Способ непрерывной разливки металлов на установках с криволинейной технологической осью Советский патент 1982 года по МПК B22D11/00 

этом случае составляет единое целое с зоной вторичного охлаждения. Пос ле опускания отлитого слитка в каме ру с водой процесс разливки прекра щают до окончания процесса охлаждв НИН отлитого слитка 2. Недостатком известного способа является низкое качество слитков. Это объясняется тем, что имеющиеся на торцах слитка усадочная раковина и осевые трещины окисляются, в них попадает вода. Вследствие этого указанные трещины не завариваются при последующей прокатке, что приводит к браку готовой металлопро- . дукции. Кроме того, при известном способе необходимо, каждый раз прекращать процесс разливки после очередного погружения, слитка в камеру с водой. Это приводит к снижению произвс5дительностй установки непрерывной разливки. Опускание слитка в камеру с водой, имеющую одинаковую температуру по объему, приводит к возникнове нию значительных температурных градиентов и термических напряжений в частях слитка, отлитых в последнюю очередь, так как они имеют повышенную температуру. При этом в слитке возникают внутренние и наружные тре щины. Указанный способ не применихл ка установках с криволинейной технологической осью, так как в этом случае Слиток до резки выходит в горизонтальное положение. В известном способе необходимо применение кантователей слитков и специальных- грузозахватных приспособлений. Кроме того, охлаждение слитка производят не в потоке и является дискретным, требующим перед охлаждением следующего слитка удаление из камеры с водой преды- дущего, уже охлажденного слитка. Процесс охлаждения не позволяет непрерывно обрабатывать слитки и зесги непрерывную разливку методом гхлавка на плавку . Исследованиями установлено, что ,Щ1Я ускоренного охлаждения при условии получения слитков оптимального качества необходимо погружать слитки в с водой в потоке до резки, при этом направление вода должно быть навстречу движению сли кд. В этом случае к наиболее нагре тым участкам будет приходить уже нагретая вода, что уменьшит значения возникающих температурных град ентов и термических напряжений, а время охлаждения необходимо устано вить в зависимости от толщины слит ка и скорости его вытягивания, т.е пропорционально времени его полного затвердевания. Целью изобретения является повышение качества слитков и производительности труда. Указанная цель достигается тем, что согласно способу непрерывной разливки металлов на установках с криволинейной технологической -) осью, включающему подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка, охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения, последующее ускоренное охлаждение в камере водой и резку слитков, воду в камере.подают со стороны резки слитка в направлении, противоположном движению слитка, при этом время охлаждения слитка поддерживают в пределах 0,5-1,5 времени его полного затвердевания. Качество непрерывнолитых слитков будет улучшаться вследствие отсутствия окисления осевых трещин на торцах слитков после их резки, так как они в момент резки будут охлажденнЕлми. Кроме того, применение направления течения воды навстречу движущемуся слитку устраняет возникновение значительных температурньох градиентов и термических напряений. По мере продвижения воды к наиболее горячим участкам слитка она успевает нагреваться, устраняет брак слитков по внутренним и наружным трещинам, а также способствует удалению окалины с поверхности слитка. Повышение производительности труда объясняется отсутствием необходимости применения кантователей и специальных грузозахватных приспо- , соблений, охлаждением слитка в потоке на рольганге до его резки на мерные заготовки. Время пребывания каждого элемента поверхности слитка в пределах 0,5-1,5 времени его полного затвердевания устанавливают в прямопропорциональной зависимости от толщины слитка и скоростью его вытягивания, что объясняется его теплосодержанием. При меньшем значении не будет происходить охлаждение слитка до необходимой температуры 300ЮО С. Большее значение устанавливать не имеет смысла ввиду охлаждения слитка до оптимального значения. На чертеже показана схема установки непрерывной разливки с криволинейной технологической осью, реализующая предлагаемый способ. Установка состоит из кристаллизатора 1, далее расположенной зоны 2 вторичного охлаждения с поддерживающими и направляющими слиток 3 ролик.а1ии 4, между которыми установлены форсунки 5. После выхода из зоны вторичного охлаждения слиток 3 по рольгангу 6 проходит через камеру 7,

после выхода из которой подвергается резке на заготовки 8 посредством газорезки 9. Вода 10 подается в камеру 7 по трубопроводу 11 и удаляется через щели 12 и 13, цар отсасывается по трубопроводу 14.

Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следукядим образом .

Пример 1. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 подают сталь марки 3 сп и вытягивают из него слиток 3 сечением 250x1600 мм со скоростьюД, 8 м/мин. Технологическую ось установки .непрерывной разливки располагают по радиусу R 10 м (по внешней грани слитка). В зоне 2, вторичного охЛо1ждёния слиток 3 поддерживают и на.правляют при помощи роликов 4, между которыми располагают форсунки S, разбрызгивающие воду для охлаждения поверхности слитка 3.

