CZ291288B6 - Způsob a zařízení pro odlévání tenké ocelové desky - Google Patents

Abstract

Zp sob odl v n tenk ocelov desky, p°i kter m se v kokile (48) vytv ° z tekut oceli tenk deska, jej tlou ka je men ne 150 mm, kter se potom v lcuje do p su tv rn oceli. Tekut ocel se p°iv d z lic p nve do prvn komory (44,7), odkud se p°iv d do druh komory (46,1) vakuov mezip nve, p°i em se reguluje tok oceli a do tekut oceli se zav d istic plyn. Ve druh komo°e (46,1) se udr uje n zk² tlak, tak e se istic plyn alespo ste n vylu uje z tekut oceli, na e se tekut ocel odv d v²tokov²m otvorem do kokily (48). Za° zen pro odl v n tenk ocelov desky kontinu ln m odl v n m obsahuje vakuovou mezip nev s prvn komorou (44,7) s atmosf rick²m tlakem a druhou komorou (46,1) s n zk²m tlakem nebo vakuem a spojovac potrub (45), uspo° dan mezi nimi, kter je opat°eno ventilov²mi prost°edky (9) regulace toku tekut oceli, u kter²ch jsou uspo° d ny prost°edky (11) pro i t n tekut oceli.\

Description

(57) Anotace:

Způsob odlévání tenké ocelové desky, při kterém se v kokile (48) vytváří z tekuté oceli tenká deska, jejíž tloušťka je menší než 150 mm, která se potom válcuje do pásu tvámé oceli. Tekutá ocel se přivádí z licí pánve do první komory (44,7), odkud se přivádí do druhé komory (46,1) vakuové mezipánve, přičemž se reguluje tok oceli a do tekuté oceli se zavádí čisticí plyn. Ve druhé komoře (46,1) se udržuje nízký tlak, takže se čisticí plyn alespoň částečně vylučuje z tekuté oceli, načež se tekutá ocel odvádí výtokovým otvorem do kokily (48). Zařízení pro odlévání tenké ocelové desky kontinuálním odléváním obsahuje vakuovou mezipánev s první komorou (44,7) s atmosférickým tlakem a druhou komorou (46,1) s nízkým tlakem nebo vakuem a spojovací potrubí (45), uspořádané mezi nimi, které je opatřeno ventilovými prostředky (9) regulace toku tekuté oceli, u kterých jsou uspořádány prostředky (11) pro čištění tekuté oceli.

(11) Čislo dokumentu:

291 288 (13) Druh dokumentu: B6 (51) Int.Cl ⁷:

B21D 11/10

Způsob a zařízení pro odlévání tenké ocelové desky

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby pásu z tvárné oceli odléváním tenké desky (plosky) z tekuté oceli umístěné v kokile zařízení pro kontinuální odlévání, s tloušťkou menší jak 150 mm, která se homogenizuje v homogenizační peci a dále se válcuje ve stavu, při kterém se struktura nachází v austenitické oblasti, a to s využitím odlévací teploty, čímž se získá deska ve formě meziproduktu, který se, pokud se to požaduje, ochladí na teplotu, při které se struktura podstatné části oceli transformuje do feritické oblasti, přičemž se tento meziprodukt dále válcuje do pásu se strukturou v austenitické nebo feritické oblasti.

Dosavadní stav techniky

Tento způsob je popsán v EP-A-0 541 574. Tento způsob má mimořádné výhody, jelikož se může realizovat kontinuálním nebo polokontinuálním způsobem, což kromě jiného vede k lepšímu využití materiálu a zařízení. Významná nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že až dosud nebyla vhodná pro výrobu vysoce kvalitní oceli, například intersticiální volné oceli nebo jiné tvárné oceli s vysoce kvalitním povrchem a s vysokým stupněm volnosti vnitřních defektů. Zdrojem většiny těchto problémů jsou procesy v kokile zařízení kontinuálního odlévání, procesy jsou mimořádně složité, a to vlivem vysokého poměru mezi šířkou a tloušťkou kokily a vlivem vysoké rychlosti odlévání dosahující hodnoty 6 m/min, což vede k prudkým tokům v kokile.

Jiné provedení způsobu podle dosavadního stavu techniky je uvedeno v EP-A-0 666 122. Zde uvedený způsob zahrnuje kroky kontinuálního odlévání tenké desky (plosky), homogenizaci této desky v ohřívací peci a následné válcování v austenitické oblasti na stanovenou tloušťku, například 2 mm.

Další provedení podle dosavadního stavu techniky je uvedeno ve FR-A-2 675 411. Navržený přístroj zde sestává z mezipánve kontinuálního odlévání roztaveného kovu, zvláště pak oceli, která se nachází mezi licí pánví a kokilou. Je charakteristická tím, že má spodní komoru, která je plněna z licí pánve, a dále horní komoru, přičemž obě komory jsou spojeny šikmým tunelem. Existují zde prostředky pro vypuzení atmosféry z horní komory.

