RU71574U1 - BILL FOR PRODUCTION OF RENT - Google Patents

BILL FOR PRODUCTION OF RENT Download PDF

Info

Publication number
RU71574U1
RU71574U1 RU2007119270/22U RU2007119270U RU71574U1 RU 71574 U1 RU71574 U1 RU 71574U1 RU 2007119270/22 U RU2007119270/22 U RU 2007119270/22U RU 2007119270 U RU2007119270 U RU 2007119270U RU 71574 U1 RU71574 U1 RU 71574U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
production
cast
billet
melt
rolled
Prior art date
Application number
RU2007119270/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Апполинарьевич Караник
Original Assignee
Юрий Апполинарьевич Караник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Апполинарьевич Караник filed Critical Юрий Апполинарьевич Караник
Priority to RU2007119270/22U priority Critical patent/RU71574U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU71574U1 publication Critical patent/RU71574U1/en

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении листового, сортового проката, труб и специальных профилей. Заготовка для производства проката, отлитая из черного или цветного сплава выполнена с размерами в пределах сляба или блюма или с размерами поперечного их сечения, из жидко-твердого расплава химически однородной, с равноостым первичным зерном ее материала, с кристаллизацией под давлением, обеспечивающим беспористость заготовки. Она отлита или способом выжимания с кристаллизацией под давлением, (ЛВКД), или способом выжимания расплава в форму из плавильно-раздаточной печи (ковша) через металлопровод с кристаллизацией под давлением (ЛВПКД), или способом непрерывного литья с использованием подвижного кристаллизатора при высокоскоростной вытяжке слитка (НЛПК). Заготовка для производства проката может быть отлита из высокопрочного чугуна, в т.ч. из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом. Использование полезной модели позволяет повысить качество заготовок проката и, соответственно, самого проката, уменьшить себестоимость проката и снизить энергозатраты на его производство.The utility model relates to the field of metallurgy and can be used in the manufacture of sheet, long products, pipes and special profiles. The billet for the production of rolled products, cast from black or non-ferrous alloy, is made with dimensions within a slab or bloom or with dimensions of their cross section, chemically homogeneous from a liquid-solid melt, with equal primary grain of its material, with crystallization under pressure, ensuring the porosity of the billet. It is cast either by a method of squeezing with crystallization under pressure, (LVKD), or by a method of squeezing the melt into a mold from a melting-distributing furnace (ladle) through a metal wire with crystallization under pressure (LVKD), or by continuous casting using a movable mold with high-speed extraction of the ingot (NLPK). The blank for the production of rolled products can be cast from ductile iron, incl. made of nodular cast iron. Using the utility model allows to improve the quality of rolled stocks and, accordingly, the rental itself, to reduce the cost of rental and reduce energy costs for its production.

Description

Полезная модель относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении листового и сортового проката, труб и специальных профилей.The utility model relates to the field of metallurgy and can be used in the manufacture of sheet and long products, pipes and special profiles.

Известна заготовка для производства проката, изготовленная или непрерывной разливкой, либо в виде слябов и блюмов, полученных на слябингах и блюмингах из предварительно отлитого слитка (В.М.Клименко, А.Н.Анищенко, А.А.Минаев, В.С.Горелик. Технология прокатного производства. Киев, головное издательство Издательского объединения «Выща школа», 1989, стр.4, 16, 37).Known billets for the production of rolled products, made either by continuous casting, or in the form of slabs and blooms obtained on slabs and blooms from a previously cast ingot (V.M. Klimenko, A.N. Anishchenko, A.A. Minaev, V.S. Gorelik, Rolling production technology, Kiev, the head publishing house of the Vyshcha Shkola Publishing Association, 1989, pp. 4, 16, 37).