После выхода из зоны 2 вторично.го рхлаждения непрерывнолитой слиток 3 направляется в сторону газорезки ото рольгангу 6 сквозь камеру с водой 10. После выхода из камеры производят резку слитка 3 при помощ газорезки 9 на мерные заготовки 8 длиной по 10 м.

Боковые стенки камеры 7 образуют с поверхностью слитка 3 щели 12 и 13,При этом щель 12 больше щели 13 равны соответственно 70 и 10 мм по периметру слитка 3. Вода 10, поступающая в камеру 7 по трубопроводу 11, вытекает из нее через щели 12 и 13. Так как величина щели 12 больше щели 13, то большая часть воды будет выливаться через щель 12 создавай направленное движение воды навстречу движению слитка 3 по рольгангу 6.

Время полного затвердевания слитка 3 толщиной 25р мм составляет 22 мин. Время пребывания каждого элемента слитка 3 в камере 7 устанавливают равным 1,5 времени полног затвердевания слитка или 33 мин. Длину камеры 7 при скорости вытягивания слитка 3, равной 0,8 м/мин, устанавливают 26,4 м. Толщину слоя воды над слитком 3 в камере 7 устанавливают равной 1,5 м. Образующийся в Камере 7 пар вытягивают по трубопроводу 14.

Температура поверхности слитка 3 перед входом в камеру 7 составляет . 1000°С, после выхода - 150°С. Температура воды 10 на сливе через щель 13 составляет , через щель 12 - 80°С. Удельный расход воды б слитка.

Таким образом, создается направленное движение воды навстречу движению слитка 3. При этом более

горячие участки поверхности слитка 3 охлаждают нагретой, до 80°С водой на входе в камеру 7, что снижает значения температурных градиентов и термических напряжений, процесс охлаждения идет в потоке, обеспечивается возможность вести процесс непрерывной разливки методом плавка на плавку . Резка слитков в охлажденном состоянии на мерные заготовки .гарантирует отсутствие окисления внутренних осевых трещин на торцах заготовки 8, обеспечивается полное удаление окалины с поверхности слитка.

5 Пример2.В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 подают сталь марки 3 сп и ..вытягивают из него 1СЛИТОК 3 сечением 20D)(1200 и скоростью 1,0 м/мин.

0 Время полного затвердевания слитка толщиной 200 мм 12,4 мин. Время пребывания каждого элемента .-слитка 3 в камере 7 устанавливают равным времени полного затвердевания или

5 12,4 мин.- Общую длину камеры 7 при скорости вытягивания 1,0 м/мин устанавливают 12,4 м. Толщина слоя воды над слитком 3 в камере 7 - 1,2 м. Температура поверхности слитка 3 перед входом в камеру 7 составляет

0 , после выхода - . Температура воды 10 на сливе через щель 13 составляет 30°С, через щель 12 80 °С. Удельный воды устанавливают равным б слитка,

ПримерЗ. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 подают сталь 3 сп и вытягивают из него свиток 3 сечением 150л800 мм

0 со скоростью 1,2 м/мин. Время полного затвердевания слитка толщиной 150 глм 7,0 мин. Время пребывания каждого элемента слитка 3 в камере 7 устанавливают равным 0,5 времени

5 полного затвердевания слитка или 3,5 мин. Общая длина камеры 7 при скорости вытягивания 1,2 м/мин 4,2 м. Толщину слоя воды над слитком 3 в камере 7 устанавливают равной 0,9 м. Температура поверхности

0 слитка 3 перед входом в камеру 7 составляет ЮбО-С, на выходе 200°С. Температура воды на сливе через щель 13 составляет 30 С, через щель 12 - 80°С. Удельный . расход воды 6 слитка.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить брак слитков при ускоренном охлаждении по внутренним и наружным трещинам, полностью устранить окалину с поверхности слитков, улучшить качество отбраковки слитков перед прокаткой, сократить площадь складов слитков, улучшить условия труда, сократить тепловыделение в окружающую среду. При

этом брак слитков сокрашается на 0,5%, количество обрези уменьшается на 0,8%.

Формула изобретения

Способ непрерывной разливки металлов на установках с криволинейной технологической осью, включающий подачу металла в кристаллизато вытягивание из него слитка, охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения, последующее ускоренное охлаждение в камере водой и резку слитков, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитков и производительности труда, воду в камере подают со стороны резки слитка в направлении, противоположном движению слитка, при этом время охлаждения слитка поддерживают в пределах 0,5-1,5 времени его полного затвердевания.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. iron and Steel Engineer 1978, W 5, с. 35-38.

2.Германн Э. Непрерывное литье. М., 1961, с. 646.

гдг7-Т з