Способ непрерывной разливки металлов Советский патент 1982 года по МПК B22D11/00 

54) СПОСОБ НЕПРЕРЬЮНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разпив ке металлов.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку металла в кристаллизатор, вкггягива- ние из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения роликами, охлаждение слитка водой, распыливаемой форсунками, изменение удельных расходов воды по экспоненциальному закону от максимального . значения под кристаллизатором до минимального в конце зоны охлаждения и резку слитков на мерные длины. При этом удельные расходы воды изменяют от 3,5-4,0 до 1,7-1,9 .ч, причем воду подают на слиток на участке, соответствующем 0,6-0,7 времени его полного затвердевания, в течение 0,09-0,32 ч в прямо пропорциональной зависимости от толщины слитка 1.

Недостатком известного способа является расслой листовой металлопродукции, прокатанной из слябов, отлитых согласно зтому способу. Это объясняется неоднородностью физико-химических свойств по сечению слитка вследствие скопления ликватов

и неметаллических включений в сред ней части слитка вдоль теплового центра.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения

10 роликами, охлаждение слитка водой, распыливаемой форсунками, изменение удельных расходов воды по экспоненциальному закону от максимального значения под кристаллизатором до ми15нимального в конце зоны охлаждения и резку слитковна мерные длины. При этом создают увеличения удельных расходов воды по всей длине зоны вторичного охлаждения посредством цикли20ческого увеличения давления воды в форсуночных секциях на 50-100%, причем время цикла определяют из соотношения С KD, где К - коэффициент пропорциональности, равный 0,020,2 мин/см ; D - толщина слитка, а

25 величина увеличения давления воды одинакова по всей длине зоны вторичного охлаждения 2.

Недостатком известного способа является расслой листовой металлопро30

дукции, прокатанной из сля&ов, ,, отлитых согласно этому способу. Это объясняется тем, что в процессе раз,ливки легкоплавкие ликваты и неметаллические включения скапливаются в конце лунки жидкого металла, кристаллизующейся в последнюю очередь. Создание импульса удельны с расходов воды одновременно по всей длине зоны вторичного охлаждения не ликвидирует скопление ликватов и неметаллических включений,по оси поперечного сечения слитка. Это вызывает неоднородность физико-химических свойств по сечению слитка и приводит к .расслою прокатанных листов.

Установлено, что для устранения расслоя прокатанных листов необходимо уменьшить концентрацию ликватов и неметаллических включений по оси слитка в местах его резки на мерные длины. Этого ожно достигнуть увеличением удельных расходов воды на поверхности слитка на том участке, на котором производится его резка.При этом импульс удельных расходов воды необходимо Перемещать в зоне вторичного охлаждения вместе со слитком с одинаковой скоростью. Перемещение импульса можно осуществить посредством автоматического устройства, переключающего форсунки в соответствии со скоростью -слитка.

Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитых ;слитков и прокатанных из них листов.

Указанная цель достигается тем, что в процессе разливки непосред- ственно под кристаллизатором создают импульс увеличения удельных расходов воды, перемещают его вдоль зоны вторичного охлаждения со скоростью вытягивания слитка, воспроизводят импульс через участки слитка, краткие мерной длине разрезаемых слитков, а резку слитка производят в местах действия импульсов, при это величину импульса изменяют по экспоненциальному закону от 1,4-1,6 оптимального значения удельных расходов под кристаллизатором до 1,1-1,3 в конце охлаждения в прямопропорциональной зависимости от толщины слитка.

Качест.во непрерывнолитых слитков « прокатанных из них листов улучшается потому, что усредняются физикохимические свойства слитков по сечению в местах из резки иа мерные длины. При этом скопления ликватов и неметаллических включений не выходят на поверхность торцов слитков и прокатанных листов, что устраняет их расслой при сварке и дальнейшей эксплуатации.

Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом.

