PL112740B2 - Method of casting large steel ingots - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób odlewania duzych wlewków stalowych prowadzony tak, aby zmniejszyc se¬ gregacje skladu chemicznego.Stosowany powszechnie sposób odlewania polegajacy na calkowitym napelnieniu wlewnicy lacznie z nadstawka prowadzi do nierównomiernego rozkladu skladników jak fosfor, siarka i wegiel w zakrzeplym wlewku, okresla¬ nego terminem segregacja, zgodnie ze znanymi prawami krystalizacji. W trakcie krzepniecia nastepuje dyfuzja domieszek w kierunku przeciwnym do kierunku odpro¬ wadzania ciepla, to znaczy w glab niezakrzeplego jeszcze metalu. W wyniku tego ilosc domieszek zwieksza sie od powierzchni w glab wlewka, osiagajac maksimum w srodkowej jego czesci. Proces ten obserwuje siezwlaszcza przy krzepnieciu duzych wlewków,gdzie szybkosc ochla¬ dzania jest mala i bardziej zblizona do warunków równowagi.Zgodnie ze znanymi prawami krystalizacji ilosc wegla, siarki i fosforu w niezakrzeplej jeszcze czesci stopu (w fa¬ zie cieklej) w chwili zakrzepniecia okolo 0,3 masy wlewka okreslaja nastepujace wzory: C1S=CVO,7"0,96 (1) cp=cpp-o,t°*s We wzorze tym C'c, C1, i C'p oznacza procentowa zawartosc wegla, siarki i fosforu w fazie cieklej, a Clpc, C,p, i Clpp oznaczaja procentowe zawartosci wegla, siarki i fosforu w próbie kadziowej.Celem wynalazku jest wykorzystanie podanych wyzej zaleznosci wynikajacych z praw krystalizacji do opraco¬ wania sposobu odlewania duzych wlewkówprowadzace¬ go do zmniejszenia segregacji skladu chemicznego.Istota wynalazku jest odlewanie wlewków w dwóch etapach. Najpierw zalewa sie wlewnice do wysokosci nadstawki, a po zakrzepnieciu okolo 0,3 masy wlewka dolewa sie do nadstawki stal o takim skladzie chemicz¬ nym, aby rozcienczyc w masie niezakrzeplego wlewka domieszkidopoziomubliskiegopróbie kadziowej. W celu ustalenia skladu chemicznego dolewanej stalk nalezy sporzadzic bilans dla poszczególnych domieszek (siarki, fosforu i wegla) tak, aby nadwyzka domieszki w nieza¬ krzeplej stali przed dolaniem byla równa, lub mozliwie jak najmniej przewyzszala niedobór tej domieszki w dolewanej stali. Zarówno niedobórjak i nadwyzke nalezy obliczac w stosunku do próby kadziowej.Sklad dolewanej stali oblicza sie z nastepujacego Xi OJO-mJ + mC^-O/ZU-nOCi1 m (2) gdzie: X1 — oznacza stezenie skladnika „i" w dolewanej stali w % m — stosunek masy nadlewu (iloscidolanej stali) do masy calego wlewka Cilp — stezenie skladnika „i" wpróbce kadziowej (analiza wy topowa), w %3 112740 4 Ci1 — stezenie skladnika J" w fazie cieklej po zakrzepnieciu 0,3 masy niedolanego wlew¬ ka obliczone z wzoru (1), w % Jezeli z obliczen wyniknie wartosc Xj= 0, to nalezy dazyc do mozliwie najmniejszej zawartosci domieszki w dolewanej stali. Wzór 2 w podanej postaci stosuje sie w przypadku odlewania stali nieuspokojonych. Dla stali uspokojonych nalezy uzyskane stezenia skladników pomnozyc w przypadku wegla i fosforu przez 3, a wprzy¬ padku siarki przez 12, tak jednak aby zawartosc tych skladników w dolewanej stali nie przekUMzala 0,5 ich zawartosci w próbie kadziowej. W przypadku skladni¬ ków stopowych, takich jak chrom, molibden i nikiel mozna uzyc — ze wzgledu na stosunkowo niewielka segregacje tych skladników — do dolewania stal we¬ glowa. * Dla róznej wielkosci wlewków czas rozpoczecia dole¬ wania ustala sie z wykresu podanego na rysunku, który przedstawia zaleznosc czasu (przedzial czasu) rozpocze¬ cia dolewania od wielkosci wlewka.Zastosowanie metody wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie wlewka stalowego o bardziej równomiernym rozkladzie skladników, co sprzyja uzyskaniu wyrobu go¬ towego o lepszych wlasnosciach uzytkowych, a takze ula¬ twia przeróbke plastyczna wlewków i obróbke cieplna.Wynalazek objasnia blizej nastepujacy przyklad odle¬ wania we wlewki 251 stali nieuspokojonej o skladzie chemicznym: C—0.4%; S —0,04%; P—0,04%. Zalewa sie wlewnice do wysokosci nadstawki. Przedzialczasu, po którym nalezy rozpoczac dolewanie wynosi 30-60 minut (okreslony z wykresu). Stosunek masy nadlewu do masy calego wlewka dla tego typu wlewnicy wynosi m = 0,20.Ilosc domieszek w fazie cieklej w chwili rozpoczecia dole¬ wania ustalona na podstawie wzoru (1) wynosi: wegla — X*=0,53% siarki — X.= 0,056% fosforu — Xp= 0,051% Sklad stali dolewanej okreslony ze wzoru (2)jest naste¬ pujacy: Xc = 0,04% X, = 0,005% XP= 0,009% (minimalna zawartosc siarki) Zastrzezenie patentowe Sposób odlewania duzych wlewków stalowych, mielmy tym, ze odlewanie prowadzi sie dwustopniowo, najpierw zalewajac wlewnice do wysokosci nadstawki, a po zakrzepnieciu okolo 0,3 masy metalu, uzupelnia sie wlewek przez dolanie stali o mniejszej zawartosci skladników, których segregacja ma byc zmniejszona.IU\ fS uUUa CtJ Prac. Poljgr. UP PRL. Naklad 120 + 18 egz.Cena 45 zl. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób odlewania duzych wlewków stalowych, mielmy tym, ze odlewanie prowadzi sie dwustopniowo, najpierw zalewajac wlewnice do wysokosci nadstawki, a po zakrzepnieciu okolo 0,3 masy metalu, uzupelnia sie wlewek przez dolanie stali o mniejszej zawartosci skladników, których segregacja ma byc zmniejszona. IU\ fS uUUa CtJ Prac. Poljgr. UP PRL. Naklad 120 + 18 egz. Cena 45 zl. PL