RU2056970C1

RU2056970C1 - Method of treatment upon process of flow vacuumizing at continuous casting

Info

Publication number: RU2056970C1
Application number: RU93033084A
Authority: RU
Inventors: О.Н. Голубев; Е.И. Ермолаева; Н.Д. Карпов; А.Ф. Копылов; В.И. Лебедев; Г.Н. Ролдугин; В.В. Рябов; И.В. Сафонов; Ю.Г. Савватеев; С.М. Чиграй
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1996-03-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method comprises steps of reducing and alloying metal in a vacuum chamber; introducing elements for reduction and alloying in the form of wire through a body of the vacuum chamber to a center of a branch pipe at a level of its bottom. EFFECT: enhanced efficiency of the method. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов. The invention relates to metallurgy, and more particularly to continuous casting of metals.

Известен способ обработки металла в процессе поточного вакуумирования при непрерывной разливке, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разрежения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла из вакуум-камеры через патрубки непосредственно в кристаллизаторы под уровень металла. В этих условиях вакуум-камера служит герметически закрытым промежуточным ковшом, соединенным с вакуум-насосом. (Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. М. Металлургия, 1977, с.194, рис.66-а). A known method of processing metal in the process of vacuum evacuation during continuous casting, including the supply of liquid metal from the casting ladle to the vacuum chamber, creating a vacuum in it to the required residual pressure technology, supplying metal from the vacuum chamber through the nozzles directly to the molds under the metal level. Under these conditions, the vacuum chamber serves as a hermetically sealed intermediate ladle connected to the vacuum pump. (Sokolov G.A. Out-of-furnace steel refining. M. Metallurgy, 1977, p.194, fig. 66-a).

Недостатком известного способа является недостаточная интенсивность вакуумного обезуглероживания разливаемого металла. Это объясняется тем, что в процессе поточного вакуумирования металла в струе удаляются не все газы, в том числе кислород. В этих условиях в слитках увеличивается содержание неметаллических включений. Кроме того, в случае нарушения герметичности вакуум-камеры происходит переполнение кристаллизаторов, что приводит к прекращению процесса непрерывной разливки. The disadvantage of this method is the insufficient intensity of vacuum decarburization of the cast metal. This is due to the fact that not all gases, including oxygen, are removed in the stream during metal evacuation of the metal in the stream. Under these conditions, the content of non-metallic inclusions in ingots increases. In addition, in the event of a leak in the vacuum chamber, overfilling of the crystallizers occurs, which leads to the cessation of the continuous casting process.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки металла в процессе поточного вакуумирования при непрерывной разливке, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разрежения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла в промежуточный ковш через отдельный патрубок и далее в кристаллизаторы. Расход металла из промежуточного ковша регулируют при помощи стопоров. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижнего торца патрубка и герметизации вакуум-камеры жидким металлом начинают производить уменьшение остаточного давления в вакуум-камере [2]
Недостатком этого способа является недостаточная интенсивность вакуумирования нераскисленного металла и его обезуглероживания. Это объясняется тем, что в процессе поточного вакуумирования металла в струе удаляются не все газы, в том числе кислород. В этих условиях в слитках увеличивается содержание неметаллических включений и газов. Кроме того снижается чистота стали, легирующие элементы неравномерно распределяются по объему слитка.Closest to the proposed one is a method of processing metal in the process of vacuum evacuation during continuous casting, including supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber, creating a vacuum in it to the residual pressure required by the technology, supplying metal to the intermediate ladle through a separate nozzle and then to crystallizers. The consumption of metal from the tundish is regulated by means of stoppers. After raising the metal level in the intermediate ladle above the lower end of the nozzle and sealing the vacuum chamber with liquid metal, they begin to reduce the residual pressure in the vacuum chamber [2]
The disadvantage of this method is the insufficient intensity of evacuation of non-deoxidized metal and its decarburization. This is due to the fact that not all gases, including oxygen, are removed in the stream during metal evacuation of the metal in the stream. Under these conditions, the content of non-metallic inclusions and gases in ingots increases. In addition, the purity of steel is reduced, alloying elements are unevenly distributed over the volume of the ingot.

Цель изобретения повышение чистоты стали по неметаллическим включениям, увеличение степени усвоения и равномерного распределения легирующих элементов в объеме непрерывнолитых слитков. The purpose of the invention is to increase the purity of steel for non-metallic inclusions, increasing the degree of assimilation and uniform distribution of alloying elements in the volume of continuously cast ingots.

