Способ разливки металла Советский патент 1981 года по МПК B22D11/00 

(54) СПОСОБ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано преимущественно в процессах непрерывной разливки металлов и сплавов и при производстве крупнотоннажных слитков. Известен способ непрерывной разливки металла, по которому жидкий металл непрерывными струями сливают в кристаллизатор и в процессе слива металла вводят в кристаллизатор порошкообразные добавки 1 . Недостатком известного способа яв ляется то, что для обеспечения внедрения порошкообразных добавок в расплав их скорость должна быть достато но высока (20-40 м/с. Необходимость разгона порошкообразных добавок до этих скоростей в значительной мере усложняет процесс и оборудование для его осуществления. Кроме того, динамическое воздействие высокоскоростного потока порошкообразных частиц на зеркало расплава и неравномерное распределение частиц по сечению потока ухудшает качество получаемого слитка. Цель изобретения - упрощение процесса разливки и повышение качества литья. .Поставленная цель достигается тем, что в способе разливки металла, иключаичцем подачу металла в кристаллизатор и ввод в металл порошкообразных добавок, струю металла пропускают через слой газовзвеси из порошкообразных добавок. На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа применительно к производству крупнотоннажных слитков. Расплавленный металл из ковша 1 через промежуточный металлоприемник 2 с калиброванным сливным отверстием 3, формирующим струю 4 металла, сливают в изложницу 5. В процессе слива струя 4 металла проходит через слой газовзвеси 6 из порошкообразных цо

бавок. Для образования слоя газовэвёси служит устройство 7, представляющее собой емкость с пористым металлокерамическим дшпцем 8 и сливной перегородкой 9. В .устройство 7 из бункера 10 непрерывно поступает порошок, который псевдоожижается газом, продуваемым через пористое днище 8, Излищок порошка непрерывно удаляется через сливную перегородку 9 в емкость II, Этим обеспечивается постоянство уровня взвешенного слоя порошковых добавок. Струя металла проходя через слой газовзвеси из порошковых добавок, захватывает частицы порошка и вместе с ними поступает в изложницу 5,

Количество имплантированного в струю порошка определяется высотой взвешенного слоя, средним диаметром частиц порошковых добавок, расходом газа для образования определенного слоя газовзвеси, диаметром струи металла. Предлагаемый способ может быть использован для модификации расплавов, повышения скорости кристаллизации в процессах производства слитков и непрерывнолитых изделий и в других процессах, требующих воздействия на расплав порошкообразных добавок.

Пример. Быстрорежущую сталь Р6МК5 при 1480°С через промежуточный предварительно разогретый до 1200 1300°С металлоприемник со сливным отверстием 015 мм сливают в 800-килограммовую изложницу с внутренним диаметром 250 мм. В процессе слива струю металла пропускают через слой газовзвеси из порошка-стали Р6М5К5, полученного методом распыпения жидкого металла инертным газом | азотом). Фракционный состав порошка, используемого для создания газовзвеси, 200315 мкм. Форма частиц порошка сфероидальная. Высота слоя газонзпе.си, iioAдерживаемая постоянной на всем протяжении процесса, 150 мм. Для создания газовзвеси используется химически чистьй азот с содержанием кислорода, не превьш1ающим 0,2%. В процес- . се прохождения струи металла через слой газовзвеси частицы порошка имплантируются в струю и снижают температуру перегрева расплава. Поступая внесте со струей в изложницу, порошковые частицы равномерно распределяются по объему слитка и, являясь центром кристаллизации, обеспечивают получение слитка . с мелкозернистой структурой без присущих слиткам осевой рыхлорсти и несплошности.

Анализ материального баланса процесса показал, что доля имплантированных в жидкий металл порошковых частиц состааляет приблизительно 4,5%

Экономическая эффективность способа применительно к получению быстрорежущих сталей составляет ориентировочно 300 руб. на тонну за счет повышения качества ётaплa и снижения стоимости последующего передела (деформирования и термообработки).

Формула изобретения

Способ разливки металла, включающий подачу металла в кристаллизатор, и ввод в металл порошкообразных добавок, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения качества слитков, струю металла пропускают через слои газовзвеси из порошкообразных добавок.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 653023, кл. В 22 D 11/00, 1977.