Недостатком известной заготовки для производства проката является то, что материал его химически неоднороден и дефекты, возникающие в слитках и в непрерывно литой заготовке, переходят в производимый прокат. В слитках возникает зональная и дендритная ликвация. Например, в слитках кипящей стали ликвация серы и фосфора в отдельных его участках достигает 500-700% их среднего содержания в стали. При непрерывной разливке стали зональная ликвация приобретает особый характер. Жидкий расплав, обогащенный углеродом, серой, фосфором и другими примесями, оттесняется фронтом растущих столпчатых зерен в узкую зону вдоль оси заготовки. В этой зоне под действием гидростатического давления расплава происходят значительные перемещения обогащенного примесями расплава. Усадочные поры и трещины заполняются ликватами, вдоль оси заготовки располагаются участки с положительной и отрицательной ликвацией. Чаще всего наблюдается два вида осевой ликвации: V-образная и шнуровая. Деформирование заготовки в поддерживающей системе машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) сопровождаются увеличением сечения заготовки (раздутием). При раздутии усиливается перемешивание расплава внутри заготовки и осевая ликвация. В непрерывнолитых заготовках из кипящей стали развивается газовая ликвация. Она заключается в заполнении сотовых пузырей изнутри ликватами, которые туда проникают A disadvantage of the known billets for the production of rolled products is that its material is chemically heterogeneous and defects that occur in ingots and in the continuously cast billet are transferred to the rolled products. In ingots, zonal and dendritic segregation occurs. For example, in ingots of boiling steel, the segregation of sulfur and phosphorus in some of its sections reaches 500-700% of their average content in steel. With continuous casting of steel, zonal segregation acquires a special character. The liquid melt enriched with carbon, sulfur, phosphorus and other impurities is pushed out by the front of growing crested grains into a narrow zone along the axis of the workpiece. In this zone, under the influence of hydrostatic pressure of the melt, significant movements of the melt enriched in impurities occur. Shrink pores and cracks are filled with liquids, along the axis of the workpiece are areas with positive and negative segregation. Most often, there are two types of axial segregation: V-shaped and string. Deformation of the workpiece in the support system of the continuous casting machine (CCM) is accompanied by an increase in the cross section of the workpiece (bloating). During bloating, melt mixing inside the billet and axial segregation are enhanced. In continuously cast billets of boiling steel, gas segregation develops. It consists in filling cell bubbles from the inside with liquids that penetrate there

под действием гидростатического давления. Ликваты пузырей поступают с перерывами, поэтому их химический состав неодинаков.under the influence of hydrostatic pressure. Bubble liquids arrive intermittently, so their chemical composition varies.

Зональная ликвация слитков при прокатке не устраняется, в прокатной стали наблюдается ликвация следующих видов: ликвационный квадрат (круг) - зона ликвации, контур которой повторяет форму поперечного сечения слитка, точечная и пятнистая ликвация, подусадочная ликвация. Как правило в ликвационных зонах повышено содержание оксидов, сульфидов и нитридов.Zonal segregation of ingots during rolling is not eliminated; in rolled steel, segregation of the following types is observed: segregation square (circle) - segregation zone, the contour of which repeats the shape of the cross section of the ingot, spot and spotted segregation, shrink segregation. As a rule, the content of oxides, sulfides and nitrides is increased in segregation zones.

Многие дефекты слитков не устраняются при обработке давлением и наследуются прокатанной или кованой сталью. По расположению в металле дефекты разделяются на внутренние и поверхностные. Причинами образования внутренних дефектов являются усадка металла, ликвация, окислительно-восстанвительная реакция жидкой стали, насыщенность стали газами. Поверхностные дефекты появляются из-за окисления и загрязнений, выделения газов в поверхностных слоях кристаллизующегося слитка, механических воздействий и повреждений.Many ingot defects are not eliminated by pressure processing and are inherited by rolled or forged steel. By location in the metal, defects are divided into internal and surface. The causes of the formation of internal defects are metal shrinkage, segregation, redox reaction of liquid steel, gas saturation of the steel. Surface defects appear due to oxidation and contamination, gas evolution in the surface layers of the crystallizing ingot, mechanical stress and damage.

Основными видами поверхностных дефектов слитка являются подкорковые пузыри, завороты корки, загрязнения, трещины. Если слитки поступают на передел в холодном состоянии, то часть поверхностных дефектов устраняется при зачистке, передел горячих слитков увеличивает число дефектов поверхности, т.к. лишь небольшая часть дефектов слитка уничтожается при образовании окалины. При горячем деформировании завариваются пустоты и поры с неокисленной поверхностью: газовые пузыри в слитках кипящей стали, осевая пористость и рыхлость в слитках спокойной стали, небольшие внутренние трещины. Горячие трещины с неокисленной поверхностью, а также окисленные усадочные раковины и пустоты не завариваются и из них в прокатанной стали появляются разрывы и несплошности. Разнообразные поверхностные дефекты прокатанной стали появляются в связи с дефектами слитка, процессами его деформирования и отделочными операциями. Наиболее характерными дефектами являются: The main types of surface defects of the ingot are subcortical bubbles, inversions of the crust, pollution, and cracks. If the ingots arrive at the cold redistribution, part of the surface defects are eliminated during stripping, the red ingots redistribution increases the number of surface defects, because only a small part of the defects of the ingot is destroyed during the formation of scale. During hot deformation, voids and pores with an unoxidized surface are welded: gas bubbles in ingots of boiling steel, axial porosity and friability in ingots of mild steel, small internal cracks. Hot cracks with an unoxidized surface, as well as oxidized shrink shells and voids, are not welded and breaks and discontinuities appear in them in rolled steel. A variety of surface defects of rolled steel appear in connection with defects of the ingot, its deformation processes and finishing operations. The most characteristic defects are:

продольные трещины из-за незаварившихся подкорковых пузырей, расположенные у поверхности проката на глубине до 10 мм; раскатанные отслоения (плены) языкообразной формы; волосовины - цепочки близкорасположенных частиц включений вдоль направления прокатки.longitudinal cracks due to unbroken subcortical bubbles located at the surface of the rolled metal at a depth of 10 mm; rolled peeling (captivity) of a tongue-shaped form; hair - chains of nearby particles of inclusions along the rolling direction.

Волосовины в большей степени свойственны легированным конструкционным сталям.The hairs are more characteristic of alloyed structural steels.

Распространенными дефектами заготовок являются внутренние и поверхностные трещины. Причины появления кристаллизационных трещин - механические напряжения и пониженная прочность металла в определенных интервалах температуры. Низкую прочность имеет сталь со структурой, при которой междендритные пространства заполнены расплавом. Разрыв жидких участков создает горячие трещины между осями дендритов. Под действием гидростатического давления расплава эти трещины заполняют частично или полностью ликватом, обогащенным примесями. Таким образом возникает ликвация. Внутренние трещины при прокатке заготовок завариваются, ликвация сохраняется и проявляется в форме пятен и полос. Кристаллизационные трещины возникают при искажении формы поперечного сечения заготовки, например, образования ромба вместо квадрата.Common defects in workpieces are internal and surface cracks. The reasons for the appearance of crystallization cracks are mechanical stresses and reduced metal strength in certain temperature ranges. Low strength has steel with a structure in which the interdendritic spaces are filled with the melt. The rupture of the liquid sections creates hot cracks between the axes of the dendrites. Under the influence of hydrostatic pressure of the melt, these cracks are filled partially or completely with liquor enriched with impurities. Thus, segregation occurs. Internal cracks when rolling blanks are welded, segregation is preserved and manifests itself in the form of spots and stripes. Crystallization cracks occur when the cross-sectional shape of the workpiece is distorted, for example, the formation of a rhombus instead of a square.

Все виды поверхностных трещин служат причиной образования плен и полос химической неоднородности в прокатанных заготовках. Плены появляются уже при раскатке подкорковых пузырей в прокатанных заготовках из сталей любых марок.All types of surface cracks cause the formation of captures and bands of chemical heterogeneity in the rolled blanks. Captions appear already during the rolling of subcortical bubbles in rolled billets of steel of all grades.

Осевая пористость при прокатке полностью заваривается, а осевая ликвация преобразуется в ликвационные полосы. Наиболее крупные и протяженные полосы приводят к расслоению листов, труб и др. изделий. Ликвационные полосы имеют различную микроструктуру и свойства: ликвация фосфора (и мышьяка) способствует образованию ферритных полос с включениями сульфидов, ликвация углерода - образованию полос со структурой перлита; совместная ликвация углерода и легирующих элементов The axial porosity during rolling is completely welded, and the axial segregation is converted into segregation strips. The largest and longest strips lead to the delamination of sheets, pipes and other products. Liquidation strips have different microstructures and properties: segregation of phosphorus (and arsenic) promotes the formation of ferrite bands with sulfide inclusions, carbon segregation - the formation of strips with perlite structure; joint segregation of carbon and alloying elements

- образованию ферритных полос (Энциклопедия в сорока томах, раздел II, Материалы машиностроения, т.II-2, стали - чугуны. Отв. ред. Е.Т.Долбенко, М., «Машиностроение 2001», стр.11-15). Аналогичные дефекты имеются и в заготовках из цветных сплавов, и в полученном из них прокате.- formation of ferrite bands (Encyclopedia in forty volumes, section II, Materials of mechanical engineering, volumes II-2, steel - cast irons. Edited by E.T.Dolbenko, M., "Mechanical Engineering 2001", pp. 11-15) . Similar defects exist in non-ferrous alloy preforms and in rolled products obtained from them.

При необходимости повышения качества металла применяются рафинирующие переплавы слитков, значительно удорожающие прокат.If it is necessary to improve the quality of the metal, refining ingots are used, which significantly increase the cost of rolling.

