RU2065339C1 - Способ обработки металла при непрерывной разливке - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов. Жидкий металл подают из разливочного ковша в вакуум-камеру, создают в ней остаточное давление, обрабатывают металл в вакуум-камере посредством углеродного раскисления, подают металл в промежуточный ковш через сливной патрубок и далее в кристаллизаторы, в начале наполнения промежуточного ковша, герметизации сливного патрубка и вакуум-камеры жидким металлом, а также в период и после достижения в вакуум-камере необходимого остаточного давления в промежуточный ковш вводят алюминий в виде, например, гранул, проволоки, мелких чушек с расходом 150-500 г/т стали и заканчивают введение алюминия после достижения в вакуум-камере необходимого остаточного давления после истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,5-1,5 его рабочего объема, а при последовательной смене разливочных ковшей и разгерметизации вакуум-камеры вводят алюминий в промежуточный ковш с расходом 100-300 г/т стали, при этом начинают производить введение алюминия с момента разгерметизации вакуум-камеры и заканчивают после ее герметизации и истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,3-1,0 его рабочего объема.

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов.

Известен способ обработки металла 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 патрубок непосредственно в кристаллизатор под уровень металла. При этом вакуум-камера служит герметически закрытым промежуточным ковшом, соединенным с вакуум-проводом.

(См. Г.А.Соколов "Внепечное рафинирование стали", М. Металлургия, 1977, стр. 194, рис. 66-а).

Недостатком известного способа является недостаточная производительность процесса непрерывной разливки металлов. Это объясняется тем, что в случае нарушения герметичности вакуум-камеры происходит переполнение кристаллизатора. В этих условиях прекращается процесс непрерывной разливки.

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки металла при непрерывной разливке, включающие подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разрежения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла в промежуточный ковш под уровень через патрубок и далее в кристаллизаторы через удлиненные разливочные стаканы. Расход металла из промежуточного ковша регулируют при помощи стопоров. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцев патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом начинают производить уменьшение остаточного давления в камере и осуществлять обработку металла посредством углеродного раскисления.

Разливку ведут методом "плавка на плавку" со сменой разливочного ковша и вакуум-камеры. При этом при смене ковша производят разгерметизацию вакуумной камеры. В процессе разливки определяют химический состав металла в разливочном и промежуточном ковшах.

(См. авт. свид. N 295607, кл. В 22 D 11/10, 1971 г.).

Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков. Это объясняется тем, что в начале разливки до герметизации сливного патрубка вакуум-камеры и достижения в ней необходимого остаточного давления происходит угар или окисление алюминия, находящегося в исходном жидком металле в разливочном ковше. Это же явление происходит при смене очередного разливочного ковша и разгерметизации вакуум-камеры при разливке методом "плавка на плавку".

В результате снижения содержания алюминия в непрерывнолитых слитках происходит потеря нестареющих свойств готовой металлопродукции, снижаются со временем механические свойства металлоизделий, уменьшаются их пластичность и штампуемость.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в улучшении качества непрерывнолитых слитков и изделий из них.

Указанный технический эффект достигают тем, что подают жидкий металл из разливочного ковша в вакуу-мкамеру, создают в ней остаточное давление, обрабатывают металл в вакуум-камере посредством углеродного ее раскисления, подают металл в промежуточный ковш через сливной патрубок и далее в кристаллизаторы, определяют химический состав разливаемого металла в разливочном и промежуточном ковшах.

В начале наполнения промежуточного ковша, герметизации сливного патрубка и вакуум-камеры жидким металлом, а также в период и после достижения в вакуум-камере необходимого остаточного давления в промежуточный ковш вводят алюминий в виде, например, гранул, проволоки, мелких чушек с расходом 150-500 г/т стали и заканчивают введение алюминия после достижения в вакуум-камере необходимого остаточного давления после истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,5-1,5 его рабочего объема, а при последовательной смене разливочных ковшей и разгерметизации вакуум-камеры вводят алюминий в промежуточный ковш с расходом 100-300 г/т стали, при этом начинают производить введение алюминия с момента разгерметизации вакуум-камеры и заканчивают после ее герметизации и истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,3-1,0 его рабочего объема.

Улучшение качества непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие стабильного содержания алюминия в разливаемом металле и устранения случаев его снижения в отлитых слитках. Сказанное устраняет потерю служебных свойств готовой металлопродукции, отсутствует снижение со временем механических свойств металлоизделий, исключается потеря нестареющих свойств металлопродукции, а также снижение ее пластичности и штампуемости.

Диапазон расходов алюминия в пределах 150-500 г/т в одном случае и 100-300 г/т в другом случае стали объясняется закономерностями его угара при транспортировке от разливочного ковша до кристаллизатора установки непрерывной разливки в условиях начала разливки и при смене разливочных ковшей и разгерметизации вакуум-камеры. При меньших значениях не будет восстанавливаться в непрерывнолитых слитках необходимое содержание алюминия. При больших значениях содержание алюминия в слитках будет превосходить допустимые значения, что приведет к увеличенному содержанию в металле неметаллических включений в виде оксидов алюминия и его перерасходу.

Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от разницы содержания алюминия в разливочном и промежуточном ковшах.