В процессе разливки в кристаллизатор сечением 250X1700 мм2 заливают сталь марки 17Г1С и вытягивают елиток со скоростью 1,0 м/мин. в зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи холостых и приводных роликов и охлаж,дают водой, распыливаемой форсунками.. ,Удельные расходы воды изменяют по экспоненциальному закону от 6,5 под кристаллизатором до 2,5 в конце зоны охлаждения, ина зоны вторичного охлаждения составляет 20,0 м. В зоне вторичного охлаждения установлены 40 рядов форсунок, каждый из которых соединен с ;исполнительным механизмом, регулирующим расход воды в форсунках.-Исполнительные механизмы соединены с ав-. тематическим устройством, регулирующим расходы воды по рядам форсунок в зависимости от скорости вытягива ния слитка. При этом автоматическое устройство следит за положением в зоне вторичного охлаждения каждого пояса поверхности слитка шириной 100 мм от его выхода из кристаллизатора до выхода из зоны вторичного охлаждения. После выхода из зоны вторичного охлаждения слиток разрезают на мерные длины 10 м и отправляют в, прокатный цех.В прокатном цехе слябы разрезают на 4 части по 2,5 м каждая. Из каждого куска сляба прокатывают лист толщиной 16 мм.

В процессе разливки создают импульс увеличения удельных расходов воды посредством переключения испол нительных механизмов до 9,75 м в ряду с форсунками под кристаллизатором или в 1,5 раза и до 3,00 в ряду с форсунками в конце зоны охлаждения или в 1,2 раза. При этом импульс увеличения удельных расходов воды перемещают по рядам с форсунками вдоль зоны вторичного охлаждения со скоростью вытягивания слитка или 1,О м/мин.

Создание импульса увеличения удельных расходов воды в ряду под кристаллизатором и дальнейшее переключение рядов с форсунками на увеличенный расход производят при помощи автоматического устройства через каждые 2,5 м отлитого слитка.

. При такой организации режима вторичного охлаждения на фронте кристаллизации слитка происходит местное ускорение процесса -затвердевания, в этих местах оболочка слитка утолщается и происходит более быстрое смыкание фронтов кристаллизации и затвердевание слитка по сравнению с другими его участками. В результате ЭТОГО- легкоплавкие ликваты и неметгшлические включе-ния концентрируются на еще не затвердевших участках слитка. Участки слитка, быстрее других 5 затвердевшие, таким образом, оказываются менее насниюнными ликватами и неметаллическими включениями. Резк ллитков производят только по этим участкам, в результате чего на торца слитка отсутствуют ликваты и неметал лические включения г свойства слитка на этих участках усредняются. В ре зультате этого прокатанные листы из отлитых слябов не подвержены расслою при сварке их в газопроводные трубы JI дальнейшей эксплуатации. Величину импульра увеличения удельных расходов воды изменяют по экспоненциальному закону от 1,4-1,6 их оптимального значения под кристал лизатором до 1,1-1,3 в конце зоны охлаждения в прямо пропорциональной зависимости от толщины слитка. Это объясняется тем, что с увеличением толщины слитка увеличивается толщина оболочки слитка в конце его затверде вания, а вместе с этим ее тепловая инерция. При толщине слитка 200 мм величину импульса увеличения удельных расходов воды устанавливают в 1,4 раза больше оптимального значения под кристаллизатором и в 1,1 в конце зоны охлаждения. При толщине слитка 300 мм- в 1,6 и 1,3 раза больше, соответственно. Автоматическое устройство управле ния расходами воды, скорости вытягивания и устройств для резки слитков может быть соединено с ЭВМ и управляться по программе. Возможны и друтие варианты осу; ществления предлагаемого способа.. Применение предлагаемого способа непрерывной разливки позволяет повысить качество листов, прокатанных из отлитых слябов, устранить их расслой при сварке и дальне йаей эксплуатации. В местах резки слитка ус-редняются его физико-химические свой ства, что приводит к улучшению качества и сокращению обрези. слитков на 0,2 %. Формула изобретения Способ непрерывной разливки металлов, включающий заливку металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения, охлаждение слитка водой, изменение оптимальных удельных расходов воды по экспоненциальному закону от максимального значения под кристаллизатором до минимального в конце зоны охлаждения, резку слитков на мерные длины, а также циклическое изменение удельных рас-, ходов воды, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества Ьлитков, в процессе разливки непосредственно под кристаллизатором создают импульс увеличения удельных расходов воды, перемещают его -АВДОЛЬ зоны вторичного охлаждения со скоростью вытягивания слитка, воспроиз-. водят импульс через участки слитка, кратные мерной длине разрезаемых слитков, а резку слитка производят в местах действия импульсов, при этом величину импульса изменяют по экспоненциальному закону от 1,4-1,6 оптимального значения удельных расходов под кристаллизатором до 1,1-1,3 ia конце охлаждения в пвямопропорциоИсшьной зависимости от толщины слитка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 445510, кл. В 22 D 11/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 635671, кл. В 22 D 11/00,1976 (прототип) .