При изготовлении слитков, например, из стали, необходимо использовать чугунные изложницы, стойкость в которых невысока, всего до 30 наливов. Полученные слитки перерабатываются в слябы и блюмы с использованием металлоемких слябингов и блюмингов. При этом 10-25% металла теряется в обрезь. Слитки, слябы и блюмы перед деформацией дополнительно нагреваются. Производственная схема изготовления проката, например, из стального слитка, сложна и связана с большими трудо- и энергозатратами. Она включает: доменное производство чугуна; кислородно-конверторное производство стали; изготовление стальных слитков литьем в чугунные изложницы; производство слябов и блюмов на слябингах и блюмингах; Производство проката (сортового, листового и др.).In the manufacture of ingots, for example, of steel, it is necessary to use cast-iron molds, in which the resistance is low, only up to 30 bulk. The resulting ingots are processed into slabs and blooms using metal-intensive slabs and blooms. In this case, 10-25% of the metal is lost to the edge. Ingots, slabs and blooms are additionally heated before deformation. The production scheme for the manufacture of rolled products, for example, from a steel ingot, is complex and involves large labor and energy costs. It includes: blast furnace production of cast iron; oxygen-converter steel production; production of steel ingots by casting into cast-iron molds; production of slabs and blooms on slabs and blooms; Production of rolled products (high-quality, sheet, etc.).

Целью данной полезной модели является устранение отмеченных недостатков, а именно:The purpose of this utility model is to eliminate the noted drawbacks, namely:

- улучшение качества проката,- improving the quality of rental,

- снижение его себестоимости,- reduction of its cost

- сокращение энергозатрат на нагрев.- reduction of energy consumption for heating.

Поставленная цель достигается тем, что заготовка для производства проката, выполненная из черных сплавов, отлита с размерами в пределах сляба или блюма из жидко-твердого расплава химически однородной, с равноосным первичным зерном ее материала. Жидко-твердое состояние расплава достигается следующими путями: охлаждением расплава в печи ниже линии ликвидус до температурного интервала кристаллизации или введением в расплав микрохолодильников, или введением в расплав нано частиц тугоплавких соединений, или использованием всех перечисленных способов.This goal is achieved by the fact that the billet for the production of rolled products, made of ferrous alloys, is cast with dimensions within the slab or bloom of a liquid-solid melt chemically homogeneous, with equiaxed primary grain of its material. The liquid-solid state of the melt is achieved in the following ways: by cooling the melt in the furnace below the liquidus line to the crystallization temperature range or by introducing micro-refrigerators into the melt, or by introducing nano particles of refractory compounds into the melt, or by using all of the above methods.

Для получения заготовки с указанными характеристиками используется постоянные и разовые литейный формулы, а способ изготовления - преимущественно вытеснением (выжиманием) расплава в форму из плавильно-раздаточной печи (ковша) через металлопровод с кристаллизацией под давлением (ЛВПКД, заявка России №2006128002/02822018/02 «Способ изготовления отливок», заявл. 1.08.2006 г.Положительное решение ФИПС от 24.04.2007 г. о выдаче патента [1]; патент России №63270B22D 18/00 «Устройство для получения отливок с кристаллизацией под давлением, опубл. 27.05.2007 г.Бюл. №15 [2]»).To obtain a workpiece with the indicated characteristics, constant and one-time casting formulas are used, and the manufacturing method is mainly used for displacing (squeezing) the melt into a mold from a melting-transfer furnace (ladle) through a metal pipe with crystallization under pressure (LVPCD, Russian application No. 2006128002/02822018/02 "Method for the manufacture of castings", declared 1.08.2006, a positive decision of FIPS dated 04.24.2007 on the grant of a patent [1]; Russian patent No. 63270B22D 18/00 "Device for producing castings with crystallization under pressure, publ. 27.05. 2007 Bull. No. 15 [2] ").

Давление (особенно при изготовлении заготовок из раскисленной, спокойной стали или из чугунов) способствует уменьшению размера критического зародыша, увеличению числа центров кристаллизации и устранению микропор.Pressure (especially in the manufacture of billets from deoxidized, mild steel or cast iron) helps to reduce the size of the critical nucleus, increase the number of crystallization centers and eliminate micropores.

