Способ получения многослойного слитка Советский патент 1989 года по МПК B22D7/02 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в производстве многослойных слитков.

Целью изобретения является повышение качества слитка и увеличение выхода годного.

Способ включает размещение в изложнице, имеющей прибыльную надставку, полой биметаллической вставки, делящей рабочий объем изложницы на изолированные полости, в которые заливают жидкий металл плакирующих слоев и среднего слоя. При

этом заливку жидкого металла в полости производят одновременно, поддерживая уровень жидкого металла во всех полостях одинаковым до заполнения изложницы. Затем заливку металла плакирующих слоев прекращают до заполнения полости полой биметаллической вставки металлом среднего слоя, а после выдержки ее возобновляют до заполнения прибыпьной надставки. Высоту полой биметаллической вставки рассчитывают по формуле

8

(1-3)hb б(м).

где О - плотность жидкого металла среднего слоя трехслойного слитка, g - 9,8 м/с«; h - высота полой биметаллической

вставки, м;

- предел прочности материала стенок коробчатой оболочки в условиях заливки. Па; b - длина стенки вставки, м. Одновременность заливки в полости, образованные полой биметаллической вставкой и изложницей, металла среднего слоя и металла плакирующих слоен со скоростью, обеспечивающей равный уровень жидкого металла во всех плоскостях с начала заливки до заполнения изложницы, обуславливает устойчивое положение вставки за счет равенства ферростатического .давления вд всех полостях, что обеспечивает равномерность толщины пла- кируюсцих слоев. Наряду с улучшением качества слитка это позволяет снизить трудозатраты и сэкономить металл на операциях по отделке слитка Остановка запивки металла плакирующих слоев после заполнения изложницы и продолжение заливки металла среднего слоя до заполнения полости биметаллической вставки напралены на снижение себестоимости слитка за счет заполнения части слитка в объеме вставки, идущей в обрез, более дешевым металлом.

Возобновление заливки металла плакирующих слоев после выдержки, составляющей 1-5% времени полного затвердевания средней части трехслойного слитка, обеспечивает четко разделение его слоев при прочном их соединении и герметизацию границы ,раздела слоев.

При выдержке между окончанием заливки металла среднего слоя и . возобновлением запивки металла плакирующих слоев менее 1% времени полного затвердевания средней части трехслойного слитка не успевает образовываться прочная корочка на поверхности металла среднего слоя.

При этом возможно перемещивание металла среднего и плакирующего слоев.

При времени выдержки более 5% времени полного затвердевания средней части трехслойного слитка может

образоваться значительная усадочная раковина в среднем слое, снижающая качество слитка и уменьшающая выход годного металла за счет увеличения обрези, что приведет к увеличению себестоимости слитка.

Высота вставки равна 1,05-1,1 высоты изложницы, но не превышает 0,95 суммарной высоты изложницы с прибыльной надставкой.

Расчитанная по указанной формуле толщина стенок вставки обеспечивает ее прочность и устойчивость в процессе получения качественного многослойного слитка.

При толщине стенок вставки менее

fghb / ч

§- (м) возможно их ферростатичес

кое разрушение, что может привести к нарушению равномерности толщин плакирующих слоев и даже к перемешиванию слоев металла слитка, т.е. к увеличению расходов по отделке слитка или даже к его браку.

Толщина стенок вставки более 3

ifi-hb

S(м) вызывает перерасход метал

ла вставки без дальнейшего улучшения качества слитка. Выбор высоты вставки, равной 1,05-1,1 высоты изложницы, но не превышающей 0,95 суммарной высоты изложницы с прибыпьной надставкой, обусловлен необходимостью создания условий для достижения высокого качества слитка наряду со снижением его себестоимости и увеличением выхода годного металла.

При высоте вставки менее 1,05 высоты изложницы может произойти перемешивание металлов среднего и плакирующего слоев в объеме тела слитка. При высоте вставки более 1,1 высоты изложницы верхняя часть вставки приблизится к стенкам прибыльной надставки (высота которой на практике составляет 0,3 высоты изложницы) в связи с конусностью надставки и в зазоре между ними возможно образование мостов, препятствующих подпитке жидким металлом тела слитка, что приведет к образованию усадочных раковин.

Высота вставки, превышающая 0,95 суммарной высоты изложницы с прибылной надставкой, не обеспечивает условий для герметизации границы раздела слоев металла, что приводит к появлению треошн по границе их раздела при остывании и дальнейших переделах слитка.