Ze spisů EP-0 306 220, EP-0 370 575, EP-0 504 999, EP-0 541 574, NL-1 000 693, NL1 000 694, a NL-1 000 696 je znám způsob odlévání oceli do tenkých desek, tenčích jak 150 mm a tenčích jak 100 mm, u kterého se omezuje počet následných výrobních stupňů. Dosažená kvalita takto odlévaných tenkých desek byla nízká. Ocel je zvláště náchylná ke stárnutí a má při zpracování průměrné až špatné vlastnosti a rovněž nadměrné množství vměstků. Tyto a jiné problémy jsou popsány v publikaci New Steel, květen 1994, str. 22 a následující.

Při použití atmosférické mezipánve pro lití tenkých desek a tloušťce menší jak 150 mm, obvykleji o tloušťce mezi 40 a 100 mm, je rychlost toku oceli vtokovou tryskou z mezipánve do kokily vysoká, a to vlivem vysoké rychlosti odlévání, která dosahuje hodnoty okolo 6 m/min. Poměr 1:100 u těchto dvou rychlostí není výjimečně vysoký. Vysoká vtoková rychlost do kokily u známého způsobu způsobuje turbulence, přičemž roztavená ocel je vedena vzhůru podél úzkých bočních stěn kokily. Výsledkem je vyšší meniskus roztavené oceli na úzkých bočních stěnách kokily, než je tomu ve středu kokily. Meniskus je pokryt vrstvou roztaveného slévárenského prášku.

Roztavená ocel stoupající vzhůru způsobuje, že slévárenský prášek do nejnižšího místa, to je okolo střední části kokily. Výsledkem je skutečnost, že účinnost slévárenského prášku na přenos tepla z tenké desky do okolí a do chlazených stěn kokily není okolo obvodu stejná.

-1 CZ 291288 B6

To vede ke zvýšenému nárůstu oxidu v místech s vyšší než uvažovanou teplotou a k nárůstu odporu vůči deformacím v místech tenké desky s nižší teplotou. Tenká deska pak vykazuje povrchové defekty a tvarové úchylky, které se již během následujícího zpracování nedají odstranit, 5 zvláště při kontinuálním nebo polokontinuálním procesu, přičemž kovová tenká deska je odvalena ven z licího žáru.

Důsledky stoupání a asymetrie se projevují ve větším rozsahu u mezipánve určené k lití tenkých desek.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je poskytnout způsob a zařízení pro odlévání tenké desky podle kterého 15 by bylo možné vyrábět, kontinuálním nebo polokontinuálním způsobem, vysoce kvalitní pás z tvárné oceli, přičemž se při výrobě pásu vychází z odlité tenké desky.

Cíle je dosaženo způsobem výroby tenké ocelové desky, při kterém se v kokile vytvoří z tekuté oceli tenká deska, jejíž tloušťka dosahuje hodnoty menší než 150 mm, dále se tato deska homo20 genizuje v homogenizační peci a válcuje se v austenitické oblasti s využitím licího tepla. Deska ve formě meziproduktu se může v případě potřeby ochladit na teplotu, při které se podstatná část oceli transformuje do feritické oblasti, a dále se meziprodukt válcuje v austenitické nebo feritické oblasti do pásu. Podstatou vynálezu potom je, že tekutá ocel se přivádí z licí pánve do první atmosférické komory vakuové mezipánve, odkud se přivádí do druhé komory, přičemž se regu25 luje tak oceli pro dosažení homogenní oceli a do tekuté oceli se poté, co opustila licí pánev, zavede čisticí plyn. Ve druhé komoře se udržuje nízký tlak, takže se čisticí plyn alespoň částečně vyloučí z tekuté oceli, načež se tekutá ocel odvede výtokovým otvorem do kokily.

Vynález je mimořádně vhodný pro způsoby popsané mimo jiné v EP-0 306 076, EP-0 329 220, 30 EP-0 370 575, EP-0 504 999, EP-0 541 574, NL-1 000 693, NL-1 000 694, a NL-1 000 696, jejichž obsah byl uveden pro porovnání výše.

Vynález skoncoval se zakořeněným předsudkem, že nelze hospodárně vyrobit ocel s vy sokou kvalitou, litou do tenké vrstvy. Výhody tohoto způsobu budou dále rozvedeny a vysvětleny.

Se způsobem podle tohoto vynálezu je možné lépe ovládat jakékoliv vyskytující se turbulence, přičemž asymetrie a nestability toku v kokile se již nevyskytují. Tím je umožněno lépe ovládat tvar a kvalitu odlévacích tenkých desek a pásů, které se z desek vyrábí.

