Способ обработки металлов и сплавовпРи НЕпРЕРыВНОй РАзлиВКЕ Советский патент 1981 года по МПК B22D11/108 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ

содержания легирующей добавки в металле из-за его окисления шлаком в разливочном ковше, а также прекращения подачи металла из него, что также приводит к неоднородному распределению легирующих добавок в расплаве по ходуразливки.

Цель изобретения - повышение однородности распределения легирующих и модифицирующих добавок в металле.

Указанная цель достигается тем,чт согласно способу обработки металлов сплавов при непрерывной разливке, включающему подачу металла вертикальной струей из разливочного ковша в промежуточную емкость с поддержанием постоянного уровня расплава в ней и введением в струю металла раскисляющих и модифицирующих твердых добавок в зависимости от расхода металла из промежуточной емкости, место ввода добавок изменяют по высоте струи в зависимости от расхода расплава из разливочного ковша и расход добавок увеличивают в пряМО пропорциональной зависимости от времени разливки, при этом его регулирование осуществляют общим с расходом металла сигналом. Добавки вводят на 0,01-0,5 длины струи при расходе металла от 0,05 до 0,3 максимального и 0,5-1,0 длины струи при расходах металла О,31-1,О максимального значения, а расход добавок увеличивают на 5-30 %.для каждой 0„1 длительности разливки.

Изменение места ввода добавок по высоте струи в зависимости от расхо, да расплава из разливочного ковша обеспечивает их однородное .распределение в металле. Причем если при меньших расходах металла это достигается за счет более раннего ввода добавок в струю, то при больших расходах равномерное распределение добавок в расплаве обеспечивается уже за счет большей кинематической энер. гии более массивной струи металла.

Увеличение расхода добавок в прямо пропорциональной зависимости от времени разливки компенсирует их угар из-за окисления шлаком в разливочном ковше, что обеспечивает однородное распределение добавок э металле по ходу разливки.

Регулирование расхода добавок общим с расходом металла сигналом позволяет согласовать подачу добавок в промежуточную емкость с подачей металла из сталеразливочного ковша, что исключает неоднородность распределения добавок в емкости при перерывах в подаче металла.

Положение места ввода добавок по длине струи в зависимости от расход металла выбрано на основе экспериментального исследования кинетики истечения потока расплава из стакана сталеразливочного ковша. Установлено, что при расходах 0,05-0,3, максимального, нарушение сплошности потока из-за раскрытия струи отмечается на 0,5 ее длины. При расходах 0,31-1/,0 максимального, нарушение сплошности потока наблюдают на уровне металла, т.е. на единицу длины струи.

Введение добавок при расходе 0,050,3 максимального целесообразно на участке, равном 0,05-0,5 длины струи, на участке менее 0,05 нецелесообразно по конструктивным соображениям, а более 0,5 из-за нарушения сплошности струи. При расходе металла 0,31-1,0 максимального целесообразно введение добавок на участке 0,5-1,0 длины струй, менее 0,5 нецелесообразно из-за усложнения обслуживания шиберного затвора, более 1,0 нецелесообразно из-за повышенного угара алюминия.

Установлено, что по ходу разливки металла происходит угар элементов в жидкой стали и особенно алюминия. Поэтому целесообразно увеличивать расход добавок на 530% черезкаждые 0,1 длительности разливки. Увеличение расхода добавок менее 5% нецелесообразно, так как это не компенсирует угара, а более 30% нецелесообразно, так как это приводит к повышению химической неоднородности металла.

Пример. При непрерывной разливке марки 17Г1СУ металл разливают из 350-тонного ковша через 15-тонный промежуточный ковш в два кристаллизатора сечением 250х1б00 мм. Расход металла из сталеразливочного ковша регулируется шиберным затвором, при этом максимальный расход металла составляет 9 т/мин, а длина струи металла - 1,2 мм.

В начале разливки расход металла составляет 0,45 т/мин (0,05 макс), при этом вводят алюминиевую проволоку в струю металла на расстоянии

5 0,06 м от шибeJpнoгo затвора (0,05 длины струи металла).Затем расход металла уве;г1ичивается до 9 т/ми§ (1,.0 макс) и место ввода алюминиевой проволоки опускается на уровень

0 металла (1,0 длины струи).

Через 1 мин после наполнения ковша расход металла снижается до 2,7 т/мин (0,3 макс), при этом ввод алюминия осуществляется на расстоя5нии 0,6 м от шиберного затвора (0,5 длины струи металла), затек металл начинают подавать с расходом 6,3 т/мин (0,7 макс), а проволоку, вводят в металл на расстоянии 0,96 м от шиберного затвора (0,8 длины

0 струи). При таком расходе разливают 85% массы металла.

Вся плавка разливается за 60 мин, за это время расход алюминия увеличивают 9 раз.После 6,12,18,24,30,

5 36 и 42-ых плавок расход алюминия сост ляет 0,21; 0,22; 0,23, 0,24, 0,25, 0,26 и 0,27 кг/т соответственно, т.е. каждый раз расход алюминия воз растает на 5% от начального равного 0,2 кг/т. После 48-ой минуты расход увеличивают до 0,295 кг/т (на 15% от начального) , а после 56-ой минуты увеличивают до 0,325 кг/т (на 30% от начального). На 37-ой минуте производят смену погруженных слитков, при этом скорость подачи металла снижают до ., 1,5 т/мин и пропорционально расходу металла снижают расход алюминия до 0,062 кг/т, затем расход металла вновь устанавливают 6,3 т/мин, а расход алюминия - 0,26 кг/т, т.е. пропорционально расходу металла. Начало и конец подачи проволоки, регулирование ее скорости осуществляют от сигнала, управляющего положением плиты шиберного затвора сталеразливочного ковша. Предлагаемый способ, в частности при серийной разливке, позволяет . повысить однородность распределения добавок в литом металле и, таким образом, снизить его перевод в менее ответственные марки. При разливке плавок низколегированных марок стали на УНРС возможно выпадание по алюминшо прежде всего металла переходных учсастков. Изменение места ввода алюминиевой проволоки по высоте струи, ввод проволоки в зависимости :ОТ времени разливки и его регулирования общим с расходом металла сигналом позволяет исключить перевод стали таких участков в другие марки. Формула изобретения 1. Способ обработки металлов и сплавов при непрерывной разливке, включающий подачу метёшла вертикальной струей из разливочного ковша в промежуточную емкость с поддержанием постоянного уровня расплава в ней и введением в струю металла раскисляющих и модифицирующих твердых добавок в зависимости от расхода металла из промежуточной емкости, о т ли чающийся тем, что, с целью повышения однородности распределения добавок в металле, место их ввода изменяют по высоте струи в зависимости от расхода расплава из разливочного ковша и расход добавок увеличивают в прямо пропорциональной зависимости от вре-мени разливки. 2. Способ по П.1, о т л и ч а ю щ и.и с я тем, что добавки вводят на 0,05-0,5 длины струи при расходе металла от 0,05 до 0,3 максимального и 0,5-1,0 длины струи при больших расходах расплава, равным 0,31-0,1 максимального расхода. .3. Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что расход добавок увеличивают на 5-30% для каждых 0,1 длительности разливки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии 49-14658, л. 11 В ,091.1, 1971. 2.Патент ФРГ 125854, л. 31 Ь 11/10, 1967.