Способ закупоривания слитка кипящей стали Советский патент 1987 года по МПК B22D7/00 

113

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано- при производстве слитков кипящей

стали.

Цель изобретения - снижение головной обрези и химической неоднородности слитка.

Предлагаемый способ включает разливку металла в изложницу и подачу на зеркало металла охлаждающего агента в виде смеси., состоящей из воды и сжиженного газа, при э Гом весовую долю компонентов смеси изменяют с увеличением продолжительности ее по- дачи. Весовую дотпо первого компонента уменьшают, второго увеличивают. Скорость подачи смеси составляет 5- 12 л/т стали в 1 мин.

Соотношение компонентов более 20:1 не позволяет предотвратить испарение воды, а менее 15:1 приводит к переохлаждению металла головной части слитка, образованию термически трещин. Для увеличения интенсивности теплоотвода в процессе закупоривания слитка необходимо снижение доли воды в смеси и увеличение доли сжиженного

газа, причем в оптимальном варианте величина изменения доли компонентов равна продолжительности подачи смеси в минутах.

Установлено, что предельное минимальное соотношение в смеси воды и сжиженного газа составляет от 1:15 до 1:20. Соотношение более 1:15 не обеспечивает необходимого охлаждения головной части слитка, а менее 1:20 приводит к перерасходу сжиженного

газа. Таким образом, продолжительность4о загрязненности неметаллическими

процесса закупоривания вышает 15-20 мин.

слитка не преПодача смеси со скоростью менее 5 л/т стали в 1 мин не обеспечивает нормальное закупоривание слитка из- за недостаточной скорости образования корки металла в головной части слитка, необходимого теплоотвода от слитка при нагреве его теплом смеси. При расходе смеси более 12 л/т стали в 1 мин структура слитка существенно не улучшается, однако возрастает расход смеси и повышается интенсивность испарения жидкостей с зеркала металла, что ухудшает условия труда. В качестве сжиженных газов могут быть использованы азот, углекислота и др.

Таким образом, в предлагаемом способе обеспечивается непрерывное нарастание теплоотвода от головной части слитка в ходе процесса закупоривания благодаря увеличению в смеси доли компонента, имеющего низкую (например, для азота -190 с) темпе5

0 5

0

5

ратуру. В результате увеличивается толщина корки плотного металла и повышается его прочность, что предотвращает прорывы металла газами, об- разуюощмися при затвердевании слитка и скапливающимися под затвердевшей коркой.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет регулировать теплоотвод. Чем больше поток тепла от слитка, тем интенсивнее нагревается вода и ускоряется испарение сжиженного газа, например азота. Таким образом, возникает система слиток - смесь с саморегулируемым теплоотводом.

Сжиженный газ переходит в газообразное состояние, что вызывает перемешивание объема охлаждающей смеси. Это ускоряет процесс охлаждения металла и намораживание плотной корки в головной части слитка и тем самым его закупоривание. Кроме того, испаряющиеся вещества имеют комнатную температуру, что повышает безопасность работы. Наличие нейтральной (при использовании азота) и восстановительной (при использовании углекислоты) газовой среды над зеркалом слитка предотвращает окисление металла головной части слитка, повышает его качество за счет снижения

5

0

5

включениями.

П р -и м е р. В 500-килограммовой дуговой электропечи выплавляют сталь 08кп и разливают в слитки по 500 кг с закупориванием известным (водой) и предлагаемым (смесью воды и жидкого азота) способами. По предлагаемому способу струи воды и азота смешивают над зеркалом слитка так, что поверхность металла попадает смесь. Опробуют различные весовые соотношения воды и жидкого азота при различной .скорости поДачи смеси. Влияние расхода смеси и ее состава на химическую неоднородность и величину некондиционного металла представлено в табл. 1,

Полученные ;указанными способами слитки разрезают и изучают. Структуpa и содержание химических элементов по сечению слитка представлены в табл. 2.

Наименьшее развитие ликвации и необходимый уровень удаляемого некондиционного металла достигается при подаче смеси со скоростью в пределах 5-12 л/т стали в 1 мин, причем соотношение компонентов смес первоначально составляет 15-20:1, а затем доля первого компонента уменьшается, а второго увеличивается на величину, равную продолжительности подачи смеси Т , выраженную в минутах, (15 - 20) --о : (1 + t }.

При соотношении компонентов смеси в пределах указанного соотношения возрастают процент обрези на 2- 4% и химическая неоднородность слитка.

По известному

способу0,05 0,06

0

5

0

Предлагаемый способ обеспечивает возможность механического закупоривания слитков большой массы.

Формула изобретения

Способ закупоривания слитка кипящей стали, включающий заливку металла в изложницу и подачу охлаждающего агента на зеркало металла, отличающийся тем, что, с целью снижения головной обрези и химической неоднородности слитка, в качестве. охлаждаюп1его агента используют смесь воды и сжиженного газа и подают ее со скоростью 5-12 л/т стали в 1 мин, причем массовую долю каждого компонента смеси изменяют в ходе процесса, долю первого компонента уменьшают, второго увеличивают.

Таблица 1

12

стному

11 - Вода

0,04

0,05

Редактор Г.Гереши

Составитель Е.Гендлина

Техред И.Попович Корректор М.Максимишинец

4549/8

Тираж 740 . Подписное ВНРШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 2

,05 ,06

9 8 В

10 10

8

10

8

10, 10

При первоначальном 15:1

При первоначальном К,:К 20:1

Изобретение относится к области горной металлургии и может быть использовано при производстве слитков кипящей стали. Цель изобретения - снижение головной обрези и химической неоднородности слитка. Способ включает разливку металла в изложницу и подачу на зеркало металла охлаждающего агента в виде смеси, состоящей из воды и сжиженного газа. При этом массовую долю компонентов смеси изменяют с увеличением продолжительности ее подачи, долю первого компонента уменьшают, второго увеличивают. Скорость подачи смеси составляет 5-12 л/т стали в минуту. В качестве сжиженного газа используют азот, углекислый газ и другие. Способ позволяет повысить выход годного металла на 2-4% и обеспечивает возможность закупоривания слитков большой массы. 2 табл. 0 4 Ю