Способ изготовления слитка Советский патент 1991 года по МПК B22D27/02 

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано в черной металлургии при сифонной разливке стали.

Цель изобретения - повышение качества слитка за счет эффективности утепления его верхней части.

В способе формирования слитка при сифонной разливке стали, заключающемся в подаче жидкого металла в центровую, заполнении металлом изложницы с прибыльной надставкой и утеплении зеркала металла

используют футерованную изнутри прибыльную надставку, содержащую в своей верхней части, по всему периметру нефутерованный буртик, частично расположенный ниже установленного уровня заливки металла;

прибыльную надстазку электрически изолируют от изложницы, а при подаче жидкого металла в центровую уровень металла в надставке доводят до контакта по всему периметру с нефутерованным буртиком;

через столб жидкого металла в изложнице снизу вверх пропускают постоянный электрический ток, путем подключения клеммы Плюс источника тока к нижней части корпуса изолированной прибыльной надставки, а клемму Минус - к электроду, установленному в жидком металле в верхней части центровой.

Улучшение условий обогрева металла в прибыльной надставке (снижение потерь металла с отрезаемой головной частью слитка) обеспечивается за счет создания в жидком металле внутри изложницы направленной снизу вверх электронной теплопередачи, и как следствие, создание в

о

00 00

ю

X О

прибыльной надставке по периметру зеркала металла зоны с повышенной температурой. В результате кристаллизация жидкого металла по периметру прибыльной надставки осуществляется в последнюю очередь, и условия формирования прибыльной части слитка улучшаются (уменьшается глубина усадочной раковины, улучшается структура И др.).

Создание внутри изложницы вертикальной электронной теплопроводности достигается путем использования надставки с нефутерованным буртиком вверху, электрической изоляции прибыльной надставки от корпуса изложницы и пропускания через столб жидкого металла постоянного электрического тока путем подключения клеммы Плюс источника тока к нижней части корпуса надставки, а клемму Минус источника тока подключают к электроду, установленному в жидком металле в верхней части центровой. Регулирование температурного режима внутри прибыльной надставки осуществляется путем изменения величины тока, протекающего через столб жидкого металла внутри изложницы.

Способ формирования слитка осуществляется следующим образом.

При подготовке изложницы к разливу между прибыльной надставкой 1 и корпусом изложницы 2 устанавливают прокладку 3 из термостойкого электроизоляционного материала. При этом используют прибыльную надставку с футеровкой 4, выполненной по всей высоте внутренней поверхности надставки 1, за исключением буртика 5, выполненного по всему периметру надставки 1 в верхней ее части и расположенного час- тично ниже установленного уровня заливки металла. При подаче жидкого металла в центровую 6 уровень металла в надставке 1 доводят до контакта с нефутерованным буртиком 5. После окончания разлива через столб 7 жидкого металла в изложнице 2 снизу вверх пропускают постоянный электрический ток путем подключения клеммы Плюс источника 8 тока к нижней части корпуса изолированной надставки 1, а клеммы минус - к электроду 9, установленному в жидком металле 10 в верхней части футерованной центровой 6. Соединение электрода 9 и корпуса надставки 1 к источнику 8 тока производится через рубильник 11.

Рассмотрим способ формирования слитка массой 5,5 т прямоугольного сечения, высотой 2250 мм при сифонной разливке спокойной стали.

При подготовке изложницы к разливу между прибыльной надставкой 1 и корпусом изложницы 2 устанавливают прокладку 3 из электроизоляционного термостойкого материала, например из асбеста, При этом используют прибыльную надставку 1, содержащую в своей верхней части по всему внутреннему периметру буртик 5, футерованную по всей высоте за исключением этого буртика. Электрод 9 диаметром 10-12 мм изготавливают из стали Ст. Зсп и соединяют

0 оголенным мягким стальным проводом диаметром 8 мм с клеммой Минус рубильника 11, соединяют с корпусом прибыльной надставки 1 в нижней его части, обеспечив при этом надежный электрический контакт, на5 пример, при помощи болтового соединения. При подаче жидкого металла в центровую 6 уровень металла в надставке 1 доводят до контакта с нефутерованным буртиком 5, электрод 9 погружают в жидкий металл 10 в

0 верхней части центровой б и включают рубильник 11. В качестве источника 8 постоянного тока можно использовать сварочный аппарат с напряжением холостого хода 60 В с выпрямителем переменного тока или дру5 гой источник постоянного тока достаточной мощности на такое же напряжение.

