Способ непрерывной разливки металлов Советский патент 1979 года по МПК B22D11/00 

Изобретение относится к области металлургии.

Известен -способ непрерывной разливки металлов, включающий в себя подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, охлаждение поверхности слитка воДой, распыливаемой форсунками, сгруппированными по участкам вдоль зоны вторичного охлаждения, изменение удельных расходов воды по экспоненциальному закону от максимального значения под кристаллизатором до минимального в конце зоны охлаждения, а также измерение температуры поверхности слитков.в начале и конце той же зоны 1.

/

Недостатком известного способа является необходимость изменения удельных расходов воды при изменении температуры поверхности слитка, что требует применения сложной регулирующей аппаратуры. Частое изменение удельных расходов воды приводит к крайне неравномерному распределению температуры поверхности слитка, к возникновению термических напряжений.

Это вызывает брак листков по внутренним и наружным трещинам, увеличивает обрезь.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества слитков.

Цель доастигается тем, что в процессе разливки при отклонении температуры поверхности слитка свыще 3-8% от оптимального значения изменяют удельные расходы воды на участках зоны вторичного охлаждения в прямо пропорциональной зависимости от температуры, при этом величины отклонений температуры от оптимального значения распределяют вдоль зоны вторичного охлаждния по экспоненциальному закону от максимального значения под кристаллизатором до минимального в конце зоны вторичного охлаждения.

Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом.

В процессе разливки кристаллизатор заполняют сталью марки 17ГС и вытягивают слиток сечением 250x710 мм со скоростью 1,0 м/мин. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи роликов и охлаждают водой, распыливаемой форсунками, сгруппированными в пять участков или секций- длиной 1,0; 1,5; 1,5; 2,5 и 3,0 м. На участках устанавливают удельные расходы воды 6,2; 4,8; 4,0; 3,0 и 20 .). Под кристаллизатором и в конце каждого участка измеряют тёмпературу поверхности слиткапри помощи пирометров типа Спектропир. При скорости вытягивания 1,0 м/мин оптимальное зна тетг Те йгтературьг nosepxTiSetr слитка под кристаллизатором составляет 1250°С и Ъ конце каждого участка 1100, 1000, 950, 900 и 850°С. При этих условияхтемпература поверхности слитка изменяется по тео, ретически необходимому закону, обеспечи-вая минимальные температурные градиенты термические напряжения и искажения в оболочке слитка, а следовательно, отсутствие т-рещин. При повышении температуры поверхности слМтка из-за увеличения скорости вытя гиванрГя до 1,1 м/мин или изменения лОкаль: ных условий охлаждения, или строения поверхности, в конце первого участка до 1190° ИЛИ на 8%, в конце второго до 065°С или на 6,5%, в конце третьего до 1000°С или на 5%, в конце четвертого до 935°С или на 4% и в конце пятого до 875°С иди на 3% оставля ют уЙёЛьные расходы водУ по участкам неизменными. Эти отклонения температуры поверхности распределяются вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону от максимального значения 8% на участке под кристаллизатором до минимального значения 3% в конце зоны охлаждения. При этом температура поверхности слитка в конце каждого участка после ее повышения не превышает оптимального значения температуры в конце предыдущего участка, т. е. не влияет на время полного затвердевания листка и не вызывает опасности прорыва жидкого металла. При понижении температуры поверхности слитка из-за уменьшения скорости вытягивания до 0,9 м/мин и..изме нения локальных условий охлаждения, или строения поверхности, в конце первого участка до Ю или на 8%, в конце второго участка до 935°С или на 6,5%, в конце третьего участка до 900°С или на 5%, в конце четвертого до 865°С или на 4%, в конце пятого участка до 825°С или на 3% расходы воды по участкам зоны вторичного охлаждения оставляют неизменными. Эти отклонения температуры поверхности распределяются вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненЦиальному закону от максимального значения 8% на участке под кристаллизатором до минимального значения 3% в конце зоны охлаждения. При таком режиме вторичного охлажде.кия обеспечивается оптимальрый диапазон тепловых условий формирования непрерывного слитка в его облочке не возникают темттёратуртгьгеГрадиенты и гермические напряжения, значения которых превосходят допустимые. Допустимые значения отклонений температуры поверхности слитка по участкам зоны вторичного охлаждения от оптимальяых значений по экспоненциальному закону изменяются от максимального значения ±8 до минимального ±3%. На участках расположенных под кристаллизатором, наиболее вероятны изменения показаний пирометров в большем диапазоне из-за локальноГО переохлаждения повер хности слитка или образования на нем слоя окалины или шлака, так как температура поверхности слитка на этих участках выше. На нижележащих участках температура поверхности снижается и распределена более равномерно по периметру слитка,в конце затвердевания слитка необходимо в более узком диапазоне выдерживать -оптимальные значения температуры его поверхности. При уменьшении или повышении температуры поверхности.слитка в конце какоголибо участка зоны вторичного охлаждения свыше допустимых отклонений ±8/одля первого, ±6,5% для второго, ±5% для третьего, ±4% для четвертого и ±3% для пятого участков уменьшают или увеличиают соответствующие удельные расходы воды. При повышении температуры поверхности слитка только в конце втрррго участка до 1080°С или на 8% увеличивают на этом участке удельные расходы воды с 4,8 до 5,3 м/(м ч), оставляя на остальных участках удельные расходы воды неизменными. При таком перераспределении воды температура поверхности слитка в конце второго участка вновь снизится до оптимального значения 1000°С. При понижении температуры только в конце третьего участка с 950 до 875°С или на 8%уменьщают удельные расходы воды на этом участке с 4,0 до 3,5 (), оставляя их на остальных участках без изменения. При таком перераспределении воды температура поверхности слитка в конце третьего участка вновь повышается до оптимального значения 950°С. Разливку с измененными удельными расходами водь на этом, участке ведут до установления оптимальных значений температуры .поверхности слитка. По предлагаемому способу улучшают качество непрерывных слитков за счет снижения брака по наружным и внутренним трещинам на 0,5%, сокращают обрезь на 0,25% Формула изобретения Способ непрерывной разливки металлов, включающий в себя подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, охлаждение поверхности слитка водой, распыливаемой форсунками, сгруппированными по участкам вдоль зоны вторичного охлаждения, изменение удельных расходов воды по экспоненциальному закону от максимального значения под кристаллизатором до минимального в конце зоны охлаждения, а также измерение температуры поверхности слитка в начале и конце той же зоны, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества слитков, в процессе разливки при отклонении температуры поверхности слитка свыше 3-8%от оптимального значения изменяют удельные расходы воды на участках зоны вторичного охлаждения в прямопропорциональной зависимости от температуры, при этом величины отклонений температуры от оптимального значения распределяют вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону от максимального значения под кристаллизатором до минимального в конце зоны вторичного охлаждения.

Источники информ.ации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 522896, кл. В 22 D 11/00, 1975.