальной разности линей- 5 ных скоростей твердой и жидкой фаз вследствие чего увеличивается количество теп ла, передаваемого от жид- кой фазы к твердой, что приводит

к увеличению производной от темпера- 0 туры на боковой поверхности слитка. При выравнивании скоростей твердой и жидкой фаз коэффициент теплопередачи падает, что приводит к уменьшению производной от температуры. Для более полного перемешивания необходимо производить изменение направления вращения. При изменении направления вращения вновь увеличивается разность скоростей перемещения твер- . дои и жидкой фаз, что приводит к увеличению количества тепла, передаваемого от жидкой фазы к твердой, и к возрастанию производной от температуры на поверхности металла. Когда жидкая фаза полностью перейдет в твердую, вращение изложницы и изменение направления вращения не будут приводить к изменению производной от температуры на боковой поверхности слитка, так как теплопередача от более нагретых внутренних слоев к внешним будет осуществляться только через механизм теплопроводности.