Z konstrukčních důvodů je někdy žádoucí navrhnout kokilu zakřiveného tvaru, kdy zakřivení odpovídá poloměru zakřivení válečkového dopravníku zařízení kontinuálního odlévání tenkých desek. Pomocí způsobu a zařízení podle tohoto vynálezu je možné použít ponořenou trysku zakřivenou tak, aby odpovídala zakřivenému tvaru kokily zmíněného zařízení.

Vtoková ponořená tryska, použitá v kombinaci s vakuovou mezipánví, již není omezena tvarově ani rozměrově. Jak vtokový, tak i výtokový otvor vtokové trysky mohou mít požadovaný tvar, který by byl lépe uzpůsobený jejich účelu. Existuje i velká možnost výběru, pokud jde o tvar a rozměiy vnitřního příčného řezu tělesa ponořené trysky, to znamená té části, která se táhne mezi oběma otvory.

Jak to již bylo popsáno, způsobuje impulz toku tavené oceli z obvyklé ponořené trysky pokles - depresi - menisku. Aby se zmenšila velikost poklesuje podle jednoho upřednostněného výhodného provedení způsobu tekutá ocel z druhé komory přiváděna do kokily vtokovou tryskou, přičemž se v průběhu přivádění udržuje vnitřní plocha příčného řezu vtokové trysky větší jak 55 5 %, lépe více jak 10 % plochy příčného řezu kokily.

V případě odlévání tenkých desek tenčích jak 150 mm je obvyklá rychlost odlévání, to znamená rychlost při které deska opouští kokilu, přibližně 6 m/min. V souladu s tímto provedením tohoto vynálezu je výtoková rychlost tavené oceli z ponořené trysky menší jak 100 m/min. Velká možnost volby rozměrů ponořené trysky dokonce umožňuje použít velikost výtokového otvoru ponořené trysky větší jak 10 % velikosti příčného řezu kokily, což má za následek další snížení impulzu toku. Bylo zjištěno, že je možné dosáhnout virtuálně plochého menisku.

Velkou výhodou, vyplývající z možnosti volby velikosti vtokového otvoru a výtokového otvoru ponořené trysky v širokém rozsahu, je možnost zvýšení odlévací rychlosti u odlévání tenkých desek s použitím zařízení kontinuálního odlévání, a tím zvýšit výrobní kapacitu. Výtokový otvor, stejně jako těleso, může být menší, a to při zachování tvaru, který by odpovídal tvaru kokily použité tak, aby obrys výtokového otvoru (a možná i tělesa) odpovídal obrysu kokily. Tvary se tím přizpůsobily.

Jelikož se příčný řez výtokového otvoru vtokové trysky zvětšil, zmenšil se impulz toku a následně se zmenšila i rychlost toku oceli poblíž menisku. Rychlost toku může být tak nízká, že tekoucí ocel nemůže předávat dostatečné teplo, které by udržovalo meniskus v tekutém stavu, proto se dává přednost tomu, aby se tekutá ocel dopravovala z druhé komory do kokily přes vtokovou trysku, která má plochu příčného řezu menší jak 30 % plochy příčného řezu kokily. Podle tohoto výhodného provedení způsobu se tedy v průběhu přivádění tekuté oceli z druhé komory do kokily udržuje vnitřní plocha příčného řezu vtokové trysky menší jak 30 % plochy příčného řezu kokily. U tohoto provedení vynálezu se efekt tuhnoucího menisku nevyskytuje.

Tok oceli se může dále ovlivnit jiným provedením způsobu podle tohoto vynálezu, který je charakteristický tím, že tok oceli vstupující do druhé komory je brzděn, nebo vychylován směrem od výtokového tvoru druhé komory.

Jeden způsob brzdění toku spočívá v elektromagnetickém ovlivňování toku v druhé komoře pomocí tzv. elektromagnetické brzdy. Elektromagnetická brzda se může použít k ovládání rychlosti toku roztavené oceli místně.

Elektromagnetickou brzdu je rovněž možné k ovlivnění toku v kokile. U takového provedení dává elektromagnetická brzda ještě větší možnost výběru rozměrů licí trysky, a rovněž možnost ovládání toku.

Náchylnost oceli ke stárnutí je zapříčiněna volným uhlíkem a dusíkem. Známý způsob vázání těchto prvků spočívá v přidávání nitridů titanu, kdy po dostatečném dodání nitridu titanu se objevují i karbidy titanu. Kromě toho karbidy titanu, zvláště v kombinaci s vakuovou dekarbonizací, mají pozitivní vliv na tvárnost ocelových pásů vyráběných z ocelových desek (plosek).

Z technologického a ekonomického hlediska je ocel obsahující titan, vysoce kvalitní ocelí s širokým rozsahem uplatnění.