По мере кристаллизации слитка его температура, следовательно, и электрическое сопротивление уменьшаются, а величина

0 тока увеличивается. Оптимальная величина тока в зависимости от геометрических размеров слитка, марки выплавляемой стали, конкретных условий охлаждения слитка и других факторов изменяется по ходу техно5 логического процесса от 50 до 350 А и регу- лируется переменным резистором достаточной мощности сопротивлением 10 Ом.

При замыкании рубильника 11 электро0 ны проходят через столб жидкого металла 10 в центровой 6 и столб 7 жидкого металла а изложнице 2 и поступают в прибыльную надставку 1 к буртику 5 по всему периметру зеркала металла, обеспечивая тем самым

5 электронную передачу тепла от всего слитка в его прибыльную часть. Так как электронная теплопроводность в металлах составляет преобладающую часть от общей теплопроводности, то количество тегнюты,

0 поступающей в прибыльную часть, можно регулировать по ходу кристаллизации слитка в широком пределе, изменяя величину тока, проходящего через металл,

Дополнительно производится угэпле5 ние прибыльной части слитка за счет выделения тепла при прохождении электрического тока через корпус прибыльной надставки 1 от буртика 5 до точки подключения клеммы Плюс к нижней части корпуса надставки.

Таким образом, в результате вертикальной электронной теплопроводности в прибыльную часть слитка поступает дополнительное количество тепла, которое образует возле буртика 5 по всему перимет- ру зеркала металла замкнутую зону повышенной температуры. В результате кристаллизация жидкого металла по периметру прибыльной надставки осуществляется в последнюю очередь, что позволяет уменьшить глубину усадочной раковины на 30-60% и снизить потери металла с отрезаемой головной частью (повысить выход годного) на 4-6% от веса слитка. При этом дополнительное выделение тепла в слиток, связанное с прохождением через него электрического тока, составляет менее 1% от общего теплосодержания слитка и на продолжительность его охлаждения влияет незначительно.

После завершения кристаллизации слитка рубильник 11 выключают, прохождение электрического тока прекращается, и дальнейшее охлаждение слитка проходит обычным путем.

Таким образом, предлагаемый способ формирования слитка при сифонной разливке стали улучшает условия кристаллизации верхней части слитка, уменьшает глубину усадочной раковины, и, как следствие снижает потери металла с отрезаемой головной частью слитка.

Формула изобретения Способ изготовления слитка сифонной разливкой, включающий заливку металла через центровую, в изложницу с прибыльной надставкой и утепление его верхней части, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка за счет эффективности утепления его верхней части, заливку ведут с использованием электрически изолированной прибыльной надставки, футерованной изнутри, имеющей в своей верхней части по всему периметру нефутерованный участок, металл заливают до средней части нефутерованного участка, а дополнительное утепление производят пропусканием постоянного электрического тока подведением клеммы Плюс источника тока к внешней нижней части корпуса прибыльной надставки, а клеммы Минус - к электроду, погруженному в металл в верхней части центровой или к донной части изложницы.

цооЗень

ia/r&tfscts. ; yJjrra/ 0 fier- Ч

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при сифонной разливке стали. Цель изобретения - повышение качества слитка за счет эффективности утепления его верхней части. Используют футерованную изнутри прибыльную надставку, содержащую в своей верхней части по всему периметру нефутерованный буртик, частично расположенный ниже установленного уровня заливки металла, прибыльную надставку электрически изолируют от изложницы, а при подаче жидкого металла в центровую уровень металла в надставке доводят до контакта по всему периметру с нефутерованным буртиком, через столб жидкого металла в изложнице снизу вверх пропускают постоянный электрический ток путем подключения клеммы Плюс источника тока к нижней части корпуса изолированной прибыльной надставки, а клеммы Минус - к электроду, установленному в жидком металле в верхней части центровой или к донной части изложницы. 1 ил. С/1 с