Способ получения слитка Советский патент 1990 года по МПК B22D7/00 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве стальных слитков.

Цель изобретения - повышение качества слитка, отливаемого в горизонтальную изложницу, за счет уменьшения внецентренной ликвации,

Способ состоит в следующем ,

Горизонтальнзпо изложницу устанавливают на поддон и заполняют жидким металлом. После этого в жидкий металл параллельно каждой боковой поверхности слитка вводят металлические пластины, образующие замкнутый прямоугольник, удаленный от боковой поверхности слитка на расстояние, равное 0,12-0,15 высоты слитка, причем

верхний край металлических пластин поддерживают на уровне зеркала металла в изложнице, а нижний - на глубине 0,5-0,7 высоты слитка. Попадая в жидкий металл, охлаждающие пластины отбирают его избыточное тепло и расплавляются . В результате локального переохлаждения, создаваемого охлаждающими пластинами, происходит кристаллизация металла слитка возле стенок изложницы без образования зоны разветвленных дендритов, в пределах которой формируется внецент- I ренная ликвация.

Расстояние, на которое удалены охлаждающие металлические пластины от боковой поверхности слитка, опре

деляет распол ожение зоны создаваемого ими локального переохлаждения. Если охлаз одающие металлические пластины расположены на расстоянии, равном 0,12-0,15 высоты слитка, то-охлаждающее воздействие металлических пйастин сливается с охлаждающим воздействием на металл слитка стенок изложницы. В результате вблизи боковой поверх- ности слитка металл затвердевает ускоренно с образованием зоны мелких равг ноосных кристаллов, в пределах которой не образуется положительная внецентренная ликвация, снижающая ка- чество слитка. Это способствует значительному снижению теплового потока от центральной части слитка к изложнице, что предотвращает дальнейшее затвердевание металла слитка в направ лении от боковой поверхности к центру слитка с формированием разветвленных столбчатых кристаллов и развитие вне- центренной положительной ликвации, а также способствует направленному за- твердеванию металла слитка, снизу вверх, что повьшает качество слитка.

Если металлические охлаждающие пластины удалены от боковой поверхности слитка на расстояние, меньшее 0,12 высоты слитка, то зона локального переохлаждения будет создаваться слишком близко к боковой поверхности слитка и, следовательно, затвердевший в результате слой металла будет незначительным и не обеспечит достаточного теплосопротивления потоку тепла от слитка к изложнице, что приведет к развитию разветвленных столбчатых кристаллов, растущих в направлении от боковой поверхности слитка к его центру. Между ветвями дендритов отфильтровьгоается маточный раствор, обогащенный ликватами, формирующий каналы внецентренной лик- вации, которая снижает качество слитка.

Если пластины удалены от боковой поверхности слитка на расстояние более 0,15 высоты слитка, локальное переохлаждение создается слишком далеко от поверхности слитка, вне. зоны образования внецентренной ликвации тем самым не создаются условия для предотвращения.образования внецентренной ликвации, снижающей ка чество слитка.

Металлические охлаждающие пластины погружао-мые в металл слитка, образуют

5 0 5

О е 0 5

Q

5

замкнутый прямоугольник, что позволяет предотвратить образование внецентренной ликвации по всему периметру боковой поверхности слитка.

Важно также, чтобы нижний край металлических охлаждающих пластин находился на глубине 0,5-0,7 высоты слитка. При этом происходит полное перекрытие зоны образования внецентренной ликвации в горизонтальном слитке по высоте и предотвращается ее появление, что повышает качество слитка.

Располагать нижний край охлаждающих металлических пластин на глубине, большей 0., 7 высоты слитка, нет необходимости, так как ниже указанной глубины не образуется внецентренная ликвация, а следовательно, это ие приведет к повьш ению качества слитка. Кроме того, нижняя часть металличес ких пластин попадает в зону, где ска- зьгоается охлаждающее действие поддона, ив результате возможно неполное расплавление пластин, что приведет к нарушению однородности металла слитка и снижению его качества.

. Если нижний край охлаждающих металлических пластин будет расположен на глубине, меньшей 0,5 высоты слитка, то внецентренная ликвация не будет подавляться полностью, так как охлаждающее воздействие металлических пластин по высоте будет распространяться не на всю зону, в которой формируется внецентренная ликвация, снижающая качество слитка.

Расположение верхнего края охлаждающих металлических пластин ниже уровня металла в изложнице также не позволяет полностью перекрыть по высоте зону образования внецентренной ликвации, что приводит к неполному подавлению ликвации, снижающей качество слитка.

