CZ284474B6 - Způsob a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezové oceli z roztaveného kovu - Google Patents

Způsob a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezové oceli z roztaveného kovu Download PDF

Info

Publication number
CZ284474B6
CZ284474B6 CS913667A CS366791A CZ284474B6 CZ 284474 B6 CZ284474 B6 CZ 284474B6 CS 913667 A CS913667 A CS 913667A CS 366791 A CS366791 A CS 366791A CZ 284474 B6 CZ284474 B6 CZ 284474B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
strip
crystallizer
rollers
belt
solidified
Prior art date
Application number
CS913667A
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Demarez
Jean-Michel Hauser
Original Assignee
Usinor
Thyssen Stahl Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Usinor, Thyssen Stahl Aktiengesellschaft filed Critical Usinor
Priority to SK3667-91A priority Critical patent/SK281891B6/sk
Priority to CS913667A priority patent/CZ284474B6/cs
Publication of CZ366791A3 publication Critical patent/CZ366791A3/cs
Publication of CZ284474B6 publication Critical patent/CZ284474B6/cs

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Tuhnutí roztaveného kovu se provádí v kokile pro plynulé lití, přičemž ztuhlý ocelový pás (3) se plynule odebírá z kokily a v prostoru pod kokilou se vystaví tento pás kalicímu prostředí za účelem jeho ochlazení tak, aby se zabránilo tvorbě austenitu. Kalicí prostředí může být tvořeno kalicí lázní nebo inertním plynem ve zkapalněném stavu. Zařízení obsahuje kokilu pro plynulé lití tvořenou dvěma chlazenými válci (2), otáčivými v navzájem opačných směrech a umístěných proti sobě tak, že mezi sebou vymezují licí prostor, a kalicí prostředky (4,6; 8,9) pro zajištění ochlazení pásu (3) ztuhlé oceli umístěné v prostoru pod kokilou.ŕ

