Способ непрерывного литья заготовок Советский патент 1992 года по МПК B22D11/12 

Изобретение относится к металлургии, в частности к технике непрерывной разливки металлов, производимой на УНРС при электромагнитном (индукционном) воздействии на жидкую фазу отливаемого слитка.

На фиг.1 схематически изображено : направление воздействия электромагнитного поля под увеличивающимся .углом 60-30° к направлению роста кристаллов с изменением направления воздействия на противоположную грань от 60 до 120°, на - то-же, соответственно при 30-60 и 120-60°.

Улучшение качества непрерывнолиг тых заготовок происходит за счет измельчения макроструктуры в связи с повышением эффективности воздействия на растущие дендриты при изменений

угла воздействия, что связано с повышением скорости подплавления дендри- тов за счет улучшения тепломассооб- менных и гидродинамических процессов в междендритном пространстве, а также с изменением (повышением) давления на дендрит, то повышение давления обусловлено углом воздействия (X , при изменении которого площадь воздействия изменяется. Так, при оЈ 0 площадь воздействия потока жидкого металла на растущие дендриты мала. С увеличением угла об сопротивление растущих дендри- тов движению жидкой фазы возрастает, что связано с особенностями роста дендритов, при котором расстояние между осями растущих дендритов мало. Исследованиями на гидродинамической модели установлено, (см. таблицу),

сд

Ј

х

з 17

что максимальное давление обеспечивается при Od 30-60 . При угле об менее 30е и более 60° давление на дендрит резко падает, что приводит к значительному снижению эффективности, воздействия на кристаллизующийся металл, к вибрации жидкой фазы в продольном и поперечном направлениях перемещения непрерывнолитого слитка. При сдвиге фаз между двумя перемещающимися электромагнитными полями максимальное давление на растущие кристаллы увеличивается. : П р и м е р 1. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор УНРС подают сталь марки 09Г2ФБ и вытягивают из него слиток сечением 250т 1550.мм со скоростью 1,0 м/мин. В процессе непрерывной разливки осуществляют электромагнитное воздействие на жидкую фазу слитка, направляющее поток расплава под углом 35 к росту дендрита на фронте кристаллизации непрерывного слитка с последующим изменением электромагнитного воздействия на противоположную грань под углом 100°.

Это повышает эффективность электромагнитного воздействия за счет повышения давления потоков металла на растущие кристаллы. В результате происходит выравнивание фронта кристаллизации, уменьшение протяженности твердой-жидкой части двухфазной зоны, уменьшение сосредоточенной ликвации по оси -слитка и расширение зоны равноосных кристаллов, т.е. улучшение макроструктуры слитка.

П р и м е р 2. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают жидкую сталь марки А ОХ и вытяги- вают Из него слиток сечением 300к к400 мм со скоростью 0,6 м/мин. При .этом на слиток оказывают электромагнитное воздействие, вызывающее целенаправленное движение расплава с последовательным уменьшением по длине жидкой фазы угла от 60 до 30° к направлению роста кристаллов на фронте затвердевания слитка (фиг.1) с последующим изменением электромагнитного воздействия на противоположную грань от 60 до 120е.

. Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность электромагнитного перемешивания за ,счет увеличения давления1 на растущие кристаллы, что приводит к образованию дополнительных центров кристаллизации

15480

Благодаря этому улучшается качество макроструктуры слитка, снижается средний размер кристалла (до 30%), а также уменьшается брак слитков по качеству макроструктуры на 1,5%.

10

Изменение давления на дендриты в зависимости от угла воздействия

Формула изобретения

1.Способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с воздействием на его жидкую фазу электромагнитным полем, о т л и ч а ю щ и и е я тем, что, с целью повышения выхода годного за счет улучшения макроструктуры и измельчения дендритной структуры 9-питка, электромагнитное воздействие на жидкую фазу слитка осуществляют с изменением угла в пределах Ч30-60° к направлению роста дендритов и последующим изменением.вдоль слитка угла воздействия на противоположную грань в пределах 60-120°.

2,Способ поп.1, отличающий с я тем, что угол воздействия поля на направление роста дендритов последовательно увеличивают вдоль

517

слитка, а угол воздействия на противоположную грань слитка последователь но уменьшают.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и и с.я тем, что угол воздействия поля на направление роста дендритов последовательно уменьшают вдоль слитка, а угол воздействия на противоположную грань слитка последовательно увеличивают. .

806

4. Способ по пп. 1-3, о т.л и - чающийся тем, что электромагнитное воздействие осуществляют на все грани слитка.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что по двум противоположным граням слитка угол воздейстг вия поля на направление роста дендри- тов увеличивают, а по двум другим противоположным граням уменьшают.

1 V

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью металлов с электромагнитным воздействием на жидкую фазу в отливаемых заготовках. Целью изобретения является повышение выхода годного за счет улучшения макроструктуры и измельчения дендритной структуры слитка. Электромагнитное перемешивание осуществляют воздействием на жидкую фазу магнитным полем под углом к направлению роста кристаллов как с увеличением от. 30 до 60 , так и с уменьшением от 60 до 30° с одновременным изменением направления воздействия на противоположную, грань как с увеличением, так и с уменьшением угла от 60 до 120 , что позволяет измельчить макроструктуру слитка за счет повышения давления на дендрит и скорости их подплавления. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. i JB

.601

№

JO

Ш

Ж

Жидкая фаза

№

Ml ТвердаяФаза

Направление

ддцжения

слитка