Способ непрерывной разливкиМЕТАллОВ Советский патент 1981 года по МПК B22D11/00 

Изобретение относится к металлургии конкретнее к непрерывной разливке металлов. Известен способ непрерывной разлив ки металлов, вкпючаюший подачу метаг,ла КЗ основного ковша в промежуточный и из последнего в кристаллизатор, через удлиненный стакан под уровень металла, регулирование расхода металла из ковшей, вытягивание спитка из кристаллизатора с переменной скоростью ввод затравки в кристаллизатор и подачу н ее ласточкин хвост холодильников. При этом в процессе разпивки в кристаллизатор подают проволоку таким образом, чтобы ее плавление заканчиваглось ниже уровня металла в кристалЕлизаторе на расстоянии меньшем ипя равным 1/7 длины жидкой фазы, где тол щина оболочки слитка достигает 25 мм Недостатком данного способа является замерзание металла в разливочных стаканах основного и промежуточного ковшей в начале процесса разливки. Это .объясняется тем, что нижние слои металла в ковшах имеют пониженную тек паратуру. Начало разливки с рабочей оптимальной скоростью приводит к увеличению времени истечения холодных порций металла и, как следствие, к замерзанию металла в стакане. Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывной разливки металлов, включающий .подачу металла из основного ковша в промежуточный и из последнего в кристаллизатор через удлиненный стакан под уровень металла , регулирование расхода металла из ксжшей, вытягивание слитка из кристаллизатора с переменной скоростью. ввод затравки в кристаллизатор и подачу на ласточкин хвост холодильнике). При этом в начале процесса разпивки первые 1О-15 % разливаемого металла отпивают со скоростью 0,75-0,85, последние 35-5О % металпеГсо скоростью 0,6-0,7 и оставшийся металл отливают 3 ;со скоростью 0,9-1,0 от рабочей опта мапьиой Х Недостатком известного способа является замерзание металле в разпивоч ных стаканах ковшей в начале процесса разливки. Это объясняется относительно длинным периодом разпявки первых холодных порций металла из ковшей. Кроме того, в процессе разпивки Одного ков ша производят постоянное изменение ско рости вытягивания,, что вызывает изменение стабильности процесса кристаллит эашш слитка и, как следствие, по анутреннйм трещинам, Непь изобретения - обеспечение стабйпьиости процесса разливки и повышение его производитепьностио Указанная цель достигается тем, что в начале разпивки после наполнения крис таяпизатора на 0,3-0,5 его ак.тивной высоты в NJSTann ввойят добавочную пор цию ХОЛОДИЛЬНИКОВ в количестве 8-12 % от напитого металла, после чего начинают вытягивание спитка с ускорением достижения скорости вытягивания равной 1,5-2,5 ее рабочего значения и с этой скоростью ВЫТЕгивают слиток длиной 0,5-0,6 глубины жидкой фазы, соответствующей рабочей скорости, после чего скорость уменьшатют до рабочего значения. Замерзание металла в стаканах ков шей устранено, потому что первыеохпажданные струя металла вытекают при увенйченном расходе ,и, следовательно, :; епйчвнном размере регулируемого сли ного отверстия в ковшах. Производитель ность установок непрерывной разпивки металпов повышается потому, что перюы аорцин металла разливаются с увеличен ной скоростью вытягивания. Пределы напопнения кристаллизатора 0,3-О,5 его активной высоты объясняются тем, что прн коеньшем наполнении не успеет расплавиться добавочная порция холодильников. При большем значений необходимо подавать большее количество добавочной порции холодильников и оно не сумеет снять необходимоеа копйчас-гао теппа от напитого металла. В обойх случаях может произойти отрыв затравкк от слитка или прорыв металла „через тонкую оболочку слитка. Пределы изменения количества добавочной порции холодильников 8-12 % о | алктого в кристаллизатор металла объ «яется тем, что при меньшем значении чем 8 % не происходит достаточное сня тие перегрева металла, не обеспечива2отся надежное сцепление затравки со слитком и оболочка слитка не приобрета ет достаточную толщину. При большем значении чем 12 % не происходит; полное расплавление холодильников, в тел., слитка остаются нерасплавленные куски холодильников, что приводит к браку слитков и-перерасходу холодильников. Пределы изменения ускорений ЗО40 мм/с объясняются тем, что при меньших значениях чем ЗО мм/с увеличивается время выхода слитка на повышенную скорость вытягивания, что приводит к удлинению периода истечения ХОЛОДНЫЙ порций металла из ковшей н замерзанию металла в разливочных ст&канах. При большем .