Nedostatkem oceli s obsahem titanu je fakt, že je náchylná k tvoření vměstků a k ucpávání ponořené vtokové trysky. Tento jev je dokonce větší, jestliže se při odlévání tenkých desek používají ponořené trysky s úzkými průchody. Proto se u ocelí s příměsí titanu nepoužívá při odlévání slabých desek metoda kontinuálního odlévání. Jak bude dále uvedeno, vynález umožňuje u oceli s příměsí titanu značně zredukovat výskyt vměstků, a zároveň umožňuje odlívání takové oceli bez většího rizika ucpávání ponořené trysky. Výsledkem je možnost výroby technologicky a ekonomicky vysoce kvalitní oceli s vyšším výnosem a nízkými výrobními náklady.

Problémem známého způsobu kontinuálního odlévání oceli, zvláště u odlévání tenkých ocelových desek, je ucpávání ponořené trysky. Tento jev se vyskytuje u ocelí obsahujících titan, ale i u jiných intersticiálních volných ocelí.

-3 CZ 291288 B6

Ocelí pro kontinuální odlévání je tak zvaná uklidněná ocel, u které se kyslík přeměňuje na oxid hliníku působením hliníku, který se pro účel do oceli dodává. Část oxidu hliníku se odděluje a přechází do vrstvy strusky plovoucí na roztavené oceli a část zůstává v roztavené oceli. Jelikož 5 jakékoliv vměstky v oceli a ve výrobcích z ní jsou nežádoucí, ocel se propírá argonem jako čisticím plynem. U dosavadního stavu techniky se argon do oceli dodává u vtokového otvoru ponořené vtokové trysky. Tak jak argon v tavenině stoupá, bere s sebou z roztavené oceli oxid hliníku. Stává se, že částice oxidu hliníku se dostávají do styku s vnitřní stěnou ponořené trysky a usazují se na ní. Vlivem vzájemné afinity částic oxidu hliníku usazenina narůstá, a nakonec 10 ponořenou trysku ucpává. Není možné předvídat kde k takovému ucpávání u ponořené trysky dochází, jelikož je to věc náhody. U zařízení podle tohoto vynálezu je možné vybrat ponořenou trysku velkým příčným průřezem, což nebylo možné u dosavadního stavu techniky. Ponořená tryska s velkým příčným průřezem je méně náchylná k ucpávání. Rychlosti toku u ponořených trysek s velkým příčným průřezem jsou menší, takže jakýkoliv nárůst usazenin je menší a má 15 rovněž menší vliv. Tento vynález řeší problém ucpávání. Získané výhody jsou zvláště důležité v případě způsobu odlévání tenkých desek, jelikož se musí, vlivem malého prostoru uvnitř kokily, použít vtoková tryska o malém rozměru v jednom směru. Ponořená vtoková tryska, použitá u způsobu podle tohoto vynálezu, může mít velkou plochu příčného řezu, čímž je méně náchylná k ucpávání.

Známé techniky propírání roztavené oceli čisticím plynem, například argonem, dodávaným v blízkosti vtokového otvoru vtokové trysky za účelem odstranění oxidu hliníku, jsou účinné u dosavadního stavu techniky odlévání tenkých desek, jelikož bubliny argonu mají v tavenině malý prostor ktomu, aby mohly rychle stoupat. Objevují se velké bubliny, které mají na menis25 kus destrukční vliv. Těmto problémům se lze vyhnout u provedení tohoto vynálezu, které je charakteristické tím, že se do tekuté oceli, po tom co opustí licí pánev a než se dostane do druhé komory dodává čisticí plyn. Další výhodou je, že v odlité tenké desce zůstává jenom málo argonu (nebo žádný argon). Další výhody lze dosáhnout způsobem, který je charakteristický tím, že potrubí zahrnuje ventil a čisticí plyn se přivádí přímo u ventilu, nebo hned za ventilem.

Dosáhne se tím výhody v tom, že vlivem vysoké rychlosti oceli a s ní spojeným snížením tlakem vzniká větší počet bublin argonu, který s sebou při stoupání vynáší vměstky. tento způsob přivádění argonu je aplikovatelný u odlévání slabých desek, přičemž se dosahuje výhody v tom, že argon má lepší účinnost, zatímco množství zbytkových bublin argonu a vměstků v odlitých 35 deskách je menší.

Způsob podle tohoto vynálezu umožňuje výběr ponořené vtokové trysky s větším příčným průřezem, takže dříve popsaný efekt ucpávání se již neobjevuje, neboje významně omezen. Způsob podle tohoto vynálezu otevřel cestu k odlévání čisté, vůči stárnutí nenáchylné oceli v zařízení, 40 které je určeno pro kontinuální odlévání tenkých desek.

Do oceli lze kromě toho přidávat legovací prvky v době, kdy ocel opustila první komoru. Jelikož je proto za první komorou v podstatě bez kyslíku nebo jiných aktivních plynů, je zisk z použití legovacích prvků vysoký. Kromě toho, vlivem homogenního toku v druhé komoře, jsou legovací 45 prvky rozptýleny homogenně a nesráží se. Aby se získala dobrá směs legovacích prvků s ocelí, dává se přednost tomu, aby se legovací prvky dodávaly v blízkosti potrubí nebo u potrubí, a to mezi dvěma komorami, lépe v blízkosti nebo u zabudovaného ventilu. Výhodně se tedy legovací prvky přidávají v druhé komoře.