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezavějící oceli z výchozí kovové taveniny. Konkrétněji se vynález týká plynulého odlévání semi-feritické nerezové oceli na dvou válcích do tenkého pásu.
Dosavadní stav techniky
Je třeba připomenout, že pod pojmem semi-feritický se rozumí, že feritická struktura, vykazující kubickou krystalickou mřížku s prostorově centrovaným uspořádáním atomů, je schopná se transformovat při zvýšené teplotě (900 až 1100°C) částečně na austenitickou strukturu, která vykazuje kubickou krystalickou mřížku s plošně centrovaným uspořádáním atomů.
Jak je známo, jsou způsoby a zařízení na plynné odlévání ocelového pásu malé tlouštky dosud ještě v experimentálních stádiích. Kov tuhne v krystalizátoru (kokile na plynulé odlévání, dále krystalizátoru), tvořeném ochrannými pásy, otáčející se v navzájem opačných směrech a uloženými navzájem proti sobě s navzájem rovnoběžnými osami a s předem určeným odstupem, přičemž mezi sebou vymezují licí prostor, uzavřený na navzájem opačných koncích válců uzavíracími deskami.
S přihlédnutím k rychlosti vzduchového chlazení pásů ze ztuhlé oceli, odtahovaných plynule z licího prostoru, lze konstatovat, že jestliže se požaduje lití pásů ze semi-feritické nerezavějící oceli, tvoří se během chlazení austenit. Austenit, zpočátku nepřítomný vjednofázové feritické struktuře, se přeměňuje na konci chlazení na tvrdý martezit. Přesněji řečeno, a například pro semi-feritické nerezavějící oceli, obsahující 17% hmot, chrómu a přibližně 0,050% hmot, uhlíku, dochází k tomu, že zatímco během tuhnutí a právě po ztuhnutí je struktura oceli jednofázová feritická, objevuje se během chlazení austenit, a to v maximálním podílu 40 až 50 %. Martenzit, který je potom výsledkem přeměny austenitu, je fází velmi tvrdou vzhledem k okolnímu feritu.
Tato různorodá struktura přináší obtíže při manipulaci s kovem a během navíjení a odvíjení pásu, a také při přímém válcování surového předlitku za studená, zejména obtíže při stříhání a navíjení pásů, vystupujících z licí linky do svitků. Jiná nevýhoda, vyplývající z tohoto způsobu lití, spočívá ve skutečnosti, že pás vystupující z krystalizátoru je vystavený povrchové oxidaci při styku s okolním vzduchem.
Zařízení, popsané v evropském patentovém spise EP 181 090, sestává z chladicího zařízení pásu, například ze slitiny Fe-Siu, odlévaného mezi dva válce, které je zabudované právě před zařízení pro válcování uvedeného pásu a jeho navíjení do svitku. Není však nijak uzpůsobeno na lití semi-feritické nerezavějící oceli, neboť jednak je toto chladicí zařízení vřazeno velmi daleko za krystalizátor a jednak používá jako chladicího prostředí plyn nebo mlhu a zavádí na pás jen relativně malou rychlost chlazení.
Podstata vynálezu
Vynález si klade za úkol realizovat způsob a zařízení výše uvedeného typu umožňující vyloučit uvedené nedostatky.
- 1 CZ 284474 B6
Uvedeného cíle je dosaženo vynálezem způsobu výroby pásu ze semi-feritické nerezavějící oceli plynulým odléváním roztaveného kovu v krystalizátoru (kokile na plynulé odlévání, dále krystalizátoru), tvořeném dvěma chlazenými válci, vyznačený tím, že probíhá odebíráním ztuhlého pásu z krystalizátoru, s následným ochlazováním pásu přímo pod krystalizátorem, rychlostí minimálně 300 °C/s alespoň na teplotu 500 °C (tj. 500 °C nebo nižší) tak, že ochlazování je dostatečně rychlé a zároveň dostatečně dlouhé pro zabránění tvorbě austenitu.
Při rychlém chlazení z teploty vyšší, než je mezní teplota existence austenitu (teplota, která je zpravidla v rozmezí 1200 °C až 1250 °C pro uvažované typy nerezavějících ocelí), a nižší než koncová teplota tuhnutí, se konstatuje, že je skutečně možné zafixovat feritickou strukturu a zabránit tvorbě austenitu.
Chladí-li se navíc pár právě pod licími válci, využívá se kalicí efekt na povrchovou kůru kovu, vyvíjený vodivým materiálem licích válců, přičemž pás se chladí z teploty vyšší, než je teplota, při níž se objevuje austenit ve feritické matrici.
