Непрерывный стальной станок Советский патент 1978 года по МПК B22D7/00 B22D11/00 

Изобретение относится к литейному производству, а точнее к отливке слит ков, используемых преимущественно для получения крупного сортопроката и поковок и предназначено для применекия при непрерывной разливке стали в слитки площадью поперечного сечения более 1500 см. Известен непрерывный стальной сли ток прямоугольного поперечного сечеиия, имеющий отношение расстояния меж ду узкими гранями к расстоянию между широкими гранями 1,0-2,0. l . Недостатком известного слитка явля ется низкое качество металла из-за наличия внутренних нитевидных трещин расположенных в районе углов слитка. Исследования макроструктуры полученных слитков показали, что количес во слитков с внутренними угловыми нитевидными трещинами составляет более 33%, а средний балл по этим трещинам равен 3,2. Известен такженепрерывный стально слиток, имеющий взаимно перпендикуляр ные широкие и узкие грани с переходной гранью между ними, с отношением расстояния между узкими гранями к ра стоянию между широкими гранями 1,02,0 и углом наклона переходной грани к широкой грани 120 - 150 2. Опыт отливки указанного слитка в промьшшенных условиях показал, что при величине площади поперечного сечения в пределах 800-1000 см количество слитков с внутренними угловыми трещинами уменьшилось до 45% при снижении среднего балла по указанному дефекту до 1,4. Объясняется это тем, что при указанной форме и размерах поперечного сечения слитка величина напряжений в корке в районе средней части переходной грани снижается примерно до 2,3 кг/мм , а в районе д угловых участков слитка - до 2,9 кг/мм. Вместе с тем проведенный анализ термонапряженного состояния корочки слитка показывает, что при увеличении площади поперечного сечения слитка свыше 1500 см величина напряжения в формирующейся корочке резко возрастает и может достигать в средней части переходной грани 3,9 кг/мм , а в районе угловых участков слитка 3,7 КГ/Г.1М . Такой величины напряжения приводят к образованию большого количества внутренних трещин в районе угловых участков слитка, а в средней части переходной грани - к образованию внутренних и наружных продольных трещин. Опыт непрерывной отливки слитков крупного сечения показывает, что при указанной величине напряжений количество слитков с внутренними трещинами достигает 30-50% при среднем балле макроструктуры по указанному дефекту 3,5-4,0 балла. Целью изобретения является повышение качества металла путем уменьшения внутренних трещин в слитке площадью поперечного сечения более 1500 см. Поставленная цель достигается тем, что в непрерывном стальном слитке площадью поперечного сечения более 1500 см , имеющем взаимно перпендикулярные широкие и узкие грани с переходной гранью мелоду ними,с отношением расстояни я между узкими гранями к рас стоянию между широкими гранями 1,0 2fO и углом наклона переходной грани к широкой грани 120 - 150 , ширина переходной грани равна 0,1-0,2 суммарной ширины узкой и широкой граней . Экспериментальные работы, проводимые со слитками, размеры по ширине переходных граней которых находились в пределах 0,05 0,4 суммарной шириньа узкой и широкой граней, показали, что напряжения в корке слитка,величина которых обеспечивает требуемое количество металла, имеют место при ширине переходной грани слитка, равной 0,1 - 0,2 суммарной ширины узкой и широкой граней. Внутренние напряжения в .районе углов слитка не превьлиа ют при заявляемом: нами соотношении 3,0 , а в средней части переходной грани 2,5 кг/мм, что обеспечит, как показывает опыт непрерывной разливки СЛИТКОВ, снижение количества слитков с внутренними трещинами ориентировочно до 5-10% и среднего балла макроструктуры по этим трещинам до 1,5-2,0, Для слитков, у которых ширина переходной грани меньше 0,1 суммарной ширины узкой и широкой граней количество слитков с внутренними трещннами достигает 30%, а сред ний балл по этим трещинам - 3,5. Указанное влияние переходной гран слитка.на его качество можно объяснить следующим. Как показали исследо вания фронта затвердевания, при шири не переходной грани слитка менее 0,1 суммарной ширины узкой и широкой гра ней на выходе из кристаллизатора, гд происходит, в основном, образование и дальнейшее развитие внутренних тре гцин, фронт затвердевания имеет вид прямоугольника, то есть переходная грань у него отсутствует. Дальнейшее затвердевание слитка происходит как у прямоугольника с возникновением больших по величине внутренних напряжений в угловых участках корочки слитка . По ширине переходной грани, равной 0,1-0,2 суммарной ширины узкой и широкой граней, на выходе из кристаллизатора переходная грань на внутреннем контуре фронта затвердевания сохраняется и по ширине равна примерно 1-3 ширины корочки. Напряжения в корочке слитка в этом случае, как в районе углов, так и в средней части переходной грани, имеют минимальное развитие. При ширине переходной грани более 0,2 суммарной ширины узкой и широкой граней ширина переходной грани на внутреннем фронте затвердевания увеличивается. При этом возрастет как абсолютная величина усадки этой грани, так и величина термических напряжений, особенно в средней части переходной грани. На фиг.1 изображен слиток , общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху. Слиток имеет узкие грани 1, переходные грани 2 и широкие грани 3. Угол между переходной и широкой гранью обозначен через «/ , ширина узкой грани - Ct, широкой - 6, переходной - С . Формула изобретения Непрерывный стальной слиток с пло.щадью поперечного сечения более 1500 см, имеющий взаимно перпендикулярные широкие и узкие грани с переходной гранью между ними, с отношением расстояния между узкими гранями к расстоянию между широкими гранями 1,0 2,0 и углом наклона переходной грани к широкой грани 120 - 150°, о т л и чающийс я тем, что, с целью повышения качества металла путем уменьшения внутренних трещин в слитке, ширина переходной грани равна 0,1-0,2 сум /1арной ширины узкой и широкой граней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Чижиков Л.И. и др. Непрерывная разливка стали в заготовки хрупкого сечения. М., 1970, с.53. 2,Технологическая карта НРС-75-8.

9иг г