Konkrétní výhodou, pokud jde o materiálový zisk, je možnost dosažení jednoduchosti zařízení a snížení spotřeby energie, a to pomocí způsobu podle tohoto vynálezu, u kterého je odlitá tenká deska homogenizována využitím tepla při odlévání, a dále ztenčená v austenitické oblasti. Další výhody lze dosáhnout způsobem, který je charakteristický tím, že deska se může válcovat ve feritické oblasti při teplotě nad 250 °C, s následující redukcí (nebo bez ní) v austenitickém

-4CZ 291288 B6 rozsahu, a to pomocí tepla odlévání. Tento způsob vyrábí ocelový pás s vlastnostmi válcovaného pásu za studená, a to při zachování uvedených výhod.

Vynález použitý u zařízení je zvláště vhodný pro použití v kombinaci se zařízením pro kontinuální nebo polokontinuální odlévání, nebo způsobu, tak jak je to popsáno v EP-0 306 076, EP0 329 220, EP-0 370 575, EP 0 504 999, EP-0 541 574, NL-1 000 693, NL-1 000 694, a NL 1 000 696, přičemž obsah těchto dokumentů je zahrnut pro porovnání.

Problém se známým zařízením je v tom, že není nijak zvlášť vhodné pro výrobu vysoce kvalitních tvárných ocelových desek nebo pásů. Cílem vynálezu je poskytnout zařízení pro kontinuální odlévání, které odstraní problémy spojené s dosavadním stavem techniky při výrobě vysoce kvalitních ocelových desek nebo pásů.

Tohoto cíle lze dosáhnout pomocí zařízení podle tohoto vynálezu pro kontinuální odlévání tenkých desek s tloušťkou menší než 150 mm, obsahujícího vakuovou mezipánev s první komorou s atmosférickým tlakem a druhou komorou s nízkým tlakem nebo vakuem, hydraulicky spojenou s první komorou, dále prostředky pro čištění tekuté oceli a spojovací potrubí uspořádané mezi první komorou a druhou komorou, přičemž podstatou vynálezu je, že spojovací potrubí je opatřeno ventilovými prostředky regulace toku tekuté oceli, u kterých jsou uspořádány prostředky pro čištění tekuté oceli.

Vakuová mezipánev poskytuje možnost vtoku tekuté oceli do kokily nízkou vtokovou rychlosti tím, že lze zvolit větší plochu příčného řezu vtokové trysky.

Další možnost zmenšení problému vměstků a povrchových vad je reálná u provedení tohoto vynálezu, které je charakteristické tím, že jsou k dispozici prostředky čištění sloužící k dopravě čisticího plynu do roztavené oceli předtím, než roztavená ocel začne téci do druhé komory. Má to výhodu v tom, že čisticí plyn, například argon, který s sebou bere oxid hliníku, je chopen se ve vakuové mezipánvi oddělit, jestliže v ní ocel zůstává při dostatečné teplotě dostatečně dlouho, přičemž lze získat čistou ocel bez vměstků, nebo jen s malým obsahem vměstků.

Dalšího zlepšení efektu vypuzovaní argonu lze dosáhnout u provedení podle tohoto vynálezu, které je charakteristické tím, že potrubí mezi první a druhou komorou slouží ke spojení zmíněné komory, jejíž potrubí má ventilové prostředky sloužící k regulaci toku tekuté oceli, a dále tím, že prostředky pro čištění jsou k dispozici v blízkosti ventilu nebo přímo u ventilu. Průchod vtokovým zařízením vytváří tlakovou redukci, čímž umožňuje vytvářet mnohem více bublin argonu. Částice oxidu hliníku, které jsou unášeny bublinami argonu, se dostávají zpět do strusky plovoucí na hladině tekuté oceli ve vakuové mezipánvi. Tím se zlepšuje vypuzovaní vměstků nebo bublin argonu.

Jednoduché a výkonné provedení zařízení pro zavádění čisticího plynu je charakteristické tím, že ventil zahrnuje sedlo a regulační tyč spolupracující se sedlem, kde zmíněná tyč je opatřena centrálním vývrtem končícím v čisticím bloku, který je pro plyn propustný.

Propírací efekt čisticího plynu je zvýšen, a to vlivem nižšího tlaku poblíž ventilu, což vede k většímu množství bublin, a tím i k zvýšené účinnosti čištění.

Aby se zabránilo nechtěnému víření nebo turbulencím v kokile, usiluje se ve vtokové trysce o homogenní tok.

