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

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов и сплавов. Известен способ непрерывной разливки металла, включающий подачу металла в кристаллизатор, ввод порошкообразных металлсодержащих добавок, температура плавлания и кипения которых ниже температуры затвердевания разливаемого металла, в смес с металлической дробью того же химического состава, что и разливаемый металл, со скоростью 20-70 м/с и создание над зеркалом метгшла избыточного давления инертного газа от 1 до 1,3 атм Г1, Однако известный способ нельзя ис пользовать в случае защиты зеркала металла в кристаллизаторе шлакообразующей смесью из-за застревания в не и вследствие этого повышаетс расход порошкообразных металлсодержащих добавок. Кроме того, использование известн го способа при разливке открытой стру ей приводит к повышенной загрязненно ти слитков неметаллическими включенй Nfti из-за окисленной поверхности доба вок и дроби. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ непрерывной разливки металла, включа1вдий подачу вакуумированного металла в кристаллизатор через погружные стаканы и ввод в металл твердых добавок в виде проволоки, заключенной в оболочку из малоактивного метгшла, с регулированием скорости их ввода в зaвиcи Dcти от скорости разливки.Глубину расплавления проволоки в металле определяют по эмпирической зависимости 2, Использование известного способа приводит к неоднородному распределению добавок в расплаве из-за изменения глубины их расплавления в зависимости от скорости разливки. Недостатком является также возможность неполного расплавления оболочки, Цель изобретения - повышение однородности распределения добавок в металле , Указанная цель достигается тем, что в способе непрерывной разливки металла на слябы, включающем его подачу в кристгутлизатор через погружной стакан .и ввод в метал твердых добавок в виде проволоки или ленты с регулированием скорости ввода Е зависимости от скорости разливки, добавки йводят в зону выходных отверстий стакана, под углом к зеркалу металла, при этом угол наклона проволоки снижают на 1 - 5 для каждых 0,1 м/м повышения скорости разливкл, ввод добавок в выходные отверстия погружных стаканов обеспечивает однородное распределение добавок в металле за счет стабилизации места их расплавления и высокой степени турбулизации выходящего из стакана .потока расплава. Изменение угла наклона проволоки к горизонтсши в зависимости от скорости разливки обеспечивает однородное распределение добавок в металле за счет стабильного их расплавления в одном и том же месте при широких пределах -изменения скорости разливки Пределы изменения угла наклона проволоки к горизонтали определены из условия ее подачи через оба выходных отверстия погружного стакана, внутренний диаметр погружного стака а принят равным 50-100 мм, размеры диаметра струй металла из стакана 50 и 100 мм, наклон струй R горизонтали от О до 25°. Рассматривая слябон профили слитков сечением 150-350, Mf.i и исходя из того, что размеры стакана пропорциоигшьны сечёкию слитка, для определения пределов достаточно взять один профиль слитка, например,. 250 х 1000 - 2000мм Наибольшее изменение угла наклона проволоки к горизонтали от 50 до 20- соответствует горизонтальной подаче eтaллa в кристаллизатор ширино 2000 мм. Учитывая, что на практике в слитки такого сечения металла разливают со скоростями 0,6 - 1,2 м/мин Изменение угла наклона проволоки сос тавляет 5° на 0,1 м/мин изме-неиия скорости разливки, которое и бБШо взято за верхний предел запрашиваемой величины. Наименьшее из менение угла наклона проволоки прибл зительно от 20 до 30°соответствует подаче металла наклонными струями под углом в слитки шириной lOOO Mivi, В этом случае изменение Угл наклома проволЬки равно 1,7° на каждые 0,1 м/мин изменения скорости. За пpaшивae tый -нижний предел ййбран близким к этой величине (1°}с учетом бо.льшего изменения скорости ДЛЯ слит кой малой ширины. Пример. Из 15 т промежуточ ного kOBtaa разливаю т сталь Ст. Зсп методом плавка На плавку в два кристгшлйзатора сечением 250 1600 мм через погружные стаканы с прЯ1 юуголь ними выходными отверстиями размерами 60 90 мм. отверстгия наклонены под углом 25 .вниз. Скорость разливки- те куще.й плавки О,-7 м/миН. Содержание алюминия в стали 0,02%. В выходные отверстия стаканов вводят алюминиевую проволоку диаметром 6 мм со скоростью б м/мин Сиз расчета ввода в металл 0,015% гшюминия под углом 25°к горизонтали. Расплавление алюминия происходит в полости стака на на длине от начала погружения проволоки в металл около . 350 мм ( экспериментально установленное время начала размягчения проволоки диаметром. 6 мм - около 1 с). При повьвлений скорости разливки до 0,9 м/мин скорость ввода проволоки в отверстие стаканов увеличивают до 7,5 , при этом угол наклона проволоки к горизонтали изменяют на угол в 20°, т.е. на 2,5° для каждого изменения скорости в 0,1 м/мин. При замене сталеразливрчного ковliia teкyщeй плавки снижают скорость {разливки до 0,5 м/мин. Скорость вво;дапроволоки снинают до 4,5 м/мин,а угол наклона к горизонтали устанавливают в 35° т.е. на 4° для каждых 0,1 м/мин изменения скорости разливки. После заучены отработанного ковша увеличивают скорость разливки следуюидей плавки до исходной 10,7 м/мин). При этом восстанавливают скорость подачи проволоки б м/мин и ее наклона к горизонтали 25. Применение предлагаемого способа, в частности при серийной разливке, позволит повысить однородность, распределения добавок в литом металле и таким образом снизить его перевод в менее ответственные марки.Так, при разливке плавок низколегированных марок стали типа 09Т2ФБ на УНРС с использованием известных методов .- ввода ванадия в кристаллизатор воз - ° неравномерное распределение этого элемента прежде всего в металле переходных участков. В8од Ванадия в составе проволоки в выходные отверстия погружного стакана и изменение, угла наклона проволоки к горизонтали в зависимости от скорости разливки позволяет уменьшить леревоД стали таких участков в другие марки. Например, при разливке плавок На УНРС сериями по 8 плавок весом 340 т из-за снижения скорости разливки в период замены сталеразливочных ковшей может быть отбраковано в среднем 25 т металла длина, участка,, разлитого с пониженной скоростьюF около 1 м ). в год отливается около . 800 серий, т.е. может быть переведено в другую марку стали около 20 тыс.т Экономия от снижения брака даже на 50% составит s этом случае около 250 тыс.руб. и год. изобретения Способ непрерывной разливки металла на слйбы, включающий подачу метаила в кристгшлнзатор через погружной стакан и ввод в метгшл добавок в виде проволоки или ленты с регулированием скорости ввода в зависимости от скорости разливки, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности распределения добавок в металле, добавки вводят в зону галходных отверстий стакана под углом к зеркалу металла,при этом угол накло ria проволоки снижают на 1-5° дйя каждых 0,1 м/ммн повышения скорости разливки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1..Авторское свидетельство СССР 601076, кл. В 22 D 11/00, 1976. 2. Патент Японии 52-133014, кл. 10 : 153, опублик. 1976.