Способ непрерывной разливки металла Советский патент 1980 года по МПК B22D11/00 

(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

I ,- :

изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при непрерывной разливке металла.

Известен способ непрерывной разливки металлов на установках с криволинейной технологической осью, включающий запивку металла в радиальный кристаллизатор, вытягивание из него слитков с переменной скоростью охлаждение слитка водой и на воздухе, постепенный разгиб слитков в зоне вторичного охлаждения и измерение температзфы Ьоверхности агитка. При этом расходы воды регулируют таким образом, чтобы температура поверхности слитка находилась в пределах 1090-1370°С, а радиус изгиба выбирают таким, чтобы удлинение оболочки на наружной стороне слитка не превышало 2,5% 1.

Однако при уменьшении скорости вытягивания меньше 0,2-0,3 от рабочего значения к остановке сдитка происходит переохлаждение спитка. Вследствие этого становится невозможным разгиб слитка, в нем возникают трещины.

Известен также способ непрерывной разливки металлов на yctanoBKax с криволинейной

технологической осью, включающий заливку металла в радиальный кристаллизатор, вытягивание из него слитков с переменной скоростью, регулируемое бзсйаждение слитка, постепенный разгиб слитков в зоне вторичного охлаждения и измерение температуры его поверхности. При этом расходы воды регулируют таким образом, чтобы температура поверхности слитков в зоне вторичного охлаждения снижалась не более, чем на 200° С, а охлаждение водой прекращают, когда слиток затвердеет; на 85-95% поперечного сечения 2.

Недостатком известного способа является переохлаждение поверхности слитка при снижении скорости вытягивания ниже 0,2-0,3 от рабочего значения. Длительная разливка на таких скоростях вытягивания приводкт к трещинообразованию в слитке, усилия разгиба резко возрастают, что вызьгаает nonoiincy натравляющих роликов; Снижение скорости вытя1тгеання слитков ниже 0,2-0,3 от номинального значения н остановка слитков может происходить при смене сталеразливочных ковшей ,три разливке методом плавка на плавку.

при смене промежуточных ковшей и удлиненных разливочных стаканов, при разливке затопленной струей. Снижение скорости вытягивания и остановка слитка может привести к переохлаждению слитка ниже температуры 5 950-970° С и невозможности его вывода из установок с криволинейной -технологической осью, особенно при его постепенном разгибе. Снижение расходов воды в соответствии с уменьшением Скорости вытягивания не устра- 10 няет переохлаждение слитка. Это объясняется , тем, что минимально допустимые расходы воЙьг соот1ветству от скороста вытягивания слитка в пределах 0,2-0,3 м/мин. Меньшие расходы воды не устанавливают, так как при них фор- s сунки существующих конструкций не обеспечивают оптимальное распыление воды в зоне вторичного охлаждения.

Целью изобретения является снижение трещинообразбвания непрерьгено литых слитков и по- 20 вышение стабильности работы установок.

Эта цель достигается тем, что останов слитка или его вытягивание со скоростью, не превыпгаюшей 0,3 от рабочей скорости вытягивания, осуществляют в течение времени, составляю- 25 щего 0,1-0,7 от времени полного затвердевания слитка в прямо пропорциональной зависимости

от разности между температурой, которую име-. ет поверхность слитка на входе в зону разгиба при рабочей скорости вытягивания, и темпе- ЗО ратурой, равной 950-970°С, причем на каждые lO-lS C зтой разности устанавливают продолжительность останова слитка или его вытягивания со скоростью, не превышающей 0,3 рабочей скорости, равную 1 мИн.35

В процессе непрерьтной разливки в радиальный кристаллизатор сечением 250x1700 мм и длиной 1,2 м разливают высокопрочную трубную сталь марки 17Г2АФ и вытягивают .слиток со скоростью 1,0 м/мин. ;40.

В збйе вторичного охлаждения с криволинейной технологической осбю слиток поддерживается и направляется приводными роликами. Технологическая ось установки состоит из радиального участка с радиусом R 12,0 ми 45 данной 12 м и криволинейного ушстка дай- . ной 10,0 и, на котором слиток постепенно

разгибаете радиального пблоясенйя в горизонтальное в восьми точках. Поверхность слитка охлаждается водой, распьшиваемой форсун- JQ ками, сгруппированными в пять секций, в которых устанавливают расходы 12,0; 10,0; 8,0;

5,0 и 3,0 соответственно. В зоне вторичного охлаждения измеряют температуру поверх- ности слитка в начале зоны разгиба при помо: 55 Ши радиационных пирометров.

При скорости вытягивания слитка 1,0 м/мин ЙШйратура пдёерШйи в начале зйнь разгиба составляет 1035°С. Это значение температуры позволяет разгибать слиток без образования в нем трещин.