Podle prvního provedení vynálezu se pro ochlazování použije jako kalicí prostředí lázeň z roztavené slitiny kovu jako olova, cínu a zinku nebo jejich kombinace, nebo roztavené soli jako je směs dusičnanu draselného KNO3, dusitanu sodného NaNO2 a dusičnanu sodného NaNO3, do níž jsou ponořeny dolní část válců a homí počáteční část pásu, přičemž se zabraňuje uvedenému kalicímu prostředku, aby byl unášen posunem pásu, například foukáním proudů tekutiny na pás na výstupu z kalicí lázně nebo pomocí elektromagnetických polí. Roztavená sůl může být s výhodou tvořena následující směsí: 50 až 60 hmot. % KNO3, 40 až 50 hmot. % NaNO2 a 0 až 10 hmot. % NaNO3. Tato směs se taví při teplotě okolo 140 °C a je použitelná pro teploty v rozmezí 160 °C až 500 °C.
Podle jiného provedení se jako kalicí prostředí pro ochlazování použije inertní plyn, ochlazený do kapalného stavu, který se žene na homí počáteční část pásu na jeho navzájem opačné strany pod válci právě po oddělení pásu od válců.
Vynález dále přináší zařízení pro provádění výše uvedeného způsobu, obsahující krystalizátor, tvořený dvěma chlazenými válci, otáčivými v navzájem opačných směrech a umístěnými jeden proti druhému, přičemž mezi sebou vymezují licí prostor, a kalicí prostředky pro zajištění ochlazení pásu ztuhlé oceli pod krystalizátorem, dostatečně rychlého pro zabránění tvorbě austenitu, přičemž podle prvního provedení zařízení podle vynálezu uvedené kalicí prostředky obsahují kapalnou lázeň, uspořádanou pod krystalizátorem, přes kterou je ztuhlý ocelový pás odtahován, přičemž tato lázeň je umístěná v nádrži, jejíž dno je opatřené otvorem pro průchod ztuhlého pásu.
Zařízení podle tohoto provedení s výhodou obsahuje prostředky pro zadržování kapaliny, unášené posuvem pásu, jako jsou trysky umístěné pod nádrží po každé straně pásu, pro vrhání tekutiny, jako je voda nebo rozprášená směs vody a vzduchu, na pás vystupující z nádrže.
Vynález dále přináší v druhém provedení zařízení podle vynálezu, obsahující krystalizátor, tvořený dvěma chlazenými válci, otáčivými v navzájem opačných směrech a umístěnými jeden proti druhému, přičemž mezi sebou vymezují licí prostor, a kalicí prostředky pro pás ztuhlé oceli, umístěné pod krystalizátorem, přičemž podle tohoto provedení kalicí prostředky obsahují trysky umístěné pod válci po obou stranách pásu, pro vrhání zkapalněného inertního plynu na ztuhlý pás, na jeho výstupu z licího prostoru.
Trysky jsou podle tohoto provedení s výhodou umístěny v krytu uloženém pod krystalizátorem, a obklopujícím odebíraný pás, který vymezuje plyn, hnaný na něj a za účelem jeho ochrany proti
-2CZ 284474 B6 oxidaci, přičemž uvedený kryt je na své základně opatřen otvorem, skrz který se pás vytahuje a odebírá.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schematický čelní pohled na zařízení pro plynulé odlévání kovového pásu mezi dvěma válci, vybavené nádrží umístěnou pod válci a obsahující kapalnou kalicí lázeň pásů odtahovaných ze zařízení, a obr. 2 znázorňuje schematický čelní pohled, analogický pohled z obr. 1, na druhé provedení zařízení podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno zařízení pro plynulé lití z taveniny roztaveného kovu mezi dvěma válci 2, uspořádanými vodorovně a rovnoběžně jeden vedle druhého tak, že je mezi nimi vymezována mezera proti lití ztuhlého tenkého pásu 3. Toto zařízení tvoří krystalizátor, přičemž válce 2 jsou chlazeny a otáčivě poháněny v navzájem opačných směrech ve směru šipek, vyznačený na obr. 1, a to pomocí prostředků, které jsou známé ze stavu techniky a nejsou proto znázorněné.
Aby se umožnila konkrétně výroba pásů 3 ze semiferitické nerezavějící oceli, je zařízení doplněno nádrží 4 umístěnou pod válce 2, jejíž dno je opatřeno ve své středové oblasti otvorem 5 pro průchod pásu 3, a která obsahuje kapalnou lázeň 6 pro kalení pásu 3. Rozměry nádrže 4 a hladina lázně 6 v ní jsou takové, že dolní část válců 2 a homí část průběžně se posouvajícího pásu 3 jsou ponořeny v lázni 6.
Kapalná lázeň 6 musí mít teplotu, která nepřesahuje rozmezí 300 °C až 350 °C, a je do ní tedy náhle ponořován pás 3 s teplotou okolo 1300 °C. Navíc musí být lázeň 6 zvolená z materiálu, který by nežádoucím způsobem neznečišťoval pás 3.
Jako příklad, neomezující rozsah vynálezu, je možné použít kalicí lázeň tvořenou roztavenou slitinou olova, zinku a cínu, nebo kombinace dvou z těchto kovů, nebo lázeň z jediného z těchto kovů. Je též možné použít roztavené soli jako je vysrážená směs sodných a draselných solí.