Таким образом, охлаждающие металлические пластины необходимо вводить после заполнения изложницы металлом но перед подачей утепляющего материала на зеркало металла в изложнице. В противном случае необходимый для .предотвращения образования вкецент- реиной ликвации эффект локального переохлаждения не будет иметь место : в результате интенсивного перемешивания металла в изложнице, а т акже преждевременного и неравномерного расплавления охлаждающих

металлических пластин в период заполнения изложницы жидким металлом. Введение охлаждающих металлических пластин после подачи утепляющего материала на зеркало металла в изложнице приведет к загрязнению металла слитка частицами утепляющего материала, захваченными металлическими пластинами, что приведет к снижению качества металла слитка.

Пример. На чугунный поддон толщиной 250 мм устанавливали горизонтальную изложницу, стенки которой изнутри футерованы огнеупорным шамотным кирпичом Ш-5. Толщина слоя футеровки составляла 115 мм.. Размеры внутренней полости изложницы, определяющие размеры слитка, следующие: высота 600 мм, ширина 500 мм, длина 1600 мм. В изложницу сифонным способом заливали сталь марки 09Г2С при 1600 С. Изложницу заполняли сталью 1цо высоты 400 мм.

По окончании заполнения изложницы жидкой сталью, перед подачей утепляющего материала на зеркало металла в изложнице, в жидкий металл слитка вводили четь1ре охлаждающие металлические пластины толщиной 5 мм из стали той же марки. Две из них были дли- Ной 1490 мм, а две другие - 390 мм. При этом охлаждающие металлические пластины были удалены от боковой поверхности слитка на расстояние, равное 5 мм, что составляет 0,138 высоты слитка. Нижний край пластин бьш погружен на глубину, равную 240 мм, что составляет 0,6 высоты слитка. Глубину погружения пластин контро- лирЬвапи по меткам, заранее укрепленным на боковой поверхности пластин.

Для обеспечения одновременности ввода охлаждающих металлических пластин в жидкий металл они крепились к общей металлической раме. К верхнему

6026076

торцу каждой охлаждающей пластины приварены металлические стержни, при помощи которых охлаждающие плас- , тины крепились к раме. После заливки металла в изложницу рама с закрепленными на ней охлаждающими металлическими пластинами устанавливалась св.ер- ху на изложницу таким образом, чтобы

to охлаждающие пластины погрузились в металл слитка. После этого на зеркало металла в изложнице присаживали экзотермическую смесь, содержащую мас.%: алюминиевый порошок 25,5%;

15 натриевую селитру 3%; древесную . 13%; глинозем 44,5%; кремнийфторис- тый натрий 1,5%; графит 8,5; перлит - 4%. Расход экзотермической смеси составлял 6 кг/т.

20 При отливке горизонтального

слитка по предлагаемому способу достигается снижение боковой обрези на 1,5% по сравнению со способом-прототипом.

Формула изобретения

Способ слитка в размещенной на поддоне изложнице, включающий - заполнение изложницы жидким металлом, ввод в нее охлаждающих металлических пластин и подачу утепляющего материала На зеркало металла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка, отливаемого в горизонтальную изложницу, за счет уменьшения внецентренной ликвации, металлические пластины вводят в изложницу после заполнения ее металлом перед подачей утепляющего материала на расстоянии от боковой поверхности слитка, равном 0,12-0,15 его высоты, при этом верхний край пластин, образующий замкнутый прямоугольник, погружают не ниже уровня зеркала металла в изложнице, а нижний край пластин - на глубину, равную 0,5-0,7 высоты слитка.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве стальных слитков. Цель изобретения - повышение качества слитка, отливаемого в горизонтальную изложницу за счет уменьшения внецентровой ликвации. Данный способ получения слитка в размещенной на поддоне изложнице включает заполнение ее металлом, ввод охлаждающих металлических пластин и подачу утепляющего материала на зеркало металла. При этом металлические пластины вводят в изложницу после заполнения ее металлом перед подачей утепляющего материала на расстоянии от боковой поверхности слитка, равном 0,12-0,15 его высоты, верхний край пластин, образующий замкнутый прямоугольник, погружают ниже уровня зеркала металла в изложнице, а нижний край пластин - на глубину, равную 0,5-0,7 высоты слитка. Способ позволяет снизить боковую обрезь на 1,5%.