Материал предлагаемой заготовки для производства проката химически однороден с мелким равноостным первичным зерном, что достигается изготовлением ее из жидко-твердого сплава с готовыми центрами кристаллизации, а затвердевание расплава под давлением обеспечивает ее беспористость. Это позволяет устранить дендритную структуру литой заготовки, измельчить зерно за счет готовых центров кристаллизации в залитом в форму расплаве металла, улучшить химическую однородность металла заготовки, устранить дендритную и зональную ликвацию и, соответственно, все дефекты заготовок, присущие получению их из перегретого расплава над линией ликвидус с кристаллизацией под атмосферным давлением. Предлагаемая заготовка, по сравнению с известной, отличается улучшенным качеством:The material of the proposed billet for the production of rolled products is chemically homogeneous with small equivalent primary grains, which is achieved by manufacturing it from a liquid-hard alloy with ready crystallization centers, and solidification of the melt under pressure ensures its porosity. This allows you to eliminate the dendritic structure of the cast billet, grind the grain due to the ready crystallization centers in the molten metal cast into the form, improve the chemical uniformity of the billet metal, eliminate the dendritic and zonal segregation and, accordingly, all defects of the billets inherent in obtaining them from the overheated melt over the liquidus line with crystallization under atmospheric pressure. The proposed blank, in comparison with the known, is characterized by improved quality:

- устранена дендритная структура;- fixed dendritic structure;

- имеется равноосное зерно за счет готовых центров кристаллизации;- there is equiaxed grain due to ready crystallization centers;

Если заготовка для получения проката не имеет дефектов, то и получаемый из нее прокат также не будет их иметь.If the blank for receiving the rental does not have defects, then the rental obtained from it will also not have them.

Предлагаемая заготовка затвердевает преимущественно объемно и критерием ее затвердевания являетсяThe proposed preform hardens predominantly in volume and the criterion for its hardening is

Δtkp/δt≥1, гдеΔt kp / δt≥1, where

Δtkp - величина интервала температур кристаллизации, Δt kp is the value of the crystallization temperature range,

δt - величина перепада температур в сечении отливки.δt is the temperature difference in the casting section.

При объемном затвердевании перепад температур в сечении литой заготовки незначителен. В результате по всему объему отливки, сразу после заполнения формы, уже имеются готовые центры кристаллизации, что обеспечивает равномерное мелкое первичное зерно, химическую однородность литого металла. Прокат, полученный из предлагаемой заготовки, не имеет дефектов, присущих известной заготовке. Затвердевание заготовки под давлением обеспечивает устранение микропористости - подавляется выделение газа, образующих микропоры, и устраняется усадочная пористость. При этом количество жидкости, профильтровавшейся через зону двухфазового состояния определяется по закону ДарсиWith volumetric solidification, the temperature difference in the cross section of the cast billet is negligible. As a result, over the entire casting volume, immediately after filling the mold, there are already ready crystallization centers, which ensures uniform fine primary grain, chemical uniformity of the cast metal. Rolled products obtained from the proposed billet have no defects inherent in the known billet. Hardening of the workpiece under pressure ensures the elimination of microporosity - suppression of the gas forming micropores is suppressed, and shrinkage porosity is eliminated. In this case, the amount of liquid filtered through the two-phase state zone is determined according to Darcy's law

Q=k(F/L) Δр,Q = k (F / L) Δ p ,

где k - коэффициент проницаемости полузатвердевшего каркаса сплава,where k is the coefficient of permeability of the semi-hardened alloy frame,

F - площадь поперечного сечения отливки,F is the cross-sectional area of the casting,

L - протяженность зонного двухфазного состояния сплава.L is the length of the zone two-phase state of the alloy.

Давление, наряду с предотвращением микропористости, позволяет: уменьшить размеры критического зародыша кристаллизации и повысить число центров кристаллизации; уменьшить коэффициент диффузии примесей и снизить скорость разделительной диффузии при кристаллизации сплавов; улучшить условия пропитки твердо-жидкой зоны и, следовательно, уплотнить структуру; снизить температуру начала литейной усадки и уменьшить усадку в эффективном интервале кристаллизации; уменьшить литейную усадку, измельчить зерно, что приводит к увеличению запаса пластичности в твердо-жидком состоянии, и тем самым снизить склонность к трещинообразованию. При использовании предлагаемой заготовки для производства проката отпадает необходимость использования в Pressure, along with the prevention of microporosity, allows you to: reduce the size of the critical crystallization nucleus and increase the number of crystallization centers; reduce the diffusion coefficient of impurities and reduce the speed of separation diffusion during crystallization of alloys; to improve the conditions for the impregnation of the solid-liquid zone and, therefore, to densify the structure; reduce the temperature of the start of casting shrinkage and reduce shrinkage in the effective range of crystallization; reduce casting shrinkage, grind grain, which leads to an increase in the plasticity reserve in the solid-liquid state, and thereby reduce the tendency to crack formation. When using the proposed blanks for the production of rolled metal, there is no need to use