Licí zařízení obsahuje rovněž prostředky pro zadržování kalicí kapaliny unášené pásem 3. Ve znázorněném příkladě sestávají tyto prostředky ze dvou řad trysek 7, umístěných pod dno nádrže 4 na každé straně pásu 3 a orientovaných k průsečnici pásu a otvoru 5 tak, že mohou vrhat tekutinu na povrch pásu 3 na výstupu z nádrže 4. Tekutinou může být voda o teplotě místnosti (například 20 °C) nebo směs rozprášené vody a vzduchu s výtokovým množstvím dostatečným k tomu, aby zadržovalo uvnitř nádrže 4 kapalinu lázně 6.
Jako demonstrativní příklad je možné uvést, že toto výtokové množství může být 50 m3/h pro lineární rychlost posuvu pásu 3 řádově 1 m/s, odpovídající válcům 2 o průměru 1,5 m, otáčejících se nejméně o čtvrtotáčku za sekundu. Aby se vyloučila tvorba austenitu v pásu 3 během jeho chlazení, musí být pás ochlazen z teploty 1300 °C na teplotu kolem 500 °C rychlostí 300 °C/s. Výše uvedené lázně dovolují rychlost chlazení kolem 2700 °C/s.
V důsledku toho může být pro pás tloušťky 3,5 mm, postupující rychlostí 1 m/s, vhodná výška lázně 6, jíž prochází pás 3, přibližně 40 cm tak, aby pás 3 vystupoval z lázně při teplotě kolem 400 °C.
Je samozřejmé, že není nutné, aby pás vystupoval z chladicí lázně dnem nádrže. Uvnitř lázně může být pás vychylován, například válečky, aby vystupoval z lázně při posunu po jejím
-3CZ 284474 B6 povrchu. Takové uspořádání má účinek v tom, že se při stejné hloubce lázně zvýší doba pobytu pásu v lázni vzhledem k výše popsanému uspořádání.
Byly provedeny laboratorní pokusy pro následující typy nerezavějících ocelí: A1SI 430 (podle normy ASTM A176) pro studium eventuelního srážení austenitu a jeho přechodu na martenzit; AISI 304 (podle normy ASTM A 167) pro vyhodnocování rychlosti chlazení, přičemž jemnost dendritické struktury tuhnutí austenitické oceli se dá předvídat metalografickým působením. Výsledky pokusů, provedené se vzorky těchto typů oceli, při teplotě kalení 1500 °C v lázni 6 kapalného cínu o teplotě 300 °C, ochlazením za asi 0,45 sekundy na teplotu 500 °C, jsou následující:
- typ AISI 430 vykazuje feritickou strukturu obsahující velmi málo martenzitické fáze (méně než 1 %),
- rychlost chlazení, odhadovaná na podkladě odběru struktury austenitického typu AISI 304 leží v rozmezí 5000 °C/s až 15 000 °C/s.
Tyto pokusy tedy potvrdily platnost účinnosti způsobu podle vynálezu pro získání požadovaného cíle.
Druhé provedení zařízení podle vynálezu (obr. 2) obsahuje kromě válců 2 prostředky pro kalení, sestávající z trysek 8 pro vrhání zkapalněného inertního plynu na ztuhlý pás 3 bezprostředně na jeho výstupu z licího prostoru. Tyto trysky 8 jsou uloženy ve dvou řadách, umístěných pod válci 2 po obou stranách pásu, a to v uspořádání podobném uspořádání trysek 7 (obr. 1). Foukací otvory trysek 8 jsou orientované na opačné strany homí části pásu 3 bezprostředně po oddělení od povrchu válců 2. Inertním plynem může být například argon nebo dusík, používaný v kapalném stavu pro zužitkování jeho odpařování v dotyku se ztuhlým kovem. Tento plyn může být foukán při výtokovém množství například 100 000Nm3/h při rychlosti posunu pásu 3 okolo 1 m/s.
Zařízení je s výhodou doplňováno schematicky naznačeným krytem 9, uloženým pod krystalizátorem, tvořeným válci 2, dimenzovaným tak, že současně obaluje řadu trysek 8 a pás 3 a je uzavřen na svých koncích neznázoměnými prostředky. Kryt 9 je na spodním konci opatřen otvorem 10, dovolujícím odbírání pásu 3 plynule k neznázoměnému zařízení. Dovoluje vymezovat plyn, vrhaný na pás 3, na délce linky dostačující k ochraně uvedeného pádu proti povrchové oxidaci okolním vzduchem, ke které se připojuje kalení, získané vrháním inertního plynu tryskami 8.
Laboratorní pokusy byly provedeny pro typ nerezavějící oceli AISI 430 (podle normy ASTM A 176) pomocí absolutního dilatometru. Vzorek kovu byl ochlazen za 2,5 s, z výchozí teploty 1250 °C až na teplotu 500 °C, a to vháněním helia v plynném stavu do pece. Struktura vzorku je feritická a obsahuje méně než 1 % martenzitu.
Tyto pokusy rovněž potvrdily platnost způsobu podle vynálezu pro dosažení požadovaného cíle.
Kov, získaný způsobem a zařízením podle vynálezu, se dá snadněji stříhat a navíjet do svitků na výstupu z licí linky, a to v důsledku téměř úplného potlačení martenzitu ve feritické matrici.

