Способ получения слитков спокойной стали и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B22D7/00 

j Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к разливке сл1/ ткрв стали сифоном под жидким шлаком.

Уж

э известен способ образования закрытой

усадочной раковины используемой на 7 т

ре;

ьсовых слитках, разливаемых сверху.

После наполнения полной струей прибыльной надставки в выдержки в течение 1,5-2 мин на образовавшуюся корочку забрасывают нейтральную засыпку (керамзит) и образуется закрытая усадочная раковина.

В результате перехода с открытой уса- до1-ной раковины на закрытую: головная обрежь слитков не увеличилась, брак по макроструктуре снизился на 51,6% по донный и на 47,2 по головным заготовкам.

Поскольку описанный аналог имеет схо дство по результату: образование закрытой усадочной раковины, тот этот на аналог и принимается за прототип предлагаемого изобретения.

К.недостаткам прототипа относятся: 1. Невозможность получить закрытую усадочную раковину при разлИвке сифоном с ж|идким шлаком на зеркале металла, т.к. по слоем шлака корочка не образуется и закрытая усадочная раковина не получается. А ведь в настоящее время все отечественные заводы ответственные марки стали разливают сифоном под жидким шлаком.

2. На образование корочки для поддержания самой корочки и веса засыпки необходимо затратить стали по 40 кг на каждый слиток.

Целью предлагаемого способа являются обеспечение возможности повысить качество слитков спокойной стали, уменьшить головную обрезь и удешевить их теплоизоляцию за счет закрытия усадочной раковины в слитках разливаемых сифоном и сверху с жидким шлаком на зеркале металла.

Указанная цель достигается тем, что при сифонной разливке под жидким шлаком, в первые 1.0 с после наполнения прибыльных надставок на остающийся на зеркале металла шлак, забрасывают речной песок, увлажненный до 70-100% его относительной влажности. При этом соприкасающийся со шлаком слой песка спекается (каменеет) и надежно выдерживает остальной вес песка. Образуется закрытая усадочная раковина без металлической корочки. Спекание влажного песка известно и проверено с моим участием на Днепровском металлургическом комбинате (ДМ К) в условиях прибыльной надставки.

(/

С

VJ

Ю

го -ч о ел

Хотя испарение воды в жидком шлаке не вызывает выбросов шлака, о чем свидетельствует, например, известное осаждение мартеновского шлака в шлаковне водой, смоченной рудой и т.п., при полном отсутствии при этом каких-либо выбросов. К тому же удельный вес шлака в 1,5 раза больше удельного веса влажного песка и проникновение его в шлак маловероятно. Тем не менее в изобретение вводится проволочная сетка на верх надставки, рассредотачиваю- щая порцию увлажненного песка перед падением на шла.к - это для большей безопасности от брызгообразования в непредвиденных случаях.

На прилагаемой фигуре представлен предлагаемый способ. На изложницу 1 устанавливают прибыльную надставку 2 с футеровкой 3. В первые же 10 с после момента заполнения металлом надставки 23, на слой шлака 4, через сетку 5 забрасывают речной песок 6, увлажненный до 70-100% его относительной влажности. В случае увлажнения песка перед употреблением эта операция осуществляется так: кучка песка опрыскивается распыленной струей воды с одновременным ее перелопачиванием. Поскольку вода проходит через слой песка, то верхние слои кучки будут иметь относительную влажность близкую к 100% и их можно сразу же применять..

При этом дополнительного охлаждения металла с увеличением усадочных пороков не будет. Ведь в период испарения влаги в песке уже образуется первичная корочка 7 и зазоры 8 и 9, задерживающие отвод тепла от жидкой фазы слитка, А прибыльная часть слитка будет не охлаждаться, а наоборот, нагреваться за счёт известныхжонвекцион- ных потоков 10.

Увлажненный песок сосредотачивают на рабочей площадке 11 в местах 12. Закрытая усадочная раковина впервые в СССР была испытана на ДМК (по моему рацпредложению № 22 от 16.05.57 г.) еще в 1961 г.

Слитки спокойной стали 7,8 тн разливали сифоном без жидкого шлака на зеркале металла. Закрытую усадочную раковину образовывали двух минутной выдержкой после момента наполнения прибыли. В результате на зеркале металла образовывалась корочка металла толщиною до 10 мм, на которую забрасывали речной песок воздушно-сухой влажности до 3 кг на тонну стали.