Provedení zařízení, kterému se dává přednost, pro kontinuální odlévání podle tohoto vynálezu je charakteristické tím, že druhá komora má prostředky pro brzdění nebo vychylování toku oceli, která vstupuje do druhé komory.

-5CZ 291288 B6

Jednoduché a pasivní provedení, které nevyžaduje vnější ovládání, je charakteristické tím, že prostředky vychylování zahrnují přepážku umístěnou mezi vtokovým otvorem, kterým tekutá ocel vtéká do druhé komory, a výtokovým otvorem, kterým tekutá ocel z druhé komory vytéká.

Stabilního tvaru menisku v kokile můžeme dosáhnout u provedení tohoto vynálezu, které je charakteristické tím, že druhá komora má vtokovou trysku s plochou v příčném řezu, která není menší jak 5 %, lépe větší jak 10 % plochy příčného řezu kokily.

Aby se zabránilo přílišnému ochlazování, nebo dokonce mrznutí menisku, existuje další provede10 ní charakteristické tím, že druhá komora má vtokovou trysku, jejíž plocha příčného řezu je menší jak 30 % plochy příčného řezu kokily.

Zlepšení distribuce tekuté oceli do kokily plovoucí vtokovou tryskou lze dosáhnout u provedení, které je charakteristické tím, že příčný řez vtokovou tryskou odpovídá příčnému řezu kokily.

Popsané výhody u jednotlivých provedení způsobu podle tohoto vynálezu jsou stejně použitelné u jednotlivých provedení zařízení podle vynálezů, u kterých jsou prostředky pro realizaci takových provedení zahrnuty a naopak. Odborníkům bude zřejmé, že předmět nároků 4 až 12 je stejně aplikovatelný u obvyklého odlévání, a to se stejnými výhodami, které byly popsány u odlé20 vání tenkých desek.

Vynález je dále zahrnut u zařízení pro výrobu pásu z tvárné oceli, kde toto zařízení zahrnuje homogenizační pec, válcovací stolici k válcování v austenitické oblasti oceli, nepovinně zahrnuje válcovací stolici pro válcování ve feritické oblasti, nepovinně zahrnuje chladicí prostředky 25 sloužící k ochlazování oceli z austenitické oblasti do feritické oblasti, nepovinně zahrnuje chladicí prostředky pro ochlazování oceli po válcování ve feritické oblasti, a dále nepovinně zahrnuje navíječ sloužící k navíjení pásu a zařízení pro kontinuální odlévání podle kteréhokoliv nároku 8 až 14.

Odborníkovi bude jasné, že zařízení a způsob podle vynálezu, ačkoliv bylo popsáno pro aplikaci s ocelí, se může výhodně použít i u odlévání jiných kovů. Vynález není omezen pouze na způsob odlévání oceli.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán s odvoláním na výkresy a neomezující příklady provedení.

Obr. 1 schematicky znázorňuje zařízení, které odlévá ocel kontinuálním nebo polokontinuálním 40 způsobem podle tohoto vynálezu, pro výrobu pásové oceli s vlastností pásu válcovaného za studená, obr. 2 schematicky znázorňuje příčný řez vakuovou mezipánví a ji obklopujícími částmi zařízení pro kontinuální odlévání.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 zobrazená licí pánev 41 dodává roztavenou ocel z ocelárny k zařízení 42 pro konti50 nuální odlévání tenkých desek (plosek). Roztavená ocel teče ponořenou tryskou 43 do vakuové mezipánve s první komorou 44. Z první komory 44 ocel teče spojovacím potrubím 45 do druhé komory 46, která je vakuová. Roztavená ocel prochází ponořenou vtokovou tryskou 47 do kokily 48. Ocel, která je alespoň částečně ustálená, opouští kokilu 48 u dna ve formě tenké desky 50 s tloušťkou mezi 40 až 100 mm.

-6CZ 291288 B6

Ve válcovací stolici se tenká deska 50 obrací ze svislé polohy do vodorovné polohy, a pokud je to žádoucí, provádí se redukce tloušťky na výstupní hodnotu tloušťky, která činí přibližně 20 mm.

K odstřižení čelních a koncových kusů ztenčené desky se používají nůžky 53, které mohou tenký pás rovněž rozřezat na kusy požadované délky. Pás 55 dále prochází homogenizační pecí, kde dochází k tepelné homogenizaci a ke zvýšení teploty. Relativní poloha válcovací stolice 52 a homogenizační pece 56 se může zaměnit. Z důvodu další tepelné homogenizace, a rovněž pokud je žádoucí volit rychlost válcování, zůstává pás 55 dočasně v cívkové peci 57, která je uspořádána tak, že jedna cívka 58 může pás navíjet a druhá cívka 59 odvíjet. Po odokujení v odokujovači 61 je odvinutý pás 60 válcován ve válcovacím zařízení 62. Na výstupním válcovacím zařízení 62 má pás 63 tloušťku například 2,0 mm. V chladicím zařízení 64 je pás 63 ochlazen ve feritickém pásmu z austenitického pásma, ve kterém byla ocel až dosud zpracovávána. Ve válcovacím zařízení je pás válcován na konečnou tloušťku v rozmezí 0,5 až 1,5 mm, a dále je navinut na navíjecí cívku 66. Pás navíjený ve feritickém pásmu má vlastnosti pásu válcovaného za studená a je vyráběn kontinuálním nebo polokontinuálním způsobem z tavené oceli.