Claims (7)

1. Způsob výroby pásu (3) ze semi-feritické nerezavějící oceli plynulým odléváním roztaveného kovu v krystal i zátoru, tvořeném dvěma chlazenými válci (2), vyznačený tím, že probíhá odebíráním ztuhlého pásu (3) z krystalizátoru, s následným ochlazováním pásu přímo pod krystalizátorem, rychlostí minimálně 300 °C/s alespoň na teplotu 500 °C tak, že ochlazování je dostatečně rychlé a zároveň dostatečně dlouhé pro zabránění tvorbě austenitu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se pro ochlazování použije jako kalicí prostředí lázeň z roztavené slitiny (6) kovu jako olova, cínu a zinku nebo jejich kombinace, nebo roztavené soli jako je směs dusičnanu draselného KNO3, dusitanu sodného NaNO2 a dusičnanu sodného NaNO3, do níž jsou ponořeny dolní část válců (2) a homí počáteční část pásu (3).
3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se jako kalicí prostředí pro ochlazování použije inertní plyn, ochlazený do kapalného stavu, který se žene na homí počáteční č ' t pásu (3) na jeho navzájem opačné strany pod válci (2) právě po oddělení pásu od válců.
4. Zařízení pro provádění způsobu podle nejméně jednoho z nároků 1 3, o ující krystalizátor tvořený dvěma chlazenými válci (2), otáčivými v navzájem op ých si...rech a umístěnými jeden proti druhému, přičemž mezi sebou vymezují licí prostor. dici prostředky (4, 6; 8, 9) pro zajištění ochlazení pásu (3) ztuhlé oceli pod krystalizátorem, d< atečně rychlého pro zabránění tvorbě austenitu, vyznačené tím, že uvedené kalicí pa tředky obsahují kapalnou lázeň (6), uloženou pod krystalizátorem (2), přes kterou je ztuhlý ocelový pás (3) odtahován, přičemž tato lázeň je umístěna v nádrži (4), jejíž dno je opatřeno otvorem (5) pro průchod ztuhlého pásu.
5. Zařízení podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro zadržování kapaliny unášené posuvem pásu (3), jako jsou trysky (7) umístěné pod nádrží (4) po každé straně pásu, pro vrhání tekutiny, jako je voda nebo rozprášená směs vody a vzduchu, na pás vystupující z nádrže (4).
6. Zařízení pro provádění způsobu podle nároku 1, obsahující krystalizátor, tvořený dvěma chlazenými válci (2), otáčivými v navzájem opačných směrech a umístěnými jeden proti druhému, přičemž mezi sebou vymezují licí prostor, a kalicí prostředky pro pás (3) ztuhlé oceli, umístěné pod krystalizátorem, vyznačené tím, že kalicí prostředky obsahují trysky (8), umístěné pod válci (2) po obou stranách pásu, pro vrhání zkapalněného inertního plynu na ztuhlý pás (3), na jeho výstupu z licího prostoru.
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že trysky (8) jsou umístěné v krytu (9), uloženém pod krystalizátorem, a obklopujícím odebíraný pás, který vymezuje plyn, na něj hnaný, a chrání pás proti oxidaci, přičemž uvedený kryt (9) je na své základně opatřen otvorem (10), skrz který se pás (3) vytahuje a odebírá.
CS913667A 1991-12-03 1991-12-03 Způsob a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezové oceli z roztaveného kovu CZ284474B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK3667-91A SK281891B6 (sk) 1991-12-03 1991-12-03 Spôsob výroby pásu zo semiferitickej nehrdzavejúcej ocele plynulým odlievaním roztaveného kovu a zariadenie na vykonávanie spôsobu
CS913667A CZ284474B6 (cs) 1991-12-03 1991-12-03 Způsob a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezové oceli z roztaveného kovu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS913667A CZ284474B6 (cs) 1991-12-03 1991-12-03 Způsob a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezové oceli z roztaveného kovu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ366791A3 CZ366791A3 (en) 1993-06-16
CZ284474B6 true CZ284474B6 (cs) 1998-12-16

