RU1782187C - Способ получени слитков кип щей стали - Google Patents

Abstract

Сущность: после заливки расплава в изложницу и ввода на его поверхность алюмини  осуществл ют подачу воды на зеркало металла под углом 20-50° плоскими пр моугольными стру ми, имеющими на срезе со- пла отношениед йнык иаирине(40..,60) 1, причем давление охлаждающей воды устанавливают равным 4-6 эти и снижают по ходу охлаждени  слитка со скоростью

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к производству слитков кип щей стали.

Известен способ получени  слитков кип щей стали, включающий разливку металла в изложницы, ввод в жидкий расплав раскислителей и охлаждение головной части слитков, по которому охлаждение осуществл ют путем ввода в головную часть слитка пакета из отходов углеродистой стали массой 0,05-0,15% от массы отливаемого слитка.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  интенсивность охлаждени  головной части слитка из-за низкой теплоемкости и теплопроводности пакета,

Наиболее близким к за вл емому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  слитков кип щей стали, включающий разливку металла в изложницы, ввод алюмини  в головную часть слитка и подачу воды на зеркало металла стру ми под углом 20-50° к зеркалу металла.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  интенсивность охлаждени  металла Ёследствие создани  паровой прослойки между металлом и слоем воды. Парова  прослойка резко снижает коэффициент теплопередачи, а слой воды преп тствует ее свободному удалению, что приводит к снижению эффективной прочности моста металла, возникновению его прорывов.

VI 00

ю

-д

00

Е

повышению химической неоднородности и головной обрези слитка, т. е. ухудшению его качества. Дл  получени  нормального слитка по известной технологии необходим высокий расход воды и повышенна  продолжительность охлаждени .

Целью изобретени   вл етс  снижение продолжительности охлаждени  слитка.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу получени  слитков кип щей ста- ли, включающему заливку металла в изложницу; ввод алюмини , подачу воды стру ми под углом 20-50° к зеркалу металла, после ввода алюмини  в головную часть слитка, подачу в оды осуществл ют плоскими пр моугольны- ми стру ми, имеющими на срезе сопла отношение длины к ширине (40...60):1, причем давление охлаждающей воды устанавливают равными 4-6 эти и снижают по ходу охлаждени  слитка со скоростью (Ю...15):М, где М- масса слитка (т), (10...15) - эмпирический коэффициент (ат« т/мин).

Причинно-следственна  св зь между совокупностью отличительных признаков и достигаемым эффектом может быть пред- ставлена в виде следующей схемы. Подача .воды плоскими стру ми обеспечивает вовлечение в процессе охлаждени  всей массы подаваемой воды вследствие практически мгновенного прогрева всего подаваемого сло  воды до температуры кипени . При этом обеспечиваетс  охлаждение слитка как за счет физического охлаждени  водой, так и за счет затрат тепла на испарение воды. Плоска  стру  обеспечивает практи- чески полное испарение воды, причем регламентированное давление воды в начале процесса и постепенное его снижение с регламентированной скоростью позвол ет избежать создани  на поверхности слитка гетерогенной двухфазной области состо щей из паровой прослойки и воды преп тствующей свободному удалению пара с поверхности слитка. За вл емый способ, таким образом обеспечивает резкое увеличе- ние теплосъема и охлаждаемой поверхности и приводит к сокращению расхода воды и снижению продолжительности охлаждени . При отношении длины струи к ширине (в поперечном сечении) менее 40:1 на по- верхности слитка формируетс  посто нное возобновл емый слой жидкой воды, что приводит к замедлению теплообмена вследствие снижени  скорости испарени .

При отношении длины струи к ширине в поперечном сечении более 60:1 возрастает склонность струи к диспергированию, т. е. вода распыл етс  с образованием водовоз- душной эмульсии имеющей меньшую теплоемкость чем вода

При начальном давлении охлаждающей воды менее 4 эти снижаетс  скорость истечени  воды из сопла, ухудшаетс  ее турбу- лизаци , снижаетс  скорость испарени , по вл етс  возможность создани  сло  воды на поверхности слитка. При начальном давлении охлаждающей воды более бати омывает поверхность слитка не успева  испаритьс . При скорости снижени  давлени  менее 10:М (где М - масса слитка) происходит формирование на поверхности слитка сло  воды вследствие опережающей скорости снижени  температуры металла. При скорости снижени  давлени  более 15:М, не обеспечиваетс  полна  реализаци  испар ющей способности поверхности жидкого металла, т. е. в каждый текущий момент времени обща  масса подаваемой воды меньше , чем возможна  масса пара генерируемого теплом поверхности слитка.

Пример. Сталь марки 08 кп выплавл ли в 900 т мартеновской печи и разливали на 450 т сталеразливочных ковшей, оборудованных шиберными затворами в слитки массой 8, 12, 14, 19 т. После наполнени  тела слитка на его поверхность вводили жидкий алюминий (200 т/т), и устанавливг ли термопару ТПР 30/60, с таким расчетом, чтобы ее рабочий спай находилс  на 100 мм ниже поверхности металла в изложнице. Предварительными опытами было установлено , что при температуре под поверхностью мениска 400°С мост твердого металла обладает достаточной прочностью дл  того, чтобы предотвратить прорывы жидкого металла, сохранить герметичность и обеспечить таким образом высокую химическую однородность слитка и низкую головную обрезь. При использовании различных схем охлаждени  врем  достижени  требуемой температуры в подповерхностном слое различно. Результаты опытных плавок приведены в таблице. Во всех случа х расход охлаждающей воды составл л з

) а площадь сопл дл  подачи вом

15

т мин

ды 28 см2.

Анализ полученных результатов показывает , что использование за вл емого способа позвол ет резко сохранить врем  охлаждени  слитков, что обеспечивает повышение пропускной способности1 разливочного пролета, снижает расход воды т. е. улучшает санитарно-гигиенические услови  труда персонала и приводит1 к некоторому улучшению качества tnmka. -

Необходимым условием обеспечени  достижени  положительного эффекта  вл етс  необходимость одновременного соблюдени  оптимальной величины всех режимных параметров способа. При выходе хот  бы одного из них за за вл емые пределы положительный эффект существенно снижаетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  слитков кип щей стали , включающий заливку расплава в изложницу , ввод на его зеркало алюмини  и последующую подачу под углом 20-50° к зеркалу металла струй воды, отличающийс  тем, что, с целью повышени  химической однородности слитка путем сокращени  продолжительности охлаждени  слитка, воду подают плоскими стру ми, имеющими на выходе из сопла в поперечном сечении пр моугольную форму с отношением длины к ширине, равным 40-60, причем подачу воды начинают давлением, равным 4-6 эти, с последующим снижением его в

   процессе кристаллизации слитка со скоростью (10-15)/М), где М - масса слитка, т, 10-15 - эмпирический коэффициент ат т/мин.

   W2tf7

   8

   Продолжение таблицы

   Продолжение таблицы