рначении чем 40 мм/с возможен отрыв затравки от спитка и разу пиение оболочки спитка за счет сип трения ее о стенки кристалпиз1Етора. Пределы вэмвнения значений увеличенной скорости вытягивания в 1,5-2,5 раза от оптимальногх) рабочего значения объясняется тем, что при меньшем значении чем 1,5 рабочего значения удлиняется период истечения первых холодных порций металла из ковшей, что приводит к закгерзанию металла в разливочных стаканах. При большем значении чем 2,5 рабочего значения может произойти прорыв металла небольшой толщины оболочки слитка вследствие попадания в крвстаппизатор горячих порций металла.. Предель1 вытягивания спитка длиной 0,5-0,6 глубины жядкой фазы, соответствующей рабочей оптимальной скорости вытягивания, объясняю-гся тем, что при меньшей дпине чем 0,5 из основного ковша не успевают вытечь холодные первые спои металла, что приводит к замерзанию металла в разливочных стаканах, При большей длине чем 0,6 возможен прорыв металла через относительно тонкую оболочку слитка вследствие попадания в кристаллизатор горячих порций к/геталла. Пример, ектро техническую динамную стапь следующего химсостава ; углерод О,О25 %, алюминий 0,2-О,4 %, кремний 0,8 %, жепезо - остальное, раэпквают КЗ сталеразливочного ковша емкостью 1ОО т в промежуточный ковш BMKOCTbto 7 т и далее в кристаллизатор сечением и длиной 200х12ООх12ООмм. Сталь в стапвраэливочном ковше имеет температуру 1585 С. Расход Ометалла |из сталеразпивочного ковша регулируют при помощи затвора, а из промежуточно го - при помощи стопора. Перед начапом разпивки в кристалли затор вводят затравку, уплотняют и укладывают на ее ласточкин хвост холодильника в виде обрези в количестве 25 кг. После этого открывают стопор в промежуточном ковше и наполняют кр таплнзатор на величину 0,4 его активной высоты или 0,4 м. Вес погонного метра отливаемого слитка составляет 1,8 т. Вес 0,4 м слитка составляет со ответственно 70О кг. В этот момент в жядкий металл вводят добавочную порцию холодильников в виде стружкк в количестве Ю % от налитого металла или 7О кг. После этого включают привод и начинают вытягивать затравку с начальной скоростью 0,2 м/мин н ускорением 35 мм/с. Длина зоны вторичного охлаж дения до тянущих валков расчитана на рабочую .оптимальную скорость вытягива ния равную 0,5 м/мин. Длина жидкой фазы слитка толщиной 20О мм при этом составляет 6,2 м, С ускорением 35 мм/с достигают значения скорости вытягивания равной 2,0 рабочей оптимальной или 1,О м/ктон за 1О с и продолжают разливать с этой скоростью на длине слитка 0,55 глубины жидкой фазы, соответствующей рабочей оптимальной, 0,5 м/мин или на длине 3,4 м.. После этого скорость вытягивания плавно уменьшают до рабочего оптимального значения 0,5 м/мин и ведут процесс разливки с этим постоянным значением до конца опорожнения стали из разливочного ковша. Разливку ведут в два ручья. При такой организации начала процес са разливки искгхючается замерзание ме талла в стаканах сталеразливочного и промежуточных ковшах, так как нижние холодные порции металла истекают из ковшей с расходом в 2 раза большим, чем при рабочей оптимальной скорости вытягивания. При этом отпадает необход мость значительного перегрева металла в стаперазливочном ксжше.. При начале разливки с рабочей оптимальной скоростью 0,5 м/мин в степерааливочном ков ше температура металла должна составлять 161О°С, а не 1575°С, как в предлагаемом способе. Кроме того, разливка первых 3,4 м со скоростью, в два раза превосходящую рабочую, сокращает время разливки очередной плавки и повышает производительностъ установки непрерывной разливки металлов. Ввод в жидкий к;еталл в начале процесса разливки добавочной порции холодильников обеспечивает ускоренную кристаллизацию стали, снятие ее перегре на, обеспечивает надежное сцепление затравки со слитком н приводит к уве- лячению толщины оболочки слнтка, что устраняет про|я 1вы металла при увеличенной скорости вытягивания, Разливка с увеличенной ск( вытягивания на расстояния 0,55 фазы, соответствующей рабочей оптимальной скорости или на длине 3,4м, достаточна для слива вз сталеразлввочного ковша первых холодных порций металла, при этом жидкая фаза не. выходит за зону вторичного охлаждения. П р к м е р 2- . При разливке слит ка сечением 220x1200 мм на той же установке перед началом процесса раэливки на ласточкин хвост затравки укладывают ЗО кг холодильнике. ПоС ле arofb открывают стопор в. ппомежуточном ковше и наполняют кристалпизатор на величину 0,5 его активной высоты или на 0,5 м. Вес погонного мет ра отпкваемого спитка составляет 2,0 т. Вес 0,5 Мспитка составляет cooTBeTC-pвенно 1 т. В Э.