Family

ID=5377405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS913667A CZ284474B6 (cs) 1991-12-03 1991-12-03 Způsob a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezové oceli z roztaveného kovu

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ284474B6 (cs)
SK (1) SK281891B6 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
SK281891B6 (sk) 2001-08-06
SK366791A3 (en) 1996-08-07
CZ366791A3 (en) 1993-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101094568B1 (ko) 낮은 표면 거칠기와 낮은 다공성을 가진 캐스팅 강 스트립
US5201363A (en) Method and device for manufacturing a semi-ferritic stainless steel strip from molten metal
KR100656974B1 (ko) 얇은 스트립 형상의 trip 강의 제조방법 및 그방식으로 제조되는 얇은 스트립
KR20110116186A (ko) 고강도 박판 캐스트 스트립 제품 및 그 제조방법
CN107438487B (zh) 热轧轻型马氏体钢板及其制作方法
KR100665164B1 (ko) 강 스트립 및 강 스트립 생산방법
UA55398C2 (uk) Спосіб виготовлення тонкої стрічки з феритної нержавіючої сталі та тонка сталева стрічка, виготовлена цим способом
CZ284474B6 (cs) Způsob a zařízení pro výrobu semi-feritického pásu z nerezové oceli z roztaveného kovu
AU665622B2 (en) Method and apparatus for direct casting of continuous metal strip
RU2025198C1 (ru) Способ изготовления ленты из полуферритной нержавеющей стали и устройство для его осуществления
KR20090011018A (ko) 강 스트립 제조 방법
JP2009503259A (ja) 薄鋼ストリップの製造
PL169531B1 (pl) Sposób i urządzenie do wytwarzania taśmy ze stali nierdzewnej półferrytycznej
KR100225685B1 (ko) 세미 페라이트(semi-ferritic) 스텐레스강 스트립을 제조하기 위한 방법 및 장치
Olofinjana et al. Effects of process variables on the multi-strand casting of high strength sub-millimetre metallic glass wire
HU215987B (hu) Eljárás és berendezés félferrites rozsdamentes acélszalag fémolvadékból történő folyamatos előállítására
Pfeifer et al. Direct strip casting with unequal diameter rolls
Demarez et al. Process and Equipment for the Manufacture of a Ferritic Stainless Steel Strip From Molten Metal
Akhlaghi-Esfahani Effect of a thermomechanical history on the hot ductility of a Nb-Ti microalloyed steel and a low carbon steel
JPS6127144B2 (cs)

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20011203