RU1770039C - Способ отливки стальных слитков и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : нейтральный газ, например аргон, вводитс  тангенциально под давлением 0,5...10,0 ати в нижнюю часть изложницы на рассто нии 0,1...0,4 от нижнего основани . Устройство дл  отливки стальных слитков содержит расширенную книзу изложницу, узел подачи нейтрального газа выполненный в виде по меньшей мере двух боковых патрубков, расположенных по диагонали на противоположных стенках изложницы или в виде трубок с соплами на их концах под углом 80-90° к оси трубок и направленные вдоль граней изложницы. 2 с.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к сталеплавильному производству, и совершенствует процесс разливки стали в изложницы дл  получени  преимущественно листовых слитков.

Известны способы отливки стальных слитков, включающие подачу жидкого металла в изложницу сверху, причем изложницы оборудованы средствами защиты от стенок от брызг металла 1. С этой целью на поддон изложницы устанавливают металлический экран, вкладыш в виде конусной крышки или пластинку из пластмассы.

К недостаткам известных способов следует отнести большие затрыты труда на подготовку изложниц к разливке, низкое качество поверхности слитков.

Известный способ отливки стальных слитков, выбранный в качестве прототипа, осуществл ют следующим образом. В верхней части изложницы устанавливают перфорированную трубчатую раму и стальную трубку, опущенную в нижнюю часть изложницы . За 15 с до начала подачи жидкого металла в изложницу и в период наполнени  изложницы через трубчатую раму и стальную трубку подают технический азот под давлением 3-6 атм. Причем по мере наполнени  изложницы стальную трубку поднимают и подачу газообразного азота прекращают при подходе металла к верхнему уровню изложницы.

Основным недостатком известного способа  вл етс  низкое качество поверхности стальных слитков, вызванное.в первую очередь , тем, что на стенки изложницы при разливке попадают брызги металла и прилипают к ним. В результате в местах контакта капель с поверхностью слитков наблюдаетс  окисление металла, что в конечном итоге приводит к образованию плен Низкое качество поверхности слитков вызвано также наличием на поверхности слитков продольных и поперечных трещин Одной из причин образовани  этого дефекта поверхности  вл етс  низка  скорость отвода тепЁ

4 4 О О CJ

чэ

лэ от стенок изложницы и.как следствие, образование за период разливки плавки очень тонкой поверхностной корочки. При резких внешних возмущени х происходит разрыв корочки, образуютс  трещины на поверхности слитка.

Целью предлагаемого технического решени   вл етс  улучшение качества поверхности стальных слитков. Поставленна  цель достигаетс  тем, что нейтральный газ, например аргон,вводитс  тангенциально под давлением 0,5...10 эти в нижнюю часть изложницы на рассто нии 0,1-0,4 от нижнего основани .

Устройство дл  отливки стальных слит- ков содержит расширенную книзу изложницу , узел дл  подачи нейтрального газа, выполненный в виде по меньшей мере двух боковых патрубков, расположенных по диагонали на противоположных стенках из- ложницы или в виде трубок с соплами на их концах под углом 80-90° к оси трубок и направлены вдоль граней изложницы.

На фиг.1 представлена изложница дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг 2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.З - общий вид изложницы дл  осуществлени  способа с помощью фурм, на фиг.4 - то же, вид сверху.

Предлагаемый способ отливки сгаль- ных слитков включает подачу жидкого металла в изложницу сверху и ввод в ее полость газа. Отличаетс  предлагаемый способ от прототипа тем, что нейтральный газ, например аргон,вводитс тангенциаль- но под давпением 0,5-10 эти в нижнюю часть изложницы на рассто нии 0,1-0.4 от нижнего основани . Устройство дл  отливки стальных слитков содержит расширенную книзу изложницу, узел дл  подачи нейтрального газа, выполненный в виде по меньшей мере двух боковых патрубков, расположенных по диагонали на противоположных стенках изложницу или в виде трубок с соплами на их концах под углом 80-90 градусов к оси трубок и направлены вдоль граней изложницы.

Анализ известных технических решений и предлагаемого сходных признаков у них не обнаружил. Следовательно, за влен- ное техническое решение обладает существенными отличи ми.

Изложница состоит из корпуса 1 в виде полой усеченной призмы, в теле которого выполнены щелевые отверсти  2, жестко со- единенные с коническими соплами 3, которым подводитс  аргон.

При подводе газа в изложницу с помощью фурм корпус ее выполн ют сплошным

Предлагаемый способ отливки стальных слитков осуществл ют следующим образом На поддон устанавливают изложницу и с помощью, например, гибких шлангов в металлической оплетке подсое- дин ют трубопровод с аргоном с коническими соплами 3. За 15-30 с до подачи жидкого металла открывают вентиль на трубопроводе с аргоном и он под избыточным давлением 0,5-10 ати истекает через конические сопла 3 и щелевые отверсти  2 во внутреннюю полость корпуса 1 изложницы. Поток аргона движетс  вдоль стенок изложницы, создава  вращательное движение в ее полости и удал етс  через верхнюю часть изложницы в окружающее пространство. После заполнени  изложницы металлом на 0,4 высоты подачу аргона прекращают, отсоедин ют шланги, осуществл ют естественное охлаждение металла в изложнице, производ т стрипперование и прокатывают слиток на сл бинге. После получени  сл ба осуществл ют гор чую и холодную прокатку листа , сматывают его в рулоны и подвергают термической обработке, например, в колпа- ковых печах.