производственном цикле металлоемких слябингов и блюмингов, устраняются энергозатраты на нагрев слитков, слябов и блюмов, т.к. предлагаемая заготовка извлекается из литейной формы для последующей прокатки при необходимой (заданной) температуре. Отпадают операции изготовления слитков и изложниц для их изготовления. Производственная схема упрощается. Она включает: доменное производство чугуна; кислородно-конверторторное производство стали; изготовление стальных литых заготовок типа «сляб» или «блюм» из жидко-твердого расплава с кристаллизацией под давлением; изготовление проката (сортового, листового и др.).the production cycle of metal-intensive slabs and blooms, eliminates the energy consumption for heating ingots, slabs and blooms, because the proposed workpiece is removed from the mold for subsequent rolling at the required (set) temperature. The manufacturing operations of ingots and molds for their manufacture disappear. The production scheme is simplified. It includes: blast furnace production of cast iron; oxygen-converter steel production; the manufacture of cast steel billets of the "slab" or "bloom" type from a liquid-solid melt with crystallization under pressure; production of rolled products (high-quality, sheet, etc.).

Отход металла в обрезь сокращается до 5% вместо 25% при изготовлении существующих заготовок.Metal waste to trimmings is reduced to 5% instead of 25% when manufacturing existing workpieces.

Заготовки отливаются с использованием как постоянных форм (например графитовых блоков), так и разовых (например из ХТС). Пригар в литых заготовках предотвращается низкими температурами заливки и газовым противодавлением.Billets are cast using both permanent forms (for example graphite blocks) and one-time (for example, from HTS). Burnout in cast billets is prevented by low pouring temperatures and gas back pressure.

Заготовки из жидко-твердого расплава с кристаллизацией под давлением можно получать также и непрерывным литьем в подвижный кристаллизатор с ускоренной вытяжкой заготовки.Workpieces from liquid-solid melt with crystallization under pressure can also be obtained by continuous casting in a movable mold with accelerated drawing of the workpiece.

При изготовлении заготовок непрерывным литьем расплав поступает в кристаллизатор в жидко-твердом состоянии из промежуточного ковша. Используется подвижный кристаллизатор, обеспечивающий высокие скорости вытяжки заготовки (2 м/сек и более). При этом высота жидкой сердцевины составляет около 4 метров и давление в нижней ее части определяется, как Р=γН, где γ - удельный вес материала, в г/см3,In the manufacture of billets by continuous casting, the melt enters the mold in a liquid-solid state from an intermediate ladle. A movable mold is used, providing high speeds for drawing the workpiece (2 m / s or more). The height of the liquid core is about 4 meters and the pressure in its lower part is determined as P = γH, where γ is the specific gravity of the material, in g / cm 3 ,

Н - высота жидкого столба металла, в см.H - the height of the liquid column of metal, in cm

Для стали Н=400 см, γ=7,6 г/см3, при этом Р=0,3 МПа. Под таким давлением заготовка (слиток) затвердевает при непрерывном литье.For steel, H = 400 cm, γ = 7.6 g / cm 3 , with P = 0.3 MPa. Under this pressure, the workpiece (ingot) hardens during continuous casting.

Следующее отличие предлагаемой заготовки заключается в том, что она выполнена из высокопрочного чугуна. Металл предлагаемой заготовки имеет Another difference of the proposed workpiece is that it is made of ductile iron. The metal of the proposed workpiece has

повышенную пластичность. Использование в качестве материала чугуна ВЧ35 (предел прочности δв при прокате>350 МПа, δ>22; механические свойства при прокатке возрастают: прочность не менее 10%, а пластичность в 2 и более раз) можно получить прокат со свойствами аналогичными свойствам стального листового проката. Схема производства проката при использовании высокопрочного чугуна еще более упрощается: доменное производство чугуна; изготовление литых заготовок типа «сляб» или «блюм» из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом; изготовление проката (сортового, листового и др.).increased ductility. Using VCh35 cast iron as a material (tensile strength δ in when rolling> 350 MPa, δ>22; mechanical properties during rolling increase: strength not less than 10%, and ductility 2 or more times) it is possible to obtain rolled products with properties similar to those of steel sheet rental. The scheme for the production of rolled metal using high-strength cast iron is even more simplified: blast furnace production of cast iron; production of cast billets of the "slab" or "bloom" type from high-strength cast iron with spherical graphite; production of rolled products (high-quality, sheet, etc.).

