Способ вторичного охлаждения восьмигранного неравностороннего стального слитка Советский патент 1982 года по МПК B22D11/00 

(54) СПОСОБ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОСЬМИГРАННОГО НЕРАВНОСТОРОННЕГО СТАЛЬНОГО СЛИТКА

, . 1

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывному литью метал ла, и предназначено для примевення при .вепрерывной раапнвке углеродистых и легированных марок стали в восьмигранные неравносторонние слитки, отношение расстояния между узкнмн гранями которых к расстоянию межау их широкими грюнямй равно 1,2-1,5.

По основному авт. св. 559765 известен спосбб вторичного охлаждения непрерывного восьмигранного неравностороннего стального слитка, предусматривающий дифференцированное форсуночное охлаждение его граней на участке, примыкаххоем к кристаллизатору и равном по протяженности 0,01-6,2 глубины жидкой лунки, и последующее воздушное охлаждение. Согласно этому способу на участке, примыкающем к кристаллизатору и равном по протяженности О,О1-О,О5 гпубвны жидкой лунки, фррсуночное охлаждение слитка производят с отношением расхода воды на узкие и наклонные грани к

расходу вош на широкие грани, равным 1,5-3,0, а на последующем участке протяженностью О,О5-О,2 глубины лунки щмжзвбдят форсуночное охлаждение Toni. ко узких и наклонных граней.

Применение известного способа обеспечивает благодаря более интенсивному нарастанию корочки слитка со стороны. узких и наклонных граней уменьшение неравномерности фронта затвердевания и

to снижение термических напряжений в формирукядемся слитке. Брак слитков по центральным (паукообразным) трещинам уменьшается до 0,8-2,О% в зависимости от марки разливаемой стали fl J.

Г5

Однако такой процент брака является недопустимым при отливке стали, предназначаемой для изготовления деталей ответственнсяго назначения (например, по

20 ГОСТ В-5192-78), так как в металле совершенно не допускаются дефекты макроструктуры, в том числе и центральные трещины.

Возникновение выщеуказанных паукообразных центральных трещин объясняет.ся тем, что ь момент полного затвердевания слитка поверхностные сухои, имеюпие TeKmepatypy 83О-8ВО С, нагреваясь, от центральнойг. зоны, температура которой 143О-1500С, расширяются. Пуда этом деформация сяйтка компенсируется высокими пластическими ствойствами-по рхностных слоев. Центральная же зова, .загрязненная ликватами, не способна компенсировать деформацию этих слоев, и возникающие при этом термические напряжения приводят к образованию осевых трещин. .

Целью изобретения является повышение качества центральной зоны слитка.

Поставленная цель достиг/ ется тем, что согласно способу вторичного озотаждения непрерывного восьмигранного нерав.. . протяженностью 15О мм, расположенном постороннего стального слитка на участ- ЁЬпосредственво под кристаллизатором, ке, расположедаом от мениска на рассто- тфсизводят форсуночное охлаждение узких янии О,7-1Д глубинь жидкой лунки, про-- и н клонньхх граней с расходом воды изводят дополнительное форсуночное ох-р,12 л/кг разди:ваемой стали, а широких

лаждение всех граней слитка с расхо- S т О;06 л/кг. На последующем

дом воды 0,1-0,3 л/кг разливаемой ста- ли.

Указанное дополнительное форсуночное охлаждение всех граней слитка создает в поверхностной а осевой зонах слит ка сжнмакяцие напряжения, практически компенсирующие опасные растягиваклцие напряжеч ня. При форсуночном охлаждении всех гра.ней слитка на участке, расположенном ot 1(ниска на расстоянии менее О.Т.тоубины жидкой лунки, и/или при расходе воды на охлаждаемый участок менее 0,1л/кг разливаемой стали внутренние слон слитка, имеющие высокую температуру, препятствуют сжатию поверхностных слоев, что приводит к возникновению наружных и центральных трещин.-Возникновению тре щин в этом случае способствует и незначительная толщина затвердевшего слоя металла на этом участке слитка. При охлаждении y4iacTKa, расп)ложенного на расстоянии от мениска более 1,1 глубины жидкой лунки, и/или при расходе

воДы на охлаждаемый участок более р,3 л/кг разливаемой стали имеет месto переохлаждение слитка, вызывающее опасность появления наружных трещин в трешиночувствительных марках стали

б6С2А, 60С2А и др. и флокенов во флокеночу&ствительных марках стали 38ХНЗМФА,: 38ХНМА и т.п. .

Пример. Осуществляют предлагаемый способ вторичного охлаждения непрерывного вбсьмиграннсяо неравностороннего стального слитка сечением 270 370 мм применительно к разливке стали 45, Скорость вытягивания слитка 0,45:м/мвя.

По расчетньЕМ и опытным данным глубина жидкой лунки в этом случае составаяет 14 м.

На участке вт аричного охлаждения

участке прртяженвос1ъю 2500 мм производят форсу-ночыое охлаждение только узких и наклоаных граней с расходом води 0,08 л/кг разливаемой стали. Далее производят воздушное охлаждение слитка. а затем на участке, . расположенном на расстоянии 9,8-11,2. м (О,7-О,8 глубины жидк1рй лунки) производят дополнительное форсуночное охлаждение с расходом воды О,3 л/кг разливаемой стали. Предлагаемый способ опробован при разливке 25ОО т углеродистой и легированной марок стали 45, 4ОХ, 40ХН, 38ХНМА, 6ОС2А. Опробованы также способы втбричвого охлаждения, в которых дополнительное форсуночное охлаждение прсжзводят на участках, выходяшхих по протяженности за предлагаемые пределы, и с расходами воды, также выход5пдими за пределы, В таблице приведеШ) результаты опробования предлагаемого способа (варианты 1, 2 и З) а также способов с выходящими за предлагаемые пределы параметрами (шрнанты 4, 5; 6 и 7).

5 984648,6

Качество металла слитков в зависимости от режимов форсуиочноро охлаждения учартков зоны втори шого охпаждешш

0,7-0,8 глубины .жид- О,3 кой луики

Результаты опробования оокашдввкФ, что применевве способов с выходящими

.за предлагаемые пределы величиной участка охлаждения и расходом воды на этнХ участках щ)чводит к такому же количеств ву бракованных слитков, что и поиучецных с применением спосфба-протопша. Применение же предлагаемого способа позволяет снизить брак спиткогв-по Центральным трещинам с 0,8-2,О% до нуля.

, Ф о р м у л S .изобретения Способ вторичного охлаждения восьмитранися о неравностороннего стального

9

слитка по авт. св. J 559765, о т я и ч а ю ш и и с я тем, что, t: целью повышения качества центральной зоны спит ка, на участке, расположенном от менис ка на расстоянии 0,7-1,1 глубины жидкой лунки, производят дополнительное . суночное охлаждение всех граней слитка с расходом вояы л/кг разлива- . емой стали.

Источники информаднн, . принятие во внимание при экспертвзе

1. Авторское свидетельство ССХЗР № 559765, ни В 22 D 11/ОО, 1977.