Применение фурм позвол ет снизить трудоемкость осуществлени  способа. Механизм воздействи  нейтрального газа при подаче его через фурмы аналогичен механизму подачи газа через отверсти , описанному выше. Повышени  чистоты поверхности слитка при использовании предлагаемого способа достигают за счет следующих причин.

Во-первых, подача аргона вдоль стенок позвол ет получить вращающийс  поток, который больше времени находитс  в полости изложницы, усилива  благопри тное воздействие безокислительной атмосферы нейтрального газа, особенно у стенок изложницы .

Во-вторых, благодар  охлаждающему воздействию на стенки изложницы струй га- за емпература которого снижаетс  при его расширении.

Третьей причиной, обеспечивающей чистоту поверхности слитков  вл етс  то, что подача аргона с высокой скоростью вдоль стенок изложницы практически исключает прилипание к ним брызг металла. Происходит это вследствие того, что брызги металла взаимодействуют с потоком аргона охлаждаютс  без окислени  и их способность к прилипанию к стенкам изложницы падает.

Оптимальное рассто ние ввода потока аргона от основани  изложницы 0,1-0,4 ее высоты выбрали на основании экспериментальных данных по распределению брызг

металла по высоте изложницы. Данные приведены в таблице.

Экспериментальные данные показывают , что при попадании струи металла на поддон изложницы максимальное количество брызг металла, пор дка 83%,попадает на стенки изложницы на участок, наход щийс  на рассто нии 0.1-0,4 ее высоты. Ввод аргона в изложницу на рассто нии менее 0,1 ее высоты нецелесообразен, т.к. относительное количество брызг металла не превышает 3,5%, Если ввод аргона будет осуществл тьс  на рассто нии более 0,4 высоты изложницы, то эффективность его воздействи  снижаетс }поскольку на верхнюю часть изложницы попадает 13-14% брызг металла от всего количества.

Предлагаемый способ отливки слитков проверили в промышленных услови х. С этой целью вз ли изложницу УНС-16 дл  производства листовых слитков, имеющую следующие геометрические параметры: сечение в основании 1540 х 830 мм, вверху 1480 х 730 мм, толщина стенки 230 мм, высота изложницы 2400 мм. На рассто нии 250 мм от основани  изложницы, в ее противоположных гран х выполнили по одному щелевому отверстию размером 5 х 75 мм. С наружной стороны изложниц, к щелевым отверсти м приварили конические сопла с углом раскрыти  пор дка 26°, к которым подвели аргон с давлением 5 эти. За 30 сек до начала разливки стали 08Ю начали подавать аргон в изложницу и закончили подачу аргона в момент заполнени  изложницы на 1 /3 высоты, т.е. через 1,0 мин после начала разливки. Расход аргона составл л 7,0-8,0 м3/мин. Изготовленный таким образом слиток прокатали на сл бинге, затем на стане гор чей и холодной прокатки, полученную полосу смотали в рулон и отожгли в колпа- ковой печи.

Результаты порезки и отсортировки листа показали, что перевод листа из 1-й груп0

пы отделки поверхности во II группу из-за сталеплавильных дефектов (плена, трещины ) по сравнению с холоднокатаным листом, полученным по известному способу снизилс  на 3%.

Таким образом, использование предлагаемого способа отливки стальных слитков в сравнении с прототипом позвол ет улучшить чистоту поверхности слитков, в результате выход листа высших групп отделки увеличиваетс  в среднем на 3%.

Claims (3)

1.Способ отливки стальных слитков, включающий подачу жидкого металла в изложницу с предварительной подачей в ее полость нейтрального газа, отличающий- с   тем, что, с целью улучшени  качества поверхности стальных слитков, нейтральный газ подают под давлением 0.5-10,0 эти в нижнюю часть изложницы на высоте 0,1- 0,4 высоты изложницы от нижнего торца.

2.Способ по п.1,отличающийс  тем, что в качестве нейтрального газа используют аргон.

3.Устройство дл  отливки стальных слитков, содержащее расширенную книзу изложницу пр моуюльного сечени  и узел дл  подачи контрольного газа, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  качества поверхности стальных слитков, узел подачи нейтрального газа расположен на 0,1-0.4 высоты изложницы от нижнего торца и выполнен в виде по меньшей мере двух патрубков, диагонально противоположно установленных в углах узких стенок изложницы , или в виде двух L-образных трубок с нижними полками в виде сопл, ориентированных под углом 80-90° к вертикальной оси, а выходными отверсти ми направленными навстречу друг другу, при этом продольные оси патрубков или сопл параллельны широким стенкам изложницы,

0ценку распределени  брызг металла по высоте изложницы производили в момент

удара струи о поддон изложныцы

У$г//л

9W -3

ИГ./

A-A

Фиг 4