В этом случае из производственного цикла исключается кислородно-конверторный процесс стали, уменьшается загрязнение окружающей среды и улучшается экология, снижается себестоимость проката, уменьшаются энергозатраты. Пористость заготовок из чугуна полученного под давлением уменьшается в 3 раза, пластические свойства возрастают в 2 раза, а прочность - на 10%.In this case, the oxygen-converter process of steel is excluded from the production cycle, environmental pollution is reduced and the environment is improved, the cost of rolled products is reduced, and energy costs are reduced. The porosity of cast iron blanks obtained under pressure is reduced by 3 times, plastic properties increase by 2 times, and strength by 10%.

Например, железнодорожные рельсы, изготовленные из бейнитного высокопрочного чугуна марки ADI-3 (стандарт DIS) будут иметь δв=1200МПа и δ=4%, а если используется бейнитный чугун марки К-1203 (стандарт фермы «Мехенайт Метал Корп.»), то δв=1200-1500МПа при δ=3-5%, что полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к стальным рельсам Р75, Р60, Р50, при лучших показателях по ударной вязкости, особенно при минусовых температурах.For example, railway rails made of high-strength bainitic cast iron of the ADI-3 grade (DIS standard) will have δ in = 1200MPa and δ = 4%, and if K-1203 bainitic cast iron is used (the standard of the Mekhenait Metal Corp. farm), in the delta = 1200-1500MPa at δ = 3-5%, which fully comply with the requirements of the steel rails P75, P60, P50, with the best results in toughness, especially in sub-zero temperatures.

Следующее отличие предлагаемой заготовки заключается в том, что она отлита из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом. Например, со следующим хим. составом: С=3,2-3,7%, Si=2,3-2,7%, Al=1,4-1,5%. Предел прочности этого чугуна δв=1100 МПа, δ=5% (Машиностроение. Энциклопедия в 40 томах. Раздел П. Материалы в машиностроении. т.II-2. Стали. Чугуны. отв. ред. Е.Т.Долбенко. М., Машиностроение, 2001, стр.646). Указанные механические свойства имеет чугун, полученный из перегретого расплава с кристаллизацией под атмосферным давлением, а согласно данных, The next difference of the proposed workpiece is that it is cast from aluminum cast iron with spherical graphite. For example, with the following chem. composition: C = 3.2-3.7%, Si = 2.3-2.7%, Al = 1.4-1.5%. The tensile strength of cast iron in δ = 1100 MPa, δ = 5% (Engineering. Encyclopedia in 40 volumes. CATEGORY P. materials in mechanical engineering. T. II-2. Steel. Irons. Tob. Ed. E.T.Dolbenko. M ., Engineering, 2001, p. 646). The indicated mechanical properties are cast iron obtained from superheated melt with crystallization under atmospheric pressure, and according to the data,

приведенных на стр.542 вышеуказанного источника, механические свойства при уменьшении пористости возрастают: предел прочности на 10%, а удлинение - в 2 раза, значит, заготовка будет иметь δв=1200 МПа, δ=10%. Такие же свойства будет иметь выполненный из такой заготовки прокат, что полностью отвечает требованиям, предъявляемым к стальным рельсам.shown on page 542 of the above source, the mechanical properties increase with decreasing porosity: tensile strength by 10%, and elongation by 2 times, which means that the workpiece will have δ in = 1200 MPa, δ = 10%. Rolled products made from such a billet will have the same properties, which fully meets the requirements for steel rails.

На фиг.1 изображена предлагаемая заготовка проката типа блюм с размерами 250×300×4000 мм. Заготовка состоит из тонкого мелкозернистого слоя 1 и, в основном, из равноосных зерен 2, более мелких, чем в обычном слитке, остатка стержня 3, через который передается газовое давление при затвердевании литой заготовки в форме, газоусадочная раковина 4. Штриховая линия указывает место отрезки прибыли.Figure 1 shows the proposed blank hire of the Blum type with dimensions of 250 × 300 × 4000 mm. The billet consists of a thin fine-grained layer 1 and, basically, of equiaxed grains 2, smaller than in a conventional ingot, the remainder of the rod 3, through which gas pressure is transmitted during solidification of the cast billet in the mold, gas shrink shell 4. The dashed line indicates the location of the segments arrived.