Диапазон значений объемов металла в диапазонах 0,5-1,5 и 0,3-1,0, после истечения которых из промежуточного ковша прекращает подачу алюминия, объясняется закономерностями расплавления и распределения алюминия по объему рабочей полости промежуточного ковша с учетом объема металла, находящегося на днище вакуум-камеры, а также металла, истекающего из разливочного ковша в начале разливки и при смене ковшей. При меньших значениях будет уменьшаться содержание алюминия в непрерывнолитых слитках, т.к. в этом случае будет уменьшаться время введения алюминия в промежуточный ковш. При больших значениях увеличится содержание алюминия в непрерывнолитых слитках сверх допустимых значений вследствие значительного времени его введения.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от рабочего объема промежуточного ковша.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ обработки металла при непрерывной разливке осуществляют следующим образом.

Пример. В процессе непрерывной разливки подают жидкую нераскисленную малоуглеродистую сталь марки 08Ю из разливочного ковша емкостью 350 т в вакуум-камеру и создают в ней разрежение до необходимого по технологии остаточного давления в зависимости от раскисленности стали. Разрежение создают посредством вакуум-провода, соединенного с вакуум-насосом. Металл из вакуум-камеры подают в промежуточный ковш через огнеупорный сливной патрубок. Далее металл из промежуточного ковша подают через удлиненные огнеупорные стаканы в кристаллизаторы под уровень металла. Из кристаллизатора вытягивают два непрерывнолитых слитка сечением 250х1600 мм со скоростью 0,6-1,2 м/мин. Расходы металла из разливочного и промежуточного ковшей регулируют при помощи стопоров. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижнего торца сливного патрубка и герметизации вакуум-камеры начинают понижать в ней остаточное давление до 0,5-0,8 кПа. Разливку ведут методом "плавка на плавку" с последовательной сменой разливочных ковшей. При смене очередного разливочного ковша одновременно производят разгерметизацию вакуум-камеры. При последующей установке на вакуум-камеру разливочного ковша производят операцию очередной ее герметизации. В процессе разливки определяют содержание алюминия в стали в сталеразливочном и промежуточных ковшах.

В начале наполнения промежуточного ковша, герметизации сливного патрубка и вакуум-камеры жидким металлом, а также в период и после достижения в вакуум-камере необходимого остаточного давления в промежуточный ковш вводят алюминий в виде, например, гранул, проволоки, мелких чушек с расходом 150-500 г/т стали и заканчивают введение алюминия после достижения в вакуум-камере необходимого остаточного давления после истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,5-1,5 его рабочего объема. При последовательной смене разливочных ковшей и разгерметизации вакуу-мкамеры вводят алюминий в промежуточный ковш с расходом 100-300 г/т стали. При этом начинают производить введение алюминия с момента разгерметизации вакуум-камеры и заканчивают после ее герметизации и истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,3-1,0 его рабочего объема.

В таблице приведены примеры осуществления способа обработки металла при непрерывной разливке с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие большого количества вводимого алюминия в слитках увеличивается его содержание сверх допустимых пределов. Кроме того, вследствие большого объема сливаемого металла из промежуточного ковша также увеличивается содержания алюминия в слитках сверх допустимых значений.

В пятом примере вследствие малого количества вводимого алюминия, а также малого объема сливаемого металла из промежуточного ковша уменьшается содержание алюминия в слитках ниже допустимых значений.

В шестом примере, прототипе, вследствие отсутствия введения алюминия в промежуточный ковш не происходит восполнение содержания алюминия в слитках из-за его угара, что приводит к ухудшению потребительских свойств металлопродукции.

В примерах 2-4 вследствие введения алюминия в промежуточный ковш в начале разливки и при смене разливочных ковшей в оптимальных количествах происходит восполнение содержания алюминия в слитках до необходимого значения. При этом время ввода алюминия, определяемом в зависимости от периода слива металла в необходимых количествах из промежуточного ковша в оптимальных пределах, достаточно для восполнения его содержания в слитках.

Применение предлагаемого способа позволяет устранить потерю служебных свойств готовой металлопродукции, исключить потерю нестареющих и механических свойств металла. При этом брак непрерывнолитых слитков снижается на 10-15% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ обработки металла при непрерывной разливке, применяемый на Новолипецком металлургическом комбинате. ТТТ1

Claims (1)

1. Способ обработки металла при непрерывной разливке, включающий подачу металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, ее герметизацию и создание в ней остаточного давления, обработку металла в вакуум-камере посредством углеродного раскисления, подачу металла в промежуточный ковш через сливной патрубок и далее в кристаллизаторы и при каждой смене разливочного ковша разгерметизацию и затем герметизацию вновь вакуумной камеры, отличающийся тем, что в начале наполнения промежуточного ковша в него вводят алюминий в виде, например, гранул, проволоки, мелких чушек с расходом 150 500 г/т стали и заканчивают введение алюминия после достижения в вакуум-камере необходимого остаточного давления после истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,5-1,5 его рабочего объема, а при последовательной смене разливочных ковшей после разгерметизации вакуум-камеры вводят алюминий в промежуточный ковш с расходом 100 300 г/т стали и заканчивают введение алюминия после герметизации вакуум-камеры и истечения из промежуточного ковша количества металла, соответствующего 0,3-1,0 его рабочего объема.

Images