Сравнительные слитки утеплялись люн- керитом с 28% алюминия, который забрасывали в начале наполнения прибыли. При этом образовывалась открытая усадочная раковина.

Наб/г.одения показали, что если в слитках с закрытой усадочной раковиной поверхность песка оставалась темной (можно было положить руку) до момента стрипперования слитков, то в открытой уже через 30 минут после заброски люнкерита нельзя было держать руку на расстоянии метра от прибыли. От двух опытных и от двух сравнительных слитков сделали продольные раз0 рёзы увеличенной головной обрези. Макроснимки прилагаются. Составлен технический отсчет, в котором одобряется закрытая усадочная раковина - головную обреЗь опытных слитков, по сравнению со

5 сравнительным, можно уменьшить более, чем на 1 %...

ДМК, не в пример многим другим металлургическим комбинатам, имеет вблизи неограниченное количество речного песка и

0 поэтому использование данного изобретения здесь наиболее целесообразно.

В настоящее время на ДМК для утепления слитков спокойной стали с открытой, усадочной раковиной используется смесь

5 Ферракс. Стоимость ее 630 рублей тонна. Утверждается, что смесь Ферракс позволила уменьшить высоту налива металла в прибыли на, 120 мм, а в действительности эту высоту увеличили на 30 мм из-за усадоч-.

0 ных пороков, Обслуживающий персонал жалуется, что после разливки со смесью Ферракс.у них появляется головная боль, тошнота и др., по видимому из-за выделения при этом газа (фтор). Использование же за5 крытой усадочной раковины с применением

увлажненного речного песка (стоимость его

в условиях ДМК 80 коп. тонна) позволит:

оздоровить атмосферу в сталеплавильных

. цехах, уменьшить головную обрезь слитков

0 (4To видно на прилагаемых фотографиях), уменьшить в слитке содержание газов и не- металлических включений за счет ра.зреже- ния в закрытой усадочной раковине, и удешевить засыпку более, чем в 900 раз.

5 Только на удешевлении засыпки по мартеновскому цеху ДМК годовой экономэффект составит более миллиона рублей.

Конкретное выполнение предлагаемого способа совсем простое. Доставка речного

0 песка аналогична, например, люнкериту: на железнодорожной платформе речной песок воздушно-сухой влажности доставляют в разливочный пролет, где грейфером песок пересыпают в емкости на разливочной пло5 щадке. Эти смеси должны иметь отверстия внизу для стока излишней, воды. Увлажнение песка производится опрыскиванием водой или в емкости, или на площадке,

Необходимые пределы увлажнения воды можно определить визуально. В прибыпьных надставках всегда предусматривается обьем для теплоизолирующей или экзотермической засыпки. Этот же объем достаточный и для речного песка, поскольку необходимое количество песка по весудол- жнр быть больше расхода, например, л юн| . .

Формула изобретен и я

1. Способ получения слитков спокойной стали, включающий заливку расплава в из- лохницы, подачу после окончания заливки елся тёплоизолирующего материала и кристаллизацию слитка, отличающийся тем, что, е целью уменьшения расхода ме- тал|ла, повышения его качества, уменьшения зафзованности атмосферы и сокращения затрат на производство слитков, в качестве теплоизолирующего материала используют речной песок с относительной влажностью до 100%, причем его подают через прово- лоч ную сетку.

керита, то это увеличение компенсируется большим удельным весом песка в том же . объеме прибыли. Таким образом, при пере-ходе с люнкерита и с других утеплителей замена прибыльных надставок не требуется.

2. Устройство для получения слитков спокойной стали, содержащее изложницу и прибыльную надставку, отличаю щ ее- с я тем, что, с целью уменьшения расхода металла, повышение его качества, уменьшение загазованности атмосферы и сокращения затрат на производство слитков, оно снабжено проволочной сеткой, выполненной по форме верхнего торца прибыльной надставки, закрепленной на ней с помощью крючков и имеющей на верхней стороне петли для захвата, при этом диаметр проволоки сетки и величина ее ячеек соответственно равны 1-2 мм и 10-20 мм.

Сущность: в изложницу заливают расплав, затем в изложницу подают речной песок со 100%-ной влажностью, причем песок подают через проволочную сетку, закрепленную на верхнем торце прибыльной подставки и выполненную с той же конфигурацией из проволоки диаметром 1- 2 мм и величиной ячеек 10-20 мм. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.