RU2085328C1

RU2085328C1 - Method of preparing metal for continuous pouring process

Info

Publication number: RU2085328C1
Application number: RU95105116A
Authority: RU
Inventors: В.И. Уманец; В.И. Лебедев; И.В. Сафонов; А.Ф. Копылов; С.М. Чиграй
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1995-04-05
Publication date: 1997-07-27
Also published as: RU95105116A

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method involves processing metal in ladle and correcting metal temperature by lowering slab into ladle below metal surface; periodically and successively moving slab relative to metal level in ladle during metal cooling process, with length of movement being 0.15-0.4 of maximum slab submersion depth; stopping and holding slab in metal after each motion stroke in stationary position for time interval of τ/n, where t is total metal cooling time, min; n is number of periodic motions of slab in metal. During metal cooling, slab is lowered into ladle for maximum depth and upon expiration of predetermined time is withdrawn from ladle. EFFECT: increased efficiency, simplified method and improved quality of metal. 2 cl, 1 tbl

Description

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

Наиболее близким по технической сущности является способ подготовки металла к непрерывной разливке, включающей оболочку металла в ковше и корректировку температуры металла в ковше посредством его охлаждения. Процесс охлаждения металла в ковше производят посредством опускания в ковш сляба и его выдержки в ковше в стационарном положении. (См. С.В. Колпаков и др. "Технология производства стали в современных конвертерных цехах". М. Машиностроение, 1991, с. 194). The closest in technical essence is the method of preparing the metal for continuous casting, including the shell of the metal in the ladle and adjusting the temperature of the metal in the ladle by cooling it. The process of cooling the metal in the bucket is carried out by lowering the slab into the bucket and holding it in the bucket in a stationary position. (See S.V. Kolpakov et al. "Steel Production Technology in Modern Converter Shops." M. Mechanical Engineering, 1991, p. 194).

Недостатком известного способа является недостаточная стабильность и производительность процесса подготовки металла к непрерывной разливке. Это объясняется тем, что в процессе охлаждения металла тело сляба разъединяется слоем шлака в месте, находящемся на зеркале металла в ковше. В этих условиях часть сляба, находящаяся в металле в погруженном состоянии, отделяется от остальной части сляба и опускается на дно ковша. В этих случаях часть сляба, находящаяся в металле в погруженном состоянии, отделяется от остальной части сляба и опускается на дно ковша. В этом случае прекращается процесс подготовки и охлаждения металла к непрерывной разливке и металл из ковша переливается в шлаковню. В дальнейшем процесс непрерывной разливки металла из ковша становится невозможным. The disadvantage of this method is the lack of stability and productivity of the process of preparing the metal for continuous casting. This is because in the process of cooling the metal, the body of the slab is separated by a layer of slag in a place located on the metal mirror in the bucket. Under these conditions, the part of the slab, which is immersed in the metal, is separated from the rest of the slab and lowered to the bottom of the bucket. In these cases, the part of the slab that is in the metal in the submerged state is separated from the rest of the slab and lowered to the bottom of the bucket. In this case, the process of preparing and cooling the metal for continuous casting is terminated and the metal from the ladle is poured into the slag. In the future, the process of continuous casting of metal from the ladle becomes impossible.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стабильности и производительности процесса подготовки металла к непрерывной разливке. The technical effect when using the invention is to increase the stability and productivity of the process of preparing the metal for continuous casting.

Указанный технический эффект достигается тем, что металл обрабатывают в ковше и корректируют температуру металла посредством опускания сляба под уровень металла. The specified technical effect is achieved by the fact that the metal is processed in a ladle and the metal temperature is adjusted by lowering the slab under the metal level.

В процессе охлаждения металла периодически и последовательно перемещают сляб относительно уровня металла в ковше на длину, равную 0,15 0,4 максимальной глубины погружения сляба в металл. После каждого перемещения производят остановку и выдержку сляба в металле в стационарном положении в течение времени, равного τ/n, где: τ суммарное время охлаждения металла в ковше при помощи сляба, мин; n число периодических перемещений сляба в металле. In the process of cooling the metal, the slab is periodically and sequentially moved relative to the level of the metal in the bucket by a length equal to 0.15 0.4 of the maximum depth of immersion of the slab in the metal. After each movement, the slab is stopped and aged in the metal in a stationary position for a time equal to τ / n, where: τ is the total cooling time of the metal in the ladle using the slab, min; n is the number of periodic movements of the slab in the metal.

В процессе охлаждения металла сляб опускают в ковш, а затем вытягивают из ковша. In the process of cooling the metal, the slab is lowered into the bucket, and then pulled out of the bucket.