Цель достигается тем, что подают жидкий металл из разливочного ковша в вакуум-камеру, создают в ней разрежение до необходимого по технологии остаточного давления, подают металл в промежуточный ковш через отдельный патрубок и далее в кристаллизаторы через разливочные стаканы под уровень металла. The goal is achieved by supplying liquid metal from the casting ladle to the vacuum chamber, creating a vacuum in it to the residual pressure required by the technology, supplying the metal to the intermediate ladle through a separate nozzle and then to the molds through the pouring nozzles under the metal level.

В процессе обработки металла производят раскисление и легирование металла в вакуум-камере посредством ввода раскислителей и легирующих элементов в виде проволоки через корпус вакуум-камеры в центр патрубка на уровне ее дна. In the process of metal processing, metal is deoxidized and alloyed in a vacuum chamber by introducing deoxidizers and alloying elements in the form of a wire through the housing of the vacuum chamber to the center of the pipe at the level of its bottom.

Повышение чистоты стали по неметаллическим включениям будет происходить вследствие увеличения степени раскисления разливаемого металла. Увеличение степени усвоения и равномерного распределения легирующих элементов в объеме непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие подачи проволоки непосредственно в центр сливного патрубка, находящегося под слоем металла на уровне дна вакуум-камеры. An increase in the purity of steel for non-metallic inclusions will occur due to an increase in the degree of deoxidation of the cast metal. An increase in the degree of assimilation and uniform distribution of alloying elements in the volume of continuously cast ingots will occur due to the supply of wire directly to the center of the drain pipe located under the metal layer at the level of the bottom of the vacuum chamber.

При других способах подачи проволоки по площади слоя металла, находящегося на дне вакуум-камеры, приводит к излишнему расходу раскислителей и легирующих, а также к их неравномерному распределению по объему и длине непрерывнолитых слитков и недостаточному удалению кислорода из стали. With other methods of feeding wire over the area of the metal layer located at the bottom of the vacuum chamber, it leads to an excessive consumption of deoxidizers and alloys, as well as to their uneven distribution over the volume and length of continuously cast ingots and insufficient removal of oxygen from steel.

На чертеже показана схема установки для осуществления способа обработки металла в процессе поточного вакуумирования при непрерывной разливке. The drawing shows a diagram of the installation for implementing the method of processing metal in the process of continuous evacuation during continuous casting.

Установка для осуществления способа обработки металла в процессе поточного вакуумирования при непрерывной разливке состоит из разливочного ковша 1, вакуум-камеры 2, патрубка 3, промежуточного ковша 4, разливочных стаканов 5, кристаллизаторов 6, вакуум-провода 7, трубопроводов 8, втулок 9, фланцев 10, уплотнений 11, проволоки 12 с раскислителем, проволоки 13 с легирующими, дна 14 вакуум-камеры. Позицией 15 обозначен жидкий металл, 16 уровень металла в промежуточном ковше, 17 непрерывнолитой слиток. The installation for implementing the method of processing metal in the process of continuous evacuation during continuous casting consists of a casting ladle 1, a vacuum chamber 2, a nozzle 3, an intermediate ladle 4, pouring glasses 5, molds 6, vacuum wire 7, pipelines 8, bushings 9, flanges 10, seals 11, wire 12 with deoxidant, wire 13 with alloying, bottom 14 of the vacuum chamber. Position 15 denotes liquid metal, 16 the level of the metal in the tundish, 17 continuously cast ingot.

