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

1

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при непрерывной разливке металлов.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку 5 металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка при помощи роликов, охлаждение слитка водой, распыливаемой форсун- 10 ками, а также изменение интенсивности охлаждения вдоль зоны вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания от максимального значения под кристаллизатором до минималь- 5 ного в конце охлаждения слитка. При этом факелы воды разбивают на отдельные части посредством установки решеток над поверхностью слитка на пути факелов воды II.20

Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывной разливки металла, включающий заливку его в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора слитка с переменной ско- 25 ростью, поддержание и направление слитка при помощи роликов, ,а также охлаждение его водой, распыливаемой в виде факелов форсунками, изменение удельных расходов воды вдоль зоны- ЗО

вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания от максимального значения под кристаллизатором до минимального - в конце зоны охлаждения. При этом производят экранирование части поверхности слитка в районе его ребер посредством щитков, устанавливаемых на поверхности слитка. Возможно перемещение щитков вблизи поверхности слитка, а также изменение их расстояния до поверхности охлаждения 2}.

Недостатком известных способов является большая интенсивность охлаждения средней части поверхности слитка, находящейся между щитками. В. то же время охлаждение поверхности слитка в районе его ребер недостаточно. В результате этого не обеспечивается теоретически необходимая закономерность изменения расходов воды и равномерное распределение темпера- туры по периметру слитка, вследствие чего в оболочке слитка возникают значительные температурные градиенты и термические напряжения, приводящие к браку слитков по внутренним и наружным трещинам, а также к увеличению количества обрези непрерывнолитых слитков.

, Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолйтых слитков.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем заливку металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью поддержание и направление слитка, а также его охлаждение водой, распиливаемой в виде факелов форсунками, изменение удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания от ма-ксимального значения под кристаллизатором до минимального - в конце зоны, и регулирование интенсивности охлаждения в процессе разливки, периодически перекрывают факелы вода с частотой 10-30 циклов в минуту, прямо пропорциональной скорости вытягивания слитка.

Пример. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор залива ют низколегированную трубную сталь марки 17Г1С и вытягивают слиток сечением 250x1700 мм со скоростью 1,0 м/мин.В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи роликов и охлаждают водой, распыливаемой плоскофакельными форсунками, сгруппированными в 5 форсуночных секций длиной 1,0; 1,0; 1.5; 2,0 и 2,5 м соответственно. В форсуночных секциях устанавливают удельные расходы воды 8,0; 6,0; 5,0; 4,0 и 3, соответственно, изменяя их по зкспоненциальному закону от максимальной величины под кристаллизатором до минимальной в конце охлаждения. В 1-ой и 2-ой форсуночных секциях устанавливают плоскофакельные форсунки с производительностью l,, в 3-ей - 0,8 м/ч, в 4-ой 0,6 и в 5-ой - 0,4 м/ч. Угол раскрытия факела форсунок составляет 90 градусов, и они устанавливаются на расстоянии 450 мм от поверхности слитка. Перед форсунками на расстоянии 50 мм от сопла устанавливают металлические щитки, имеющие возможность передвигаться в поперечном направлении к факелу под действием специального привода , включающего гидроцилиндры. Частоту перемещения щитков уста навливают в пределах 20 циклов в минуту. При перемещении щитки периодически перекрывают факелы воды из форсунок, уменьшая при этом интенсивн сть охлаждения поверхности слитка вЛпедствие уменьшения в 3 раза количестна воды, попадающего на слиток. Остал1 ные 2/3 количества воды от каждой форсунки при помощи щитков отводятся в сторону и на слиток не попадгиот. В результате этого обеспечивается теоретически необходимый мягкий режим вторичного охлаждения, изменякнцийся от максимального значения под кристаллизатором до минимгшьного в конце зоны охлаждения.

При уменьшении скорости вытягивания до Р,4 м/мин частоту перемещения щитков уменьшают до 10 циклов в минуту. При этом интенсивность охлаждени уменьшают по секциям до 5,0; 4,0; 3,0; 2,5.и 2,0 соответственно

При увеличении скорости вытягивания до 1,6 м/мин частоту перемещения щитков увеличивают до 30 циклов в минуту. При этом интенсивность охлаждения или удельные раходы воды увеличивают по секциям до 11,0; 8,0; 7,0; 5,5.и 4,0 м соответственно.

Уменьшение частоты перемещения щитков с уменьшением скорости вытягивания объясняется тем, что при низкой скорости вытягивания на одном и том же уровне зоны вторичного охлаждения толщина оболочки слитка увеличивается. При большой толщине оболочки слитка повышается ее тепловая инерция и тер мическое сопротивление, вследствие чего необходимо относительно большее время воздействия струй воды на поверхность слитка.

Увеличение частоты перемещения щитков с увеличением скорости вытягивания объясняется тем, что при высокой скорости вытягивания на одном и том же уровне зоны вторичного охлаждения толщина оболочки слитка уменьшается. При небольшой толщине оболочки слитка понижгиотся ее тепловая энергия и термическое сопротивление, вследствие чего необходимо относительно меньшее время воздействия струй воаа на поверхность слитка

Применение предлагаемого способа позволяет избежать возникновения в оболочке слитка значительных температурных градиентов и термических напряжений, превосходящих допустимые значения. Уменьшение частоты перемещения щитков ниже 10 циклов в минуту приводит к переохлс1ждению поверхности слитка.

Увеличение частоты перемещения щитков больше 30 циклов в минуту приводит к перегреву поверхности слитка.

Предлагае1 ялй способ повышает стабильность кристаллизации непрерывшис слитков, устраняет местный перегрев и переохлаждение участков поверхности слитка и позволяет применять форсунки с большим диаметром сопла, что повышает надежность их в эксплуатации.

Формула изобретения

Способ непрерывной разливки металла, включающий залйвКу его в кристаллизатор, вытягивание слитка из кристаллизатора с переменной скоростью, поддержание и направление слитка,

5 7892176

а также его охлаждение водой, распы-чески перекрывают факелы воды с часливаемой в виде факелов форсунками,тотой 10-30 циклов в минуту, прямоизменение удельных расходов водыпропорциональной (корости вытягивавдоль зонывторичного охлаждения вния слитка.

зависимости от скорости вытягивания.

от максимального значения под кристал-, Источники информации,

лизатором до минимального - в конце5 принятые во внимание при экспертизе

зоны и регулирование интенсивности1- Акцептованная заявка Японии

охлаждения, отличающийся 49-659, кл 11 В 091 1974

тем, что, с целью улучшения качества2. Патент Австрии № 332014, кл.

слитков, в процессе разливки периоди-31 в, 8/02, 1976.