Použití vakuové mezipánve umožňuje vyrábět pás s lepšími vlastnostmi než tomu bylo dosud, zvláště pak pokud jde o kvalitu povrchu, tvar a nepřítomnost vměstků u nízkouhlíkaté oceli.

Na obr. 2 znázorněná horní část druhé komory 1 vakuové mezipánve má víko 2, plynotěsně připravené k nádobě 3 druhé komory. Nádoba 3 je připojena k první komoře 7, která je atmosférická, pomocí spojovacího potrubí 6. Spojovací potrubí 6 je otevřeno do první komory přes sedlo 8. Regulační tyč ventilových prostředků 9 zapadá do sedla a je opatřena středním vývrtem 10, který končí v prostředcích 11 pro čištění tekuté oceli, zde tvořených pročišťovací zátkou u dna regulační tyče. Pročišťovací zátka je vytvarovaná tak, aby zapadala do sedla 8 a spolu s ním vytvářela regulační těleso nebo ventil, který umožňuje přístup roztavené oceli 12 z první komory 7 do nádoby 3, a to v ovladatelném množství. Nad zásobovací nádobou 7 je zavěšena licí pánev 13 (nakreslena jen částečně), která má u dna ponořenou trysku 15, která se může uzavřít šoupátkem 14. Trubka 16 prochází víkem a je připojena k vakuovému čerpadlu 17. Víkem 2 rovněž prochází vedení 18 čisticího plynu, které je regulačním ventilem 19 připojeno k zařízení zásobování čističe 20. Ponořená vtoková tryska 21 vstupuje do dna nádoby 3, která má vtokový otvor 22 spojený s vnitřním prostorem nádoby 3 a výtokový otvor 23. Ponořená vtoková tryska 21 vstupuje do kokily 24. Okolo kokily je umístěna elektromagnetická brzda 25. Ocel z licí pánve 13 teče otevřeným šoupátkem 14 přes ponořenou trysku 15 do první komory 7. Vrstva strusky 27 leží na roztavené oceli 12 v první komoře 7, aby oddělila ocel tepelně a chemicky od okolní atmosféry. Ocel přes ventilové prostředky 9 pro regulaci jejího toku, které jsou tvořené sedlem 8 a regulační tyčí v množství ovládaném svislou polohou regulační tyče, dále spojovacím potrubím 6 do druhé komory L Polohu regulační tyče, a tím i množství protékající oceli, lze ovládat na základě měření hladiny roztavené oceli v kokile 24. Výška hladiny se měří pomocí snímače 35, který je připojen na vstup do měřicího nebo regulačního přístroje 36. Výstup přístroje 36 je připojen (není podrobně označen) k hnacímu členu 43 tak, že je schopný přístroj ovládat a může rovněž ovládat polohu regulační tyče.

Výhodou takového uspořádání je, že výška hladiny roztavené oceli se může dobře ovládat a není narušována, nebo jen částečně, plynem (například argonem), který je uvolňován nad roztavenou ocelí v prostoru 29 vakuové mezipánve. Argon se odvádí k čisticí zátce prostředků 11 pro čištění tekuté oceli přes vývrt 10 ze skladovací nádoby ((není zobrazena). Argon prochází přes čisticí zátku a je adsorbován a veden roztavenou ocelí, procházející ventilovými prostředky 9. Argon v druhé komoře 46 vystupuje z roztavené oceli 28 a dostává se do prostoru 29 nad roztavenou ocel, odkud je odčerpán vakuovým čerpadlem 17. Ovládáním regulačního ventilu 19 se nastavené množství plynu dostane ze zásobníku plynu 20 do prostoru 29, a to za účelem nastavení a udržení uvažovaného tlaku v zásobníku. V druhé komoře 1 je umístěna přepážka 30, která slouží k vychýlení roztavené oceli tekoucí spojovacím potrubím 6 pryč od oceli 28, která se v této době nachází v klidu v jiné části druhé komory. Přepážka 30 poskytuje výhodu v tom, že argon prochá

-7CZ 291288 B6 zející kolem ní vytváří malé bubliny. Bubliny mohou rychle stoupat a tok směrem nahoru, vynucený přepážkou, je unáší podél povrchu roztavené oceli v druhé komoře 1_, kde společně s unášenými nečistotami jsou absorbovány vrstvou strusky.

