Способ сифонной разливки слитков Советский патент 1990 года по МПК B22D7/00 

Изобретение относится-к черной металлургии и может быть использовано при отливке крупнотонажных горизонтальных слитков.

Цель изобретения - повышение качества, преимущественно горизонтальных слитков и увеличение в ыхода годного путем уменьшения загрязнения слитков экзогенными неметаллическими включениями.

Способ изготовления слитков включает заливку металла в изложницу при суммарной площади сечения выходных отверстий каналов сифонной проводки, равной 0,002-0,004 площади зеркала металла, подачу утепляющей смеси после заполнения изложницы металлом на высоту, равную 10-12 величинам отношения диаметра одного отверстия к их общему количеству.

Способ осуи ествля ют следующим образом.

При запивке жидкого металла в изложницу на его поверхности образуется затвердевшая корочка, формирование которой начинается у стен и по углам изложницы после перекрытия металлом поверхности поддона в полости изложницы. Интенсивность образования корочки определяется отношением потерь тепла излучением к количеству тепла перегрева, вносимого струями металла. Корочка постепенно увеличивается потолщине и покрывает всю поверхность металла. В последнюю очередь она образуется в местах встречи струй жидкого металла от питателей с по- верхностью поднимающегося по высоте изложницы заливаемого металла.

При зтом степень влияния струй на разрыв корочки наиболее оптимальная.при величине суммарной плои;1ади сечений отверстий на выходе из каналов сифонной проводки, равной 0,002-0,004 площади поСО

ю N ел

верхностм поднимающегося в изложнице металла.

Если эта величина будет меньше 0,002, то будет иметь место сильное фонтанирование струй в начальный период заливки металла, приводящее к резкому снижению качества нижней поверхности слитка, повышению газонасыщенности металла, и интенсивное вихреобразование в ванне жидкого металла в процессе дальнейшего заполнения изложницы, приводящее к развитию локальной физической неоднородности металла слитка и нарушению процесса формирования твердой корочки на зеркале.

В случае, если отношение суммарной площади сечений отверстий на выходе из каналов сифонной проводки к площади зеркала металла будет больше 0,004, имеет место неблагоприятный характер гидродинамики распррстранения струй в отливаемом слитке, выражаюш,ийся в слишком раннем разрушении затопленных струй жидкого металла, приводящее к поступлению свежих порций жидкого металла, имеющих некоторый перегрев, в нижнюю часть слитка и нарушению процесса направленной кристаллизации металла, который начинается сразу же после перекрытия жидким металлом поверхности поддона.

После заполнения изложницы металлом на вь1соту, равную 10---12 величинам отношения диаметра одного отверстия к их общему количеству, производят подачу утепляющей смеси, в результате теплоизолирующего действия металл в головной части слитка затвердевает в последнюю очередь. При этом после засыпк утепляющей смеси на образовавшуюся на поверхности металла корочку происходит постепенное расплавление этой коро-1ки под действием тепла слитка, что исключк-зт образование под ней рыхлот и усадочных полостей. Если засылку утепляюш,ей смеси производить при высоте, меньшей 10-и ве- личин указанного отношения, то произойдет загрязнение металла частицами смеси, так как корочкой будет покрыта не вся поверхность поднимающегося в изложнице металла, будет иметь место перемешивание ванны и волнообразование на ее поверхности тем более интенсивное, чем меньше высота заполнения ванны,

При засыпке утепляющей смеси после заполнения излржницы на высоту, большую двенадцати величин отношения диаметра

одного отверстия к их общему количеству, смесь попадает на поверхность, полностью перекрытую корочкой, но она к этому времени имеет уже значительную толщину, особенно на участках, удаленных от струй. В результате она не расплавляется полностью в процессе затвердевания слитка, что способствует образованию усадочных рыхлот и полостей и ведет к резкому ухудшению качества слитка, увеличению головной обрези или к браку.

Пример. Отлиты слитки весом 4.5 т, высотой 460 мм в изложнице, футерованной шамотным кирпичом, с внутренними размерами: длиной 1650, шириной 750 и высотой 800 мм, установленной на чугунный поддон толщиной 250 мм. Металл залит через два канала сифонной проводки, имеющих по одному питателю диаметром 50 мм. Суммарная площадь сечения струй на выходе из питателей сифонной проводки при этом составила 0,004 м, площадь зеркала металла 1,24 м. а их отношение 0,003.

После заполнения изложницы жидким

металлом на высоту, равную 275 мм, что равно одиннадцати величинам отношения диаметра одной струи на выходе из канала сифонной гфоводки к их общему количеству, на поверхность металла засыпана зкзотермическая смесь следующего состава, %: алюминиевый порошок 25,5; натриевая селитра 3; древесная v,yKa 13; глинозем 44,5; кремнийфтористый натрий 1,5; графит 8,5; перлит 4. Расход смеси составил 27 кг на

слиток (из расчета 6 кг/т). После затвердевания слитка проведены исследования его качества и определен выход годного. 13 с р м у л а изобретения Способ сифонной разливки слитков,

включающий заполнение изложницы расплавом и подачу в нее утепляющей смеси, о т л и : а ю ai и и с я тем, что, с целью повышения качества, преимущественно го-- ризонтальных слитков и увеличения выхода

годного путем уменьшения загрязнения слитков экзогенными включениями, сифонные каналы ДЛЯ заполнения изложницы ис- пильзуют суммарной площадью выходных отверстий, равной 0,002-0,004 площади

зеркала металла, а подачу утепляющей смеси производят после заполнения изложницы металлом на высоту, равную 10-12 величинам ол-юшения диаметра выходного отверстия сифонных каналов к общему ко-.

личеству.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при отливке крупнотоннажных горизонтальных слитков. Цель изобретения - повышение качества преимущественно горизонтальных слитков и увеличение выхода годного металла путем уменьшения загрязнения слитков экзогенными неметаллическими включениями. Заполнение изложницы производят сифонным способом при суммарной площади сечения сифонных каналов на выходе, равной 0,002-0,004 площади зеркала металла, а подачу утепляющей смеси производят после заполнения изложницы металлом на высоту, равную 10-12 величинам отношения диаметра сифонного отверстия на выходе к их общему количеству.