Способ получения слитков Советский патент 1981 года по МПК B22D11/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ

1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при различных переплавах расходуемого электрода в водоохлаждаемом кристаллизаторе и при разливке стали.

Известен способ получения слитков, который заключается в том, что выключают напр.яжение, подводимое к плавящемуся электроду, быстро, со скоростью более 40 мм/мин, поднимают электрод и через зазор между электродом и ванной погружают в последнюю заготовку из того же металла, что и переплавляемый электрод, причем длина погружаемрй заготовки должна быть меньше 1/2 диаметра изложницы, носле этого снова зажигают дугу 1.

Недостаток способа заключается в том, что при отключении напряжения и введении в ванную заготовки в процессе кристаллизации вносится сильное возмущение, при этом получается неравномерная структура слитка, что приводит к различному качеству слитка по его высоте и сечению. Кроме того, заготовка может не свариваться с телом слитка.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения слитков, заключающийся в том, что интенсификатор затвердевания вводят в жидкий расплав после заливки его в изложницу (кристаллизатор) в виде металла того же состава при температуре на 10- 30°С ниже температуры ликвидуса в количестве 10-30% от массы слитка 2,

Недостатком способа является то, что введение в ванну металла того же состава с температурой на 10-30°С ниже температуры ликвидуса незначительно изменяет теплосодержание системы, и вследствие этого затвердевание интенсифицируется незначительно, кроме того, образуются неоднородности в слитке.

Цель изобретения - повышение скорости затвердевания и однородности слитка.

5

Указанная цель достигается тем, что интенсификатор затвердевания вводят со скоростью подачи, равной 0,015-1,0 скорости поступления жидкого металла в ванную, после формирования 0,01-0,1 части слитка.

При введении интенсификатора затвердевания со скоростью, равной или меньшей скорости наполнения изложницы,обрабатываются небольшие объемы жидкого металла, что обеспечивает высокую скорость кристаллизации и физическую и химическую однородность по высоте и сечению слитка.

При введении интенсификатора со скоростью подачи менее 0,015 от скорости поступления металла, действие интенсификатора затвердевания не дает ощутимого эффекта. При введении интенсификатора со скоростью подачи более 1,0 необходимо увеличивать перегрев основного металла, что приводит к значительным нерациональным энергозатратам и снижению качества слитка. При введении интенсификатора после формирования слитка менее, чем 0,01 его части, металл сильно переохлаждается, снижаются его литейные свойства. Это приводит к низкому качеству донной части слитка, а при более 0,1 - ухудшается физическая однородность слитка.

Интенсификатором может быть порошок железа, нрЛеля и другие элементы. Он вводится совместно с компонентами, имеющими температуру плавления на 10-700°С ниже температуры расплава. При этом введение интенсификатора производят с расплавлением или испарением 5-50% в поПосле формиро- Твердый пога- 100 вания 0.01 час- рошок, желети слитка30, никель

После фррмиро- То же

10О вания О,05 части слитка

100После формирова-

ния ОД части слигка

Известный 1ОО

После заливки в изложницу

верхностной зоне расплава. Содержание компонентов с низкой температуройплавления и испарения в интенсификаторе регулируют в пределах 10-30% от общего веса. При введении кнтенсификатора, содержащего элементы с температурой плавления на 10-700°С ниже температуры плавления, теплота ванны затрачивается на расплавление и испарение этих элементов, таким образом снимается перегрев в основном с поверхностных зон ванны. В качестве таких компонентов с интенсификатором могут вводиться силикокальций, алюминий, кальций, марганец и другие. Интенсификатор затвердевания может вводиться в виде порошков или гранул.

Пример. При разливке стали в изложницы на слиток весом 700 кг на ванну подавали железо-никелевый порошок в смеси с силикокальцием.

Результаты опробования предлагаемого способа в сравнении с известным приведены в табл. 1 и 2.

Способ позволяет повысить физическую неоднородность металла, что повышает качество и стойкость изделий.

Таблица 1

70%, сипикокальций 30%

5О

100

Жидкий,

200 1450, сталь 16ХНЗМА Предлагаемый2002,31,9 1 1502,01,9 1002,02,0

Извест2fO

500 ный

Формула изобретения

Способ получения слитков, включающий введение интенсификатора затвердевания в жидкий расплав и последующее формирование слитка в кристаллизаторе или изложнице, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости затвердевания, однородности и качества металла, интенсификатор затвердевания вводят со скоростью подаТаблица 2

3,94

1,62

Внеосевая неоднородность 2

чи 0,015-1,0 скорости поступления расплава в кристаллизатор после формирования 0,01-0,1 части слитка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 532460, кл. В 22 D 7/00, 1975. О2,421,40 О1,981,37 То же 2,00143