Tlak plynu v prostoru 29 se může využít k ovládání množství oceli, která teče vtokovým otvorem 22 a výtokovým otvorem 23 ponořené vtokové trysky 21 do kokily 24. Na roztavené oceli 31 leží vrstva slévárenského prášku 37. Elektromagnetická brzda 25 se používá k ovlivnění chování roztavené oceli, zvláště jejího toku. Ocel, opatřená částečně ztuhlou stěnou 32, opouští kokilu jako deska 33.

Claims (14)

1. Způsob odlévání tenké ocelové desky pro výrobu pásu z tvárné oceli, při kterém se v kokile (48) vytvoří z tekuté oceli tenká deska, jejíž tloušťka dosahuje hodnoty menší než 150 mm, dále se tato deska homogenizuje v homogenizační peci a válcuje se v austenitické oblasti s využitím

20 licího tepla, deska ve formě meziproduktu se v případě potřeby ochlazuje na teplotu, při které se podstatná část oceli transformuje do feritické oblasti, a dále se meziprodukt válcuje v austenitické nebo feritické oblasti do pásu, vyznačující se tím, že tekutá ocel se přivádí z licí pánve do první komory (44, 7), ve které je atmosférický tlak, vakuové mezipánve, odkud se přivádí do druhé komory (46, 1) vakuové mezipánve, přičemž se reguluje tok oceli pro dosažení homogenní 25 oceli,a do tekuté oceli se poté, co opustila licí pánev, zavádí čisticí plyn, ve druhé komoře (46, 1) se udržuje nízký tlak, takže se čisticí plyn alespoň částečně vyloučí z tekuté oceli, načež se tekutá ocel odvádí výtokovým otvorem do kokily (48).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tekutá ocel se z druhé komoiy

30 (46, 1) přivádí do kokily (48) vtokovou tryskou (21), přičemž se v průběhu přivádění udržuje vnitřní plocha příčného řezu vtokové trysky (21) větší jak 5 %, lépe více jak 10 % plochy příčného řezu kokily (48).

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se v průběhu přivádění tekuté oceli 35 z druhé komory (46, 1) do kokily (48) udržuje vnitřní plocha příčného řezu vtokové trysky (21) menší jak 30 % plochy příčného řezu kokily (48).

4. Způsob podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že do tekuté oceli se čisticí plyn přivádí po jejím odvedení z licí pánve, avšak před tím, než se přivede do

40 druhé komory (46,1).

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se reguluje množství přívodu oceli z první komory (44, 7) do druhé komory (46, 1) a čisticí plyn se přivádí do tekuté oceli v místě regulace nebo těsně před tím.

6. Způsob podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že se do oceli v druhé komoře (46,1) přidávají legovací prvky.

7. Způsob podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že se tok 50 oceli, vstupující do druhé komory (46,1), zpomaluje nebo odkládání od výtokového otvoru druhé komory (46, 1).

8. Zařízení pro odlévání tenké ocelové desky s tloušťkou menší než 150 mm kontinuálním odléváním, obsahují vakuovou mezipánev s první komorou (44, 7) s atmosférickým tlakem a dru-

55 hou komorou (46, 1) s nízkým tlakem nebo vakuem, hydraulicky spojenou s první komorou, dále

-8CZ 291288 B6 prostředky (11) pro čištění tekuté oceli a spojovací potrubí (45) uspořádané mezi první komorou (44, 7) a druhou komorou (46, 1), vyznačující se tím, že spojovací potrubí (45) je opatřeno ventilovými prostředky (9) regulace toku tekuté oceli, u kterých jsou uspořádány prostředky (11) pro čištění tekuté oceli.

9. Zařízení podle nároku 8, vy zn ač u j í cí se t í m , že ventilové prostředky (9) zahrnují sedlo (8) a s ním spolupracující regulační tyč, která zahrnuje středový vývrt (10), který je zakončen v čisticím bloku prostředků (11), který je porézní pro čisticí plyn.

10. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 8 až 9, vyznačující se tím, že druhá komora (46, 1) je opatřena prostředky pro zpomalení nebo vychýlení toku oceli, vstupující do druhé komory.

11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že prostředky pro vychýlení toku oceli zahrnují přepážku (30), umístěnou mezi vtokovým otvorem oceli do druhé komory (46, 1) a výtokovým otvorem oceli z této komory.

12. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 8 až 11,vyznačující se tím, že druhá komora (46, 1) je opatřena vtokovou tryskou (21) s plochou příčného řezu větší než 5 %, s výhodou větší než 10 % plochy příčného řezu kokily (48).

13. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 8 až 12, vy z n a č uj í c í se t í m , že druhá komora (46, 1) je opatřena vtokovou tryskou (21) s plochou příčného řezu menší než 30% plochy příčného řezu kokily (48).

14. Zařízení podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že tvar příčného řezu vtokové trysky (21) odpovídá tvaru příčného řezu kokily (48).