Способ непрерывной разливки металлов в плоские слитки малых сечений Советский патент 1978 года по МПК B22D11/00 

(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ В ПЛОСКИЕ СЛИТКИ МАЛЫХ СЕЧЕНИЙ

образование внутренних н наружных трещин. Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. На установке непрерывной разливки с радиальной технологической осью в кристаллизатор сечением 50X300 мм разливают через стакан со сквозным прямоточным каналом высоколегированную сталь и вытягивают слиток со скоростью 1,5 м/мин. Длина кристаллизатора составляет 600 мм. Радиус изгиба слитка по больщому радиусу составляет 2000 мм. Струю металла располагают по центру поперечного сечения слитка.

Ниже кристаллизатора слиток поддерживается роликами и охлаждается водой, распыляемой форсунками. Форсунки объединены в две секции длиной 300 и 1000 мм соответственно, которые обеспечивают суммарный расход воды 0,2 л на 1 кг стали. При этом интенсивность охлаждения равномерно изменяют от нуля на ребрах слитка до максимального значения в середине щирокой грани. А это максимальное значение в свою очередь изменяют по экспоненциальному закону от наибольшего расчетного значения под кристаллизатором (5,3 ) до наименьшего (2,5 ) в конце жидкой фазы слитка, которая для слитка толщиной 50 мм при скорости вытягивания 1,5 м/мин составляет 1,3 м. В месте падения струи жидкого металла на широкую грань, расположенную по большому радиусу, увеличивают интенсивность охлаждения в 1,2 раза. В этом месте расчетное значение интенсивности охлаждения, составляющее 4,9 ч, увеличивают до 5,38 ч, это увеличение достигают установкой дополнительной форсунки. Габариты участка поверхности слитка, на котором увеличивают расходы воды, составляют: ширина - 0,1 ширины слитка или 30 мм; длина - 0,05 длины жидкой фазы слитка или 65 мм. Центр участка с увеличенной интенсивностью охлаждения определяют посредством геометрических построений или расчетов. Указанный центр находится в точке пересечения направления струи металла с широкой гранью слитка, расположенной по большому радиусу.

В результате усиленного охлаждения этого участка не происходит разогрев и устраняется утонение оболочки слитка. Причина прорыва металла исключается. Стабильность процесса кристаллизации и формирования слитка не нарушается, что устраняет причины возникновения внутренних и наружных трещин.

Пример 2. Технологические параметры процесса разливки те же. Скорость вытягивания слитка увеличивают до 1,7 м/мин. Длина жидкой фазы слитка в этом случае составляет 1,45 м, общий расход воды устанавливают 0,25 л/кг стали. Максимальное значение интенсивности охлаждения или удельные расходы воды по оси щирокой грани слитка изменяют от 5,8 под кристаллизатором до 2,5 в конце жидкой фазы. В месте

падения струи жидкого металла на щирокую грань, расположенную по большому радиусу, увеличивают интенсивность охлаждения в

1.3раза. В этом месте расчетное значение интенсивности охлаждения, составляющее

5., увеличивают до 7,05 установкой дополнительной форсунки. Габариты участка поверхности слитка, на котором увеличивают расходы воды, составляют: ширина - 0,25 ширины слитка или 75 мм, длина - 0,075 длины жидкой фазы слитка или 110 мм. Центр этого участка находят указанным выше способом. Увеличение габаритов участка с повышенной интенсивностью охлаждения объясняется увеличением скорости вытягивания и расходом жидкого металла, при котором струя обладает более высокой кинетической энергией и место ее контакта с оболочкой слитка имеет большие размеры. Нежелательное действие струи металла компенсируют увеличением площади участка с повышенной интенсивностью охлаждения.

В результате усиленного охлаждения этого участка не происходит разогрев и устраняется

утонение оболочки слитка. Причины прорывов металла и возникновения трещин в слитке устраняются.

Пример 3. Технологические параметры процесса разливки те же. Скорость вытягивания слитка увеличивают до 1,9 м/мин. Длина жидкой фазы слитка в этом случае составляет 1,6 м. Средний расход воды устанавливают до 0,3 л на 1 кг стали. Максимальное значение удельных расходов воды по оси широкой грани слитка изменяют до 6,3 ч под кристаллизатором до 2,5 ч в конце жидкой фазы. В месте падения струи жидкого металла на широкую грань, расположенную по большому радиусу, увеличивают интенсивность охлаждения в 1,4 раза. В этом месте расчетное значение интенсивности охлаждения, составляющее 5,8 ч, увеличивают до 8,25 ч установкой дополнительной форсунки. Габариты участка поверхности

слитка с увеличенной интенсивностью охлаждения составляют: щирина--0,4 ширины слитка или 120 мм; длина - 0,1 длины жидкой фазы слитка или 160 мм. Центр этого участка находят указанным выше способом.

Увеличение габаритов участка с повышенной интенсивностью охлаждения объясняется увеличением скорости вытягивания и расходом жидкого металла. Таким образом, габариты участка с повышенной интенсивностью изменяют в прямопропорциональной зависимости от скорости вытягивания слитка.

Применение предлагаемого способа непрерывной разливки повышает стабильность процесса разливки при высоких скоростях вытягивания плоских слитков малого сечения. Число прорывов снижается на 5-10%, брак слитков по наружным и внутренним трещинам снижается на 3-5%. Экономический эффект в условиях Электростальского металлургического завода при разливке высоколегировани сплавов составляет 30000 руб.

ных сталей в год.

Формула изобретения

Способ непрерывной разливки металлов в плоские слитки малых сечений, включающий подачу металла в кристаллизатор с криволинейной технологической осью, вытягивание из него слитка прямоугольного сечения, охлаждение поверхности слитка водой с изменяемыми расходами от нулевого значения на ребрах до максимального значения в середине широкой грани и изменение расходов по экспоненциальному закону от наибольшего расчетного значения под кристаллизатором до наименьшего в конце жидкой фазы слитка, отличающийся тем, что, с целью устранения прорывов металла и улучшения качества слитков, на участке поверхности широкой грани слитка по большому радиусу в месте падения струи металла увеличивают в 1,2-1,4 раза расчетное значение расходов воды, при этом ширина участка составляет 0,1-0,4 ширины слитка, а длина - 0,05-0,10 протяженности жидкой фазы слитка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 1326625, кл.

1. Патент Великобритании В 3F, 1973.