Процесс разливки ведут методом плавка на плавку. Время полного затвердевания слитка толщиной 250 мм составляет 21 мин.

При очередной смене ковшей скорость вытягивания слитка уменьщают до 0,25 м/мин или до 0,25 от рабочей скорости. Одновременно уменьшают расходы воды в форсуночных секциях до 9,0; 7,0; 5,5 и 3,3 м-/ч соответственно. Пятую секцию отключают.

При этой уменьшенной скорости вытягивани и расходах воды температура поверхности слитка постепенно понижается и через 7,0 мин или 0,3 времени полного затвердевания достигает минимально допустимого значения 950° С. Время разливки со скоростью 0,25 от рабочей устанавливают в прямо пропорциональной зависимости от разницы начальной температуры в начале зоны разгиба и конечно минимально допустимой и равной 950С. При этом на каждые 12° С разницы указанных значений температур устанавливают 1,0 мин времени разливки при пониженной, скорости.

При рабочей скорости разливки 0,8 м/мин температура поверхности слитка в начале Soны разгиба составляет 1010°С. При понижении скорости вытягивания до 0,16 м/мин или до 0,20 от рабочей температура поверхности слитка понижается. В этом случае процесс разливки со скоростью 0,2 м/мин ведут в течение 5 мин или 0,24 времени полного затвердевания слитка. При этом на каждые 12° С разницы указанных значений температур устанавливают 1,0 мин времени разливки при пониженной Скорости. Время разливки с .пониженной скоростью устанавливают в прямо пропорциональной зависимости от разницы начальной температуры в начале зоны разгиба и минимально допустимой, равной 950°С.

При рабочей скорости разливки 1,2 м/мин температура поверхности слитка в начале зоны разгиба . При понижении скорости вытягивания до 0,4 м/мин или до 0,3 от рабочей температура поверхности слитка понижается В этом случае процесс разливки со скоростью 0,4 м/мин ведут 15 мин или 0,7 времени полного затвердевания слитка. Время разливки с пониженной скоростью устанавливают в прямо пропорциональной зависимости от разницы начальной температуры в начале зоны разгиба и минимально допустимой, равной . При этом на каждые 12° С разницы указанных значений температуры поверхности устанавливают 1,0 мин времени разпивки при пониженной, скорости.

Указанньге зависимости продолжительности разливки устанавливают также и при остановке слитка. 5 К«еличение скорости вытягивания можно производить и ранее того времени, которое определяется по предлагаемому способу. Пред пагаемый способ ограничивает максимально д пустимое время процесса разливки при пониженных скоростях вытягивания и остановке слитка. Диапазон температур 10-15°С на каждую минуту разливки с пониженной скоростью объясняется различной толщиной отливаемых слитков. Величину этой температуры выбирают в обратно пропорциональной зависимости . от толщины слитка. При толщине слитка 300 мм принимают темп уменьшения темпера туры поверхности слитка IО град/мин, при толщине 200 мм - 15 град/мин. Это объясняется тем, что при меньшей толщине слитка при одной и той же скорости вытягивания темп падения температуры поверхности слитк больше, чем у слитка больщей толщины. Применение предлагаемого способа обеспечивает оптимальные условия затвердевания и деформации в процессе постепенного разгиба непрерывно литых слитков, исключается поло ка . роликов и их подшипников из-за переохлаждения слитка, что повьшает стабильность процесса разливки, исключается образование трещин в слитках при их разгибе, что улучшает их качество. Кроме того, исключаются спучаи застревания слитков в зоне разгиба. Выдерживание этих условий особенно важно при разливке высокопрочных трубных сталей, склонных к трещинообразованию. Предлагаемый способ предпочтителен при разливке слит КОВ прямоугольного сечения толщиной 200300 мм. Формула изобретения Способ непрерывной разливки металла, включающий заливку металла в радиальный кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, регул1фуемоё охлаждение слитка, постепенный разгиб слитка в зоне вторичного охлаждения и измерение температуры его поверхности, отличающийся тем, что, с целью снижения трещинообразования в слитке и повышения стабильности работы установки, останов слитка или его вытягивание со скоростью, не превышающей 0,3 от рабочей скорости вытягивания, осуществляют в течение времени, составляющего 0,1-0,7 от времени полного затвердевания слитка в прямой пропорциональной зависимости от разности между температурой, которую имеет поверхность слитка на входе его в зону разгиба при рабочей скорости вытягивания, и темтсературой, равной 950-970 С, причем на каждые 10-15°С этой разности устанавливают продолжительность останова слитка Ю1Й его вытягивания со скоростью, не тгревышающей. 0,3 рабочей скорости, равную 1 мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент CIIA № 3391725, кл. 164-89, опублик. 1968.. 2. Патент Австрии N 279072, кл. 31в, 8102, опублик. 1970.