Пример, Получен трехслойный слиток весом 7 т, состоящий из среднего слоя из стали 09Г2С и двух наружных плакирующих слоев из стали 12Х18Н10Т.

Слиток получен по предлагаемому способу.

В изложницу высотой 1200 мм с прибыльной надставкой высотой 500 мм установлена полая биметаллическая вставка, состоящая из коробчатой оболочки высотой 1300 мм с толщиной стенок 1t мм и донного листа. Внутренняя поверхность вставки образована металлом 09Г2С, наружная - металлом 12Х18Я10Т, В образованные вставкой и изложницей полости произведена одновременная заливка металла 09Г2С сверху из ковша в среднюю полость со скоростью 2,1 т/мин и в наружную полость сифонным способом через два питателя металла 12Х18Н10Т со скоростью 1,4 т/мин до заполнения изложницы. Затем заливка металла 12X18Н10Т-приостановлена, а заливка металла 09Г2С продолжена до заполнения полости вставки.

Спустя 10 мин с момента окончания лазивки металла 09Г2С, возобновлена заливки металла 12Х18Н10Т до заполнения прибыльной надставки, после чего слиток охлажден.

Получение многослойного слитка согласно предлагаемому техническому решению обеспечит снижение потерь от брака на 2%; снижение себестоимости слитка в связи с сокращением трудовых затрат на отделку слитка; увеличение выхода годного металла, обусловленного сокращением отходов металла при отделке слитка, на 3%.

91606

Фор

изобретения

мула

1.Способ получения многослойно- g го слитка, включающий размещение в

изложнице полой металлической вставки, разделяющей ее рабочий объем на изолированные полости, заливку в них жидкого металла плакируияцих слоев и

fQ среднего слоя и охлаждение слитка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка и увеличения выхода годного, заливку жидкого металла в изолированные поt5 лости производят одновременно с использованием изложницы с прибыльной надставкой, поддерживая уровень жидкого металла во всех полостях одинаковым до заполнения изложницы, затем

20 заливку металла плакирукщих слоев прекращают до заполнения полости металлической вставки металлом среднего слоя и после выдержки ее возобновляют до заполнения прибыльной

25 надставки.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что заливку жидкого металла осуществляют с использованием полой биметаллической вставт

30 ки, внутренняя поверхность которой образована металлом среднего слоя, а наружная поверхность - металлом плакирующих слоев.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что используют биметаллическую вставку высотой 1,05-1,1 высоты изложницы, но не более 0,95 общей высоты изложницы с прибыльной надставкой и толщиной стенки, рассчитываемой по формуле

35

40

5

0

5

S ПгЗ) J.

S

где р - плотность жидкого металла среднего слоя,

g - 9,8 м/с«;

h - высота биметаллической вставки, м;

В - предел прочности материала биметаллической вставки в условиях заливки. Па;

Ь - длина стенки биметаллической вставки, м,

4. Способ по п. 2, отличающий с я тем, что продолжительность выдержки между окончанием заливки металла в полую биметаллическую вставку и возобновлением заливки

714916068

металла плакирующих слоев составляет затвердевания металла среднего слоя 1-5% от продолжительности полного многослойного слитка.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве многослойных слитков. Цель изобретения - повышение качества слитка и увеличение выхода годного. Способ состоит в размещении в изложнице, имеющей прибыльную надставку, биметаллической вставки, делящей рабочий объем изложницы на изолированные полости, в которые заливают жидкий металл плакирующих слоев и среднего слоя. При этом заливку жидкого металла в полости производят одновременно с использованием изложницы с прибыльной надставкой, поддерживая уровень жидкого металла во всех полостях одинаковым до заполнения изложницы. Затем заливку металла плакирующих слоев прекращают до заполнения полости биметаллической вставки металлом среднего слоя и после выдержки ее возобновляют до заполнения прибыльной надставки. Высоту биметаллической вставки рассчитывают по формуле δ = (1-3) ρGHB/ , где ρ - плотность жидкого металла среднего слоя, кг/м³

G -9,8 м/с₂

H - высота биметаллической вставки, м

δ - предел прочности материала биметаллической вставки в условиях заливки, Па

B - длина стенки биметаллической вставки , м. Продолжительность выдержки между окончанием заливки металла в биметаллическую вставку и возобновлением заливки металла плакирующих слоев составляет 1-5% от продолжительности полного затвердевания металла среднего слоя многослойного слитка. Способ обеспечивает снижение потерь от брака на 2% и увеличение выхода годного на 3%. 3 з.п. ф-лы.