Повышение стабильности и производительности процесса подготовки металла к непрерывной разливке будет происходить вследствие периодического и последовательного перемещения в том или ином направлении сляба по высоте ковша относительно уровня металла в нем. В этих условиях устанавливается локальное уменьшение размеров сляба или слитка в поперечном сечении на уровне металла в ковше в районе расположения слоя шлака. В этом случае устанавливается местное разъединение тела сляба слоем шлака, находящимся на зеркале металла в ковше, что устраняет возможность отрыва кусков сляба и их падение на дно ковша. Периодическое перемещение сляба по высоте ковша позволяет стабилизировать процесс охлаждения металла при условии обеспечения ее необходимой интенсивности в соответствии с требованиями технологии подготовки металла к непрерывной разливке. Improving the stability and productivity of the process of preparing the metal for continuous casting will occur due to periodic and sequential movement in one direction or another of the slab along the height of the bucket relative to the level of metal in it. Under these conditions, a local reduction in the dimensions of the slab or ingot in the cross section at the level of the metal in the ladle in the area of the slag layer is established. In this case, local separation of the slab body is established by the slag layer located on the metal mirror in the bucket, which eliminates the possibility of tearing off the slab pieces and their falling to the bottom of the bucket. Periodic movement of the slab along the height of the ladle allows you to stabilize the metal cooling process, provided that it has the necessary intensity in accordance with the requirements of the technology of preparing the metal for continuous casting.

Диапазон значений длины перемещения сляба относительно уровня металла в ковше в пределах 0,15 0,4 максимальной глубины погружения сляба объясняется закономерностями местного разъедания и растворения металла сляба слоем шлака. При больших значениях увеличивается длина куска сляба, которая отрывается под своим весом от основного сляба. При этом увеличивается время разъединения тела сляба слоем шлака, находящемся на зеркале металла в ковше. При меньших значениях уменьшается время охлаждения металла при помощи опускания в ковш сляба. The range of lengths of movement of the slab relative to the level of metal in the bucket within 0.15 0.4 of the maximum depth of immersion of the slab is explained by the laws of local corrosion and dissolution of the slab metal by a slag layer. At large values, the length of the slab piece increases, which detaches under its weight from the main slab. This increases the time of separation of the slab body with a layer of slag located on a metal mirror in the bucket. At lower values, the cooling time of the metal is reduced by lowering the slab into the bucket.

Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от поперечного сечения сляба или слитка, при помощи которого производят охлаждение металла в ковше, а также емкости ковша. The specified range is set in direct proportion to the cross section of the slab or ingot, with which the metal is cooled in the bucket, as well as the capacity of the bucket.

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". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. The following is an embodiment of the invention that does not exclude other variations within the scope of the claims.

Способ подготовки металла к непрерывной разливке осуществляют следующим образом. The method of preparing the metal for continuous casting is as follows.

Пример. Example.

Перед обработкой металла в конвертере выплавляют сталь марки 3сп и заливают в ковш соответствующей емкости. Перед непрерывной разливкой изменяют температуру стали в ковше и производят ее корректировку посредством охлаждения слябом, который опускают в сталь при помощи крюка подъемного крана. В процессе охлаждения стали периодически и последовательно перемещают сляб относительно уровня в ковше на длину, равную 0,15 0,4 максимальной глубины погружения сляба в металл. После каждого перемещения производят остановку и выдержку сляба в металле в стационарном положении в течение времени, равного t/n, где τ суммарное время охлаждения металла в ковше, мин; n число периодических перемещений сляба в металле. Before processing the metal in the converter, 3sp steel is melted and poured into a bucket of the appropriate capacity. Before continuous casting, the temperature of the steel in the ladle is changed and adjusted by cooling with a slab, which is lowered into the steel using a crane hook. During the cooling process, the slab is periodically and successively moved the slab relative to the level in the bucket by a length equal to 0.15 0.4 of the maximum depth of immersion of the slab in the metal. After each movement, the slab is stopped and aged in the metal in a stationary position for a time equal to t / n, where τ is the total metal cooling time in the ladle, min; n is the number of periodic movements of the slab in the metal.

Максимальную глубину погружения сляба устанавливают из условий, исключающих его упор в дно ковша. The maximum depth of immersion of the slab is set from conditions that exclude its emphasis in the bottom of the bucket.