Способ обработки металла в процессе поточного вакуумирования при непрерывной разливке осуществляют следующим образом. The method of processing metal in the process of continuous evacuation during continuous casting is as follows.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки подают нераскисленную сталь (15) марки 17 ГС из разливочного ковша 1 емкостью 350 т в вакуум-камеру 2 и создают в ней разрежение до необходимого по технологии остаточного давления в пределах 0,6-6,5 кПа в зависимости от раскисленности стали. Разрежение создают посредством вакуум-провода 7, соединенного с вакуум-насосом. Металл 15 подают из вакуум-камеры 2 в промежуточный ковш 4 емкостью 50 т одной струей через огнеупорный патрубок 3. Далее металл (15) из промежуточного ковша 4 подают через удлиненные огнеупорные стаканы 5 в кристаллизаторы 6 под уровень металла. Из двух кристаллизаторов 6 вытягивают непрерывнолитые слитки 17 сечением 250х1600 мм с переменной скоростью в пределах 0,6-1,2 м/мин. Расход металла из промежуточного ковша 4 регулируют при помощи стопорных или шиберных механизмов (на чертеже не показаны). PRI me R. In the continuous casting process, unsweetened steel (15) of grade 17 GS from a casting ladle 1 with a capacity of 350 tons is fed into a vacuum chamber 2 and a vacuum is created in it to the residual pressure required by the technology in the range of 0.6-6.5 kPa, depending on the deoxidation steel. The vacuum is created by means of a vacuum wire 7 connected to a vacuum pump. The metal 15 is fed from the vacuum chamber 2 into the intermediate ladle 4 with a capacity of 50 tons in a single jet through the refractory pipe 3. Next, the metal (15) from the intermediate ladle 4 is fed through elongated refractory glasses 5 into the crystallizers 6 below the metal level. Continuous cast ingots 17 with a cross section of 250x1600 mm with a variable speed in the range of 0.6-1.2 m / min are drawn from two crystallizers 6. The consumption of metal from the intermediate ladle 4 is regulated by means of locking or sliding mechanisms (not shown in the drawing).

Процесс обработки металла 15 начинают после подъема уровня 16 выше нижнего торца патрубка 3 и герметизации вакуум-камеры 2 уровнем 16 жидкого металла, находящегося в промежуточном ковше 4. The processing of metal 15 begins after raising the level 16 above the lower end of the pipe 3 and sealing the vacuum chamber 2 with the level 16 of the molten metal located in the intermediate ladle 4.

В процессе обработки металла в процессе поточного струйного вакуумирования производят раскисление и легирование металла 15 в вакуум-камере 2 посредством ввода раскислителей и легирующих элементов в виде проволок 12 и 13 соответственно, например, из алюминия и ферросилиция. Таким же образом возможно осуществлять микролегирование и модифицирование металла. In the process of metal processing in the process of stream jet evacuation, metal 15 is deoxidized and alloyed in the vacuum chamber 2 by introducing deoxidizers and alloying elements in the form of wires 12 and 13, respectively, for example, from aluminum and ferrosilicon. In the same way, microalloying and metal modification is possible.

Проволоки 12 и 13 вводятся под углом через огнеупорные пористые втулки 9, установленные в боковых стенках корпуса вакуум-камеры 2, в центр патрубка 3 на уровне дна 14 вакуум-камеры 2. Торцы пористых втулок 9 закрыты с внешней стороны фланцами 10, под которые по трубопроводам 8 подают защитный инертный газ аргон. Сквозные отверстия во фланцах 10 для пропуска проволок 12 и 13 защищены уплотнениями 11, например, из резины, чем достигается герметизация вакуум-камеры 2. The wires 12 and 13 are introduced at an angle through the refractory porous bushings 9 installed in the side walls of the housing of the vacuum chamber 2, into the center of the pipe 3 at the level of the bottom 14 of the vacuum chamber 2. The ends of the porous bushings 9 are closed from the outside by flanges 10, under which pipelines 8 are supplied with a protective inert gas argon. The through holes in the flanges 10 for the passage of wires 12 and 13 are protected by seals 11, for example, from rubber, thereby achieving sealing of the vacuum chamber 2.

Применение предлагаемого способа обработки позволяет снизить брак непрерывнолитых слитков по неметаллическим включениям, а также по качеству макроструктуры на 6% Кроме того обеспечивается необходимая степень раскисления и легирования разливаемой стали. Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ обработки металла в процессе поточного вакуумирования при непрерывной разливке, применяемой на Новолипецком металлургическом комбинате. The application of the proposed processing method allows to reduce the rejection of continuously cast ingots by non-metallic inclusions, as well as by the quality of the macrostructure by 6%. In addition, the required degree of deoxidation and alloying of cast steel is provided. The economic effect is calculated in comparison with the base object, for which the method of processing metal in the process of continuous evacuation during continuous casting used at the Novolipetsk Metallurgical Plant is accepted.

Claims

METHOD OF METAL PROCESSING IN THE FLOW VACUUMING PROCESS DURING CONTINUOUS CASTING, including supplying liquid metal from a casting ladle to a vacuum chamber with a nozzle, creating the necessary vacuum in it, supplying metal to an intermediate ladle and then to a crystallizer, characterized in that the metal is deoxidized and light a vacuum chamber, and the deoxidizing and alloying elements are introduced in the form of a wire through the housing of the vacuum chamber in the center of the pipe at the level of its bottom.