Способ непрерывной разливки нержавеющей стали Советский патент 1984 года по МПК B22D11/00 

Изобретение относится к металлургии. Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помощи роликов и брусьев, охлаждение поверхности слитка водой, разбрызгиваемой форсунками, сгруппированными по участкам, изменение удель ных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному закону от максимального до минимального значения, а также резку слитка на заготовки. При этом при непрерьюной разливке нержавеющей стали удель ные расходы воды уменьшают вдоль зон вторичного охлаждения, состоящей из двух участков. Общее количество воды распределяют между верхним и нижним участками кйк 6,0-7,0 и 3,0-4,0 1. Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков из нержавеющих марок стали. Это объясняется скачкообразным изменением теплового потока в нижней части кристаллизатора и на первом участке зоны вторичного охлаждения. Это при водит к резкому возрастанию значений температурных градиентов- и термических напряжений в оболочке слитка, что вызывает образование внутренних и наружных трещин. Наиболее близким к изобретению является способ непрерьшной разливки метадпа, включающий подачу метал ла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью,, поддержание и направление слит ка в зоне вторичного охлаждения при роликов или брусьев, охлажде ние поверхности слитка водой, разбрызгиваемой форсунками, сгруппированными по участкам, изменение удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненци альному закону от максимального до минимального, значения, а также резк слитка на заготовки. При этом удель ный расход воды изменяют от 3,5-4,0 до 15 7-1,9 . ч, воду подают на сл ток на участке, соответствующем ,7 времени его полного затвердевания в течение 0,09--0,32 ч в прямой пропорциональной зависимости от толщины слитка, изменяющейся в пределах 0,15-0,3 м . Недостатком известного способа является низкое качество непрерывно-, литых слитков из нержавеющей стали. Это объясняется отсутствием необходимой закономерности теплоотвода слитка, начиная от мениска металла, в кристаллизаторе до конца зоны вторичного охлаждения. При этомпроисходит резкое скачкообразное изменение теплоотвода при выходе слитка из кристаллизатора в район первого участка зоны вторичного охлаждения. Кроме того, охлаждение слитка водой на участке, соответствующем 0,6-0,7 времени его полного затвердевания, приводит к переохлаждению доверхности слитка из нержавеющей стали до 500-650 С, что делает невозможным газовую резку слитков на заготовки. Известный режим вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков из нержавеющей стали приводит к возникновению в оболочке слитка значительных температурных градиентов и термических напряжений, что вызывает бракслитков по внутренним и наружным трещинам. Целью изобретения является повышение качества слитков из нержавеющей стали. Поставленную цель достигают тем, что в способе непрерьшной разливки нержавекнцей стали, включающем подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью. Охлаждение поверхности слитка водой с помощью форсунок, сгруппированных по участкам, с изменением удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспоненциальному-закону и последующим охлаждением в атмосфере зоны вторичного охлаждения и далее . на воздухе, а также резку слитка на заготовки, на участке под кристаллизатором, составляющем ,4 длины жидкой фазы слитка, удельные расходы воды увеличивают от 2,0-2,5 под кристаллизатором до 5,0-7, в- конце участка, на последующем участке удельные расходы воды уменьщают от 5,0-7,0 до 1,01,5 м /м. ч, при этом общая длина зоны охлаждения водой составляет ,6 длины жидкой фазы слитка. Способ непрерывной разливки нержавеющей стали осуществляют следую njhM образом. Приме р 1.В процессе непрерывной разливки металлов в кристаллизатор сечением 200x1500 мм подают нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т и вытягивают из него слиток со ; скоростью 0,8 м/мин. В зоне вторичного охлаждения слиток подцержи,вают и направляют при помощи ролико поверхность слитка охлаждается водои, разбрызгиваемой форсунками, сгруппированными по двум участкам. В пределах каждого участка производят изменение удельных расходов воды по экспоненциальному закону посредством установки форсунок вкаждом ряду различной производитель ности. Глубина жидкой фазы слитка сечением мм при скорости вытягивания 0,8 м/мин составляет 1.0,0 Мо Длина кристаллизатора соста ляет 1 м. Таким образом, длина зоны вторичного охлаждения составляет 9,0 м. Длину первого участка устанавливают равной 0,35 длины жидкой фазы слитка или 3,5 м. На этом участке у личивают удельные расходы воды по экспоненциальному закону от минимал ного значения под кристаллизатором, равного 2,25 . ч до максимально го значения и конце участка, равного 6,0 . В дальнейшем на участке длиной, равной 0,15 длины жидкой фазы или 1,5 м, удельные рас ходы воды уменьшают по экспоненциал ному закону от максимального значения, равного 6,0 до минимального, равного 1,25 ч в ко це участка. Общую длину зоны непосредственного охлаждения слитка водой устанавливают равной 0,5 длины жидкой фазы или .5,0 м, В дальнейшем слиток охлаждают в атмосфере зоны вторичного -охлаждения и на воздухе без подачи воды на его поверхность. При этих условия.