Перемещение сляба в ковше производят двумя способами. В первом варианте сляб периодически опускают в жидкий металл последовательно на каждую длину, равную 0,15 0,4 максимального погружения сляба в металл. При втором варианте сляб сначала опускают в ковш на всю максимальную глубину и затем производят его периодический и последовательный подъем. Moving the slab in the bucket is done in two ways. In the first embodiment, the slab is periodically lowered into the molten metal sequentially for each length equal to 0.15 0.4 of the maximum immersion of the slab in the metal. In the second embodiment, the slab is first lowered into the bucket to the maximum depth and then periodically and sequentially lifted.

Число периодических перемещений сляба и общую глубину его опускания под уровень металла, а также общее время охлаждения металла в ковше устанавливают на основе теплотехнических расчетов в зависимости от величины перегрева металла над необходимым по технологии значениям его температуры, емкости ковша, а также от габаритов поперечного сечения сляба или слитка. The number of periodic movements of the slab and the total depth of its lowering to the level of the metal, as well as the total cooling time of the metal in the ladle, are established on the basis of thermotechnical calculations, depending on the amount of metal overheating over the temperature required by the technology, the capacity of the ladle, and also on the dimensions of the cross section of the slab or ingot.

После охлаждения металла в ковше его продувки инертным газом аргоном для усреднения температуры с расходом 20 90 м/ч в течение 1 5 мин. After cooling the metal in a ladle, it is purged with inert gas with argon to average the temperature with a flow rate of 20 90 m / h for 1 5 min.

В таблице приведены примеры осуществления способа подготовки металла к непрерывной разливке при различных технологических параметрах. The table shows examples of the method of preparing metal for continuous casting at various technological parameters.

В первом примере, вследствие большого числа периодических перемещений сляба, их малой длины и времени выдержки сляба в стационарном положении, не обеспечивается необходимое снижение температуры металла в ковше, что приводит к прорывам металла под кристаллизатором при непрерывной разливке и браку слитков. In the first example, due to the large number of periodic movements of the slab, their small length and the exposure time of the slab in a stationary position, the necessary decrease in the temperature of the metal in the ladle is not provided, which leads to breakthroughs of the metal under the mold during continuous casting and marriage of ingots.

В пятом примере, вследствие малого числа перемещений сляба и большого времени его выдержки в стационарном положении, происходит разъединение тела сляба слоем шлака на зеркале металла в ковше. В этих условиях погруженный в металл кусок сляба отрывается от остальной части подвешенного сляба и опускается на дно ковша, что делает невозможным дальнейшее осуществление процесса непрерывной разливки металла. In the fifth example, due to the small number of movements of the slab and the long time it is held in a stationary position, the body of the slab is separated by a layer of slag on the metal mirror in the bucket. Under these conditions, a piece of the slab immersed in the metal is torn off from the rest of the suspended slab and lowered to the bottom of the bucket, which makes it impossible to continue the process of continuous casting of metal.

В шестом примере, прототипе, вследствие стационарного положения сляба в процессе всего времени охлаждения металла в ковше, происходит его разъединение и отрыв затопленного куска от подвешенной части сляба, что делает невозможным осуществление дальнейшего процесса непрерывной разливки. In the sixth example, the prototype, due to the stationary position of the slab during the entire cooling time of the metal in the ladle, it is disconnected and the flooded piece is separated from the suspended part of the slab, which makes it impossible to carry out the further process of continuous casting.

В примерах 2 4, вследствие периодического и последовательного перемещения сляба в ковше относительно зеркала металла с оптимальными параметрами, обеспечивается его целостность в процессе всего периода охлаждения металла. В этих условиях обеспечивается охлаждение металла в ковше до температуры, необходимой для непрерывной разливки металла. In examples 2 to 4, due to the periodic and sequential movement of the slab in the bucket relative to the metal mirror with optimal parameters, its integrity is ensured during the entire period of metal cooling. Under these conditions, the metal in the ladle is cooled to the temperature necessary for continuous casting of metal.

Применение способа позволяет повысить производительность процесса подготовки металла и его непрерывной разливки на 8 10% The application of the method allows to increase the productivity of the metal preparation process and its continuous casting by 8 10%

Claims

1. The method of preparing the metal for continuous casting, including cooling the metal in the ladle by introducing a refrigerator in the form of a slab, characterized in that in the process of cooling the metal periodically and sequentially move the slab relative to the metal level in the ladle at 0.15 0.4 maximum depth its immersion, and after each movement, the slab is stopped and aged in the metal for a time τ / n, where τ is the total cooling time of the metal in the ladle, min, n is the number of periodic movements of the slab in the metal .

2. The method according to claim 1, characterized in that the periodic and sequential movement of the slab in the bucket is carried out after immersion in the bucket to the maximum depth.