ТОТ момент в жидкий ме- 1алл вводят добавочную поршво хоподипьников в виде стружки в количестве 8 % от напитого метапла или 8О кг. После э-гого включают прявод н начина- ют вытягивать затравку с начальной скоростью 0,2 м/мик и ускорением 30 . Длина зовы вторичнсяч охлаждения до тянушшс валков расчитана на рабочую оптимальную скорость выт&гивания равную 0,41м/мнн. Длина жидкой фазы сяптка толщиной 220 мм при этом составляет 6,2 м. С ускоре- кием 30 мм/с достигают значения скорости вытягивания равной 1,5 рабочей или 0,62 м/мин за 14 с и продолжают разливать с этой скоростью на длине спитка 0,5 жидкой фазы, соотеетствуюшей ра- . бочей одтимальЕОй 0,41 м/мин или на длине 3,1 м. После этого скоросаъ вытягдаения плавно уменытают до рабочего оптимального значения О,41 м/мин и ведут процесс разливки с этим постоянным значением до конца опорожнения сталеразлквоч ного ковша. Разливку ведут в два ручья. При разливке сдшка сечением 180x1200- мм на той же установке непрерывной разливки перед началом процеоСО на ласточкин хвост затравки укпа7дьтают 20 кг хоподипьннков в виде обреза. -После открывают cToriog в промежуточном ковше и наполняют крис таллизатор на величину 0,3 его активной высоты или на 0,3 м. Вес погонного метра отпиваемого спитка составлкет соответственно 500 кг. В этот момент в жидкий ьгетапп вводят добавоч ную порцию холодильников в виде обреаи или струкчкй в количестж-е 12 % , от напитого металла или 60 кг. После этого включают привод и начинают вытяги ватъ затравку с начальной скоростью 0,2 м./мин и ускорением 4 О мм/с. Длина зоны вторичного охлаждения до тя.нущйх валков расчитвна на рабочую оптимальную скорость вытягивания рав ную 0,62 м/кган. Длина жидкой фазы слитка толщиной ISO мм при этом составляет 0,2 м, С ускорением 40 мм/с достигают значения скорости вытягвва «ия равной 2,5 рабочей оптимальной или 1,5 м/мин за 6 с и продолжают разливать с этой скоростью на длине слитка 0,6 глубины жидкой фазы, соот ветствующей рабочей оптимальной 0,62 м/мин или на длине 3,7 м. Посл этого скорость вытягивания плавно уменьшают до рабочего оптимального значения 0,62 м/мин и ведут процесс разливки с этим постоянным значением до конца опорожнения сталеразливочного ковша. Разливку ведут в два ручья. В процессе пуска установки после повышения уровня металла в кристаллизаторе выше ншкнего среза удлиненного стакана на менйск еталла подается шпак. ПредлагаекйЛй способ позволяет орга пвзовать ускоренное истечение первых относительно аоподных порций металла из основного KOiBma в количества 1О 15 %, после чего истечение можно уме до рабочих значений Это позволяет сниазть необходимую температуру 2 металла в сталеразливочном ковше на 20-40 С, ускорить его выппавку и нагрев в сталеплавильном агрегате. Предлагаемый способ исключает замерзание разлгоочных стаканов в ковшах в самый ответственный момент (пусковой период) процесса разливки, сокращает время разливки ЮО-тонной плавки на 4-6 %. Формулаизобретения Способ непрерьшной разливки метапnoBj включающий подачу металла из о жжиого ковша в промежуточный, а из него - в кристаллизатор через удлиненный стакан под металла, регулирование расхода металла из ковшей, вытягивание слитка из кристаллизатора с переменной скоростью, ввод затравки,в кристаллизатор и подачу холодильников, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности проиесс а разлявки и повышения его производительности, в начале процесса разливки после наполнения кристаллизатгора на 0,2-0,5 его активной высоты в кдаталл вводят добавочную порцию холодильНИКОВ в количестве &-12 % от наггатогх металла, после чего начинают вытяг вание слитка с ускорением мм/с до достижения скорости вытяпАзания ной 1,5-2,5 ее рабочего значения и с этой скоростью вытягивают слиток 0,5-О,6 глубины жидкой фазы, соответствующей рабочей скорости, а затем скорость уменьшают до рабочего значения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3726331 , кл. 164-57, 1973. 2о Авторское свидетельство СССР № 634844, кл. В 22Р 11/00, 1978.