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

(St) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

1

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при непрерывной отливке заготовок прямоугольного сечения.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий его заливку в кристаллизатор, с одновременной подачей в центральную часть кристаллизатора внутри полой струи жидкого металла твердых гранул того же металла или сплава. Твердые гранулы распределяются по объему затвердевающего металла в кристаллизаторе струей жидкого металла lj.

Основными недостатками этого способа являются неуправляемость процесса снятия перегрева; неравномерность распределения гранул в сечении заготовки; попадание гранул в корочку кристаллизующегося металла и ее локальное переохлаждение; вынос гранул к мениску металла и образование шлакометаллической корочки.

Все это снижает химическую неод нородность отличаемой заготовки и ухудшает ее физико-механические свойства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности И достигаемому положительному эффекту является способ, включаЮ1ций заливку жидкого металла в кристаллизатор с одновременным вводом перпендикулярно его продольной оси твердой металлической пластины (2j,

Вокруг пластины кристаллизуется металл, который срастается с корочкой формируемой заготовки, предохраняя ее от выпучивания. В кристалли- затор можно непрерывно вводить поперек одну или несколько пластин, причем скорость их подачи равна скорости вытягивания заготовки. Охлаждающее действие пластины приводит к уменьшению жидкой лунки.

0СНОВНЫМ недостатком этого способа разливки является то, что увеличивается неравномерность охлаждения металла по сечению заготовки, более четко выявляются зоны концентрации рыхлости, скопления неметаллических включений, химической неоднородност Цель изобретения - повышение физико-механических свойств заготовки путем улучшения ее, макроструктуры. Цель достигается тем, что в способе непрерывной разливки металла, включающем формирование заготовки в кристаллизаторе прямоугольного сечения, вытягивание ее из кристаллизатора и непрерывную подачу холодиЛьников в виде металлических листов плотностью 6,0-10,0 жидкую лунку заготовки, металлические листы с соотношением толщины к шири не, равным 1: (50-1000), подают на большой оси поперечного сечения кристаллизатора симметрично относительно струи металла на расстоянии от узких граней кристаллизатора 0,3-2,5 толщины заготовки с соотнош нием площади поверхности металличес кой ленты в единицу времени к весовой скорости ее ввода от О,Об до ,, / м мин и,о кг При этом обеспечивается полное расплавление металлических листов на расстоянии 150-1200 мм от мениск металла. Металлические листы должны вводиться в кристаллизатор по его боль шой оси, так как отклонение их от оси приводит к смещению теплового центра, что затрудняет своевременно расплавление листов и ухудшает хими ческую и структурную однородность заготовки. Ввод металлических листо симметрично относительно геометрического центра поперечного сечения кристаллизатора и струи обеспечивае более равномерное снятие .перегрева по сечению заготовки и расплавление листов в указанных пределах высоты кристаллизатора. Металлические лист вводятся в кристаллизатор на рассто нии от узких граней, равном 0,3-2,5 толщины отливаемой заготовки. При расстоянии, меньшем 0,3 толщины заг товки, происходит резкое переохлаждение узких граней заготовки, которое приводит к образованию внутренних дефектов. Расстояние более 2,5 толщины заготовки ограничено струей жидкого металла, подаваемого в крис таллизатор. Расплавление металлических листов должно происходить в кристаллизаторе на высоте от 150 до 1200 мм от мениска металла в зоне активного действия турбулентных потоков, усиливающих тепловое взаимодействие жидкого металла с металлической лентой. При расплавлении листов на расстоянии менее 150 мм от мениска металла сильно охлаждается поверхность жидкого металла на мениске, что затруднит формирование шлака и усилит образование поверхностных дефектов в заготовке. При расплавлении листов на расстоянии более 1200 мм от мениска ухудшается структурная и химическая неоднородность заготовки. Отношение площади поверхности металлических листов в единицу времени к весовой скорости их входа в пределах от 0,06 до 0,6 м мин/кг обеспечивает при изменяющихся скоростях разливки расплавление металлических листов в кристаллизаторе в ПJэaдeлax указанных высот и снятие перегрева металла над температурой ликвидуса.2 При отношении, меньшем 0,0бм мин/кг, площадь контакта поверхности металлических листов при заданной скорости их ввода уменьшается в такой степени, что не будет обеспечено полное расплавление металлических листов в объеме кристаллизатора. При отношении, большем 0,6 м мин/кг, площадь контакта металлических листов увеличивается и их расплавление происходит под самым мениском металла в кристаллизаторе и захолаживает его. Геометрические размеры металлических листов, т.е. толщина и ширина, связаны отношением 1:(50 1000}, которое характеризует развитость периметра поперечного сечения металлических листов и определяет скорость их расплавления жидким металлом. Пример, В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор длиной 1200 мм сечением 250x1650 мм при помощи погружного стакана подается сталь марки 3 сп и вытягивается заготовка со скоростью 0,8 м/мин. С обеих сторон от погруженного стакана по большой оси кристаллизатора на расстоянии от его узкой грани, равном 150 мм, в жидкий металл механическим устройством вводится 1 от разливаемой стали металлических листов из стали 3 сп со скоростью 5 м/мин. Геометрические размеры стального листа (0,8 мм - толщина и {ОО мм - ширина) взяты в соответствии с соотношением 1:500.

Отношение площади поверхности стальных листов к скорости их ввода равно 0,31 м мин/кг (площадь поверхности стального листа, вводимого в расплав в единицу времени, равна 8,0 м, скорость его ввода 26 кг/мин) При изменении скорости разливки соответственно изменяется и скорость ввода металлических листов, а следовательно, линейная скорость их ввода Так при увеличении скорости разливки до 1 м/мин, скорость ввода стальных листов того же сечения увеличивается до 6,0 м/мин.

Металлические листы имеют плотность от 6,0 до 10,0 г/см, температуру плавления, равную или ниже температуры плавления разливаемого металла.

В результате применения предлагаемого способа непрерывной разливки достигается улучшение качеств и внутренней структуры непрерывнолитой заготовки, а следовательно, ее физико-механические свойства, уменьшение глубины жидкой лунки, что позволяет увеличить скорость разливки и произво дительность установок непрерывной разливки на 30.

Формула изобретения

Способ непрерывной разливки металла, включающий формирование заготовки в кристаллизаторе прямоугольного сечения, вытягивание ее из кристаллизатора и непрерывную подачу холодильников в виде металлических листов плотностью 6,0-10,0 г/см в жидкую лунку заготовки, отличающий с я тем, что, с мелью повышения физико-механических свойст заготовки путем улучшения ее макроструктуры, металлические листы с соотношением толщины к ширинер равным 1:(50-1000), подают на большой оси поперечного сечения кристаллизатора симметрично относительно струи металла на расстоянии от узких граней кристаллизатора 0,3-2,5 толщины заготовки с соотношением площади поверхности металлической ленты в единицу времени к весовой скооости

- --я.

ее ввода от 0,06 до 0,6

КГ

Источники информации, пр 1нятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ W , кл. В 22 D 11/0, 1975.