х температура повер ности слитка под кристаллизатором составляет 11.50 С, а в конце затвер девания 750С. Пример 2. В процессе непре рьшной разливки металлов в кристалл затор сечением 250x1500 мм подают нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т и вытягивают из него слиток со скоростью 0,6 м/мин. Глубина жидкой фа 64 в этом случае составляет 13,2 м. Длина кристаллизатора составляет 1,0 м. Таким образом,чдлйна зоны вторичного охлаждения составляет 12,2 м. Длину первого участка устанавливают равной 0,4 длины каждой фазы слитка или 5,3 м. На этом участке увеличивают удельные расходы воды по экспоненциальному закону от минимального значения под кристаллизаторами,, равного 2,5 до максимального . значения, равного 7,0 м/м.-ч в конце участка. В дальнейшем на участке длиной, равной О,2 длины жидкой фазы или 2,64 м, удельные расходы воды уменьшают по экспоненциальному, закону от максимального знйчення, равного 7,0 ч до мингдаального. равного 1,5 .Ч в конце участка. Общую длину зоны непосредственного охлаждения слитка водой устанавливают равной 0,6 длины жидкой фазы или 7,94 м. В дальнейшем слиток охлаждают в атмосфере зоны вторичного охлаждения и на воздухе без подачи воды. При этих условиях температура поверхности слитка под кристаллизатором составляет 1100С,а в затвердевания . Пример 3. В процессе непрерывной разливки металлов в кристаллизатор сечением 150x1500 N№i подают нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т и тягивают из него слиток со скоростью 1,0 м/мин. Глубина жидкой фазы в этом случае составляет 8,0 м. Длина крис таллизатора составляет 1,0 м. Таким образом, длина зоны вторичного охлаждения составляет 7,0 м. Длину первого участка устанавливают равной 0,3 длины жидкой фазы слитка или,2,4 м. На этом участке увеличивают удельные расходы воды по экспоненциальному закону от миимального значения под кристаллизаором, равного 2,0 , ч до максиального значения, равного 5,0 в конце участка. В дальейшем на участке длиной, равной ,1 длины жидкой фазы или 0,8 м, дельные расходы уменьшают по кспоненциальному закону от макимального значения, равного . ,0 до минимального, равого 1,0 .ч b конце участка. бшую длину зоны непосредственного хлаждения слитка водой устанавли-. ают равной 0,4 длины жидкой фазы , 597655 или 3,2 м. В дальнейшем слиток охлаждают в атмосфере зоны вторичного охлаждения и на воздухе без подачи вбды на его поверхность. При этих условиях температура по-5 верхности слитка под кристаллизатором составляет 1200 С, а в конце затвердевания . Применение способа позволяет повысить качество нёпрерывнолитых 0 слиткоБ из нержавеющей стали посредством создания оптимального режи6 6 ма вторичного охлаждения, соответствующего теплофизическим свойствам и специфическим закономерностям затвердевания этой марки стали. Это способствует сокращению вероятности прорывов металла, повышает стабильность процесса разливки, создает оптимальные условия для газовой резки слитка на заготовки и сокращает брак слитков по внутренним и наружньм трещинам на 0,5%, уменьша ет количество обрези на 0,3%.

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ НЕРЖАВЕЩЕЙ СТАЛИ, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягива ние из него слитка с переменной ckopocтьюj охлаждение поверхности .слитка водой с помощью форсунок, сгруппированных по участкам с и менением удельных расходов воды вдоль зоны вторичного охлаждения по экспо ненциальному закону и последующим охлаждением в атмосфере зоны вторич-; кого охлаждения и далее на воздухе, а также резку слитка на заготовки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых слитков, на участке под кристаллизатором, составляющим 0,3-0,4 длины жидкой фазы слитка, удельные расходы воды увеличивают от 2,0 2,5 м/м.ч под кристаллизатором до 5,0-7,0 в конце участка (О а на последующем .участке удельные расходы воды уменьшают от 5,0 - 7,0 .ч до 1,0-1,5 ,4, при этом общая длина зоны вторичного охлаждения водой составляет 0,40,6 длины жидкой фазы слитка. со ч Од СП СП Од