Заготовка проката отлита из стали 45Л вытеснением жидко-твердого расплава из плавильно-раздаточной печи (ковша) по режимам способа ЛВПКД [1], из охлажденного в печи расплава ниже линии ликвидус. При температуре стали, поступающей в форму 1480°С (температура ликвидус этой стали 1490°С, температура солидус 1415°С) сталь вытесняется в форму. За счет заливки в форму жидко-твердой фазы измельчается зерно заготовки (при наличии готовых центров кристаллизации в жидко твердом расплаве), устраняется дендритная структура, т.к. устраняются условия роста дендритов, при этом заготовка становится химически однородной. Кристаллизация расплава в форме под давлением 0,4-0,6 МПА (согласно способу ЛВПКД) обеспечивает устранение в литой заготовке микропористости.The billet of rolled products is cast from 45L steel by displacing a liquid-solid melt from a melting-distributing furnace (ladle) according to the modes of the HPLC method [1], from the melt cooled in the furnace below the liquidus line. When the temperature of the steel entering the form is 1480 ° С (the liquidus temperature of this steel is 1490 ° С, the solidus temperature is 1415 ° С), the steel is forced into the mold. By pouring the liquid-solid phase into the form, the grain of the workpiece is crushed (in the presence of ready crystallization centers in the liquid-solid melt), the dendritic structure is eliminated, because dendrite growth conditions are eliminated, while the workpiece becomes chemically homogeneous. Crystallization of the melt in the mold under pressure of 0.4-0.6 MPA (according to the HPLC method) eliminates microporosity in the cast billet.

Поскольку в предлагаемой заготовке отсутствуют дефекты, присущие известным, изготавливаемый из нее прокат также лишен этих недостатков.Since in the proposed workpiece there are no defects inherent in the known, the rolled products made from it are also devoid of these disadvantages.

Если заготовка выполнена из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марки ВЧ60 (80% перлита), то полученные из нее железнодорожные рельсы (при обработке на бейнит) будут иметь δв≥1250 МПа, δ02≥980 МПа, δ≥4,2%, что полностью соответствует требованиям по механическим свойствам металла, предъявляемым к стальным рельсам.If the workpiece is made of ductile iron with spherical graphite of the VCh60 grade (80% perlite), then the railway rails obtained from it (when machining for bainite) will have δ in ≥1250 MPa, δ 02 ≥980 MPa, δ≥4.2%, which fully meets the requirements for the mechanical properties of metal for steel rails.

Использование полезной модели позволяет повысить качество заготовок проката и, соответственно, самого проката, уменьшить себестоимость проката и снизить энергозатраты на его производство.Using the utility model allows to improve the quality of rolled stocks and, accordingly, the rental itself, to reduce the cost of rental and reduce energy costs for its production.

Claims (4)

1. Заготовка для производства проката, выполненная из черных сплавов, отличающаяся тем, что она отлита с размерами в пределах сляба или блюма из жидко-твердого расплава химически однородной с равноосным первичным зерном ее материала.1. Billet for the production of rolled metal made of ferrous alloys, characterized in that it is cast with dimensions within the slab or bloom of a liquid-solid melt chemically homogeneous with equiaxed primary grain of its material. 2. Заготовка для производства проката по п.1, отличающаяся тем, что она отлита преимущественно вытеснением (выжиманием) расплава в форму из плавильно-раздаточной печи (ковша) через металлопровод с кристаллизацией под давлением (ЛВПКД).2. A billet for the production of rolled metal according to claim 1, characterized in that it is molded mainly by displacing (squeezing) the melt into a mold from a melting-distributing furnace (ladle) through a pressure-crystallized metal wire (LVPCD). 3. Заготовка для производства проката по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она отлита из высокопрочного чугуна.3. A billet for the production of rolled metal according to claim 1 or 2, characterized in that it is cast from ductile iron. 4. Заготовка для производства проката, по п.1 или 2 отличающаяся тем, что она отлита из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом.
Figure 00000001
4. A billet for the production of steel according to claim 1 or 2, characterized in that it is cast from aluminum cast iron with spherical graphite.
Figure 00000001
RU2007119270/22U 2007-05-23 2007-05-23 BILL FOR PRODUCTION OF RENT RU71574U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007119270/22U RU71574U1 (en) 2007-05-23 2007-05-23 BILL FOR PRODUCTION OF RENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007119270/22U RU71574U1 (en) 2007-05-23 2007-05-23 BILL FOR PRODUCTION OF RENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU71574U1 true RU71574U1 (en) 2008-03-20

Family

ID=39280037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007119270/22U RU71574U1 (en) 2007-05-23 2007-05-23 BILL FOR PRODUCTION OF RENT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU71574U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Beddoes et al. Principles of metal manufacturing processes
CN112410650B (en) Control method for improving low-power quality and segregation index of high-carbon chromium bearing steel
Campbell Metals fabrication: understanding the basics
CN105108080B (en) Suppress the Semi-continuous casting crystallizer and its using method of magnesium alloy ingot blank cracking
CN115055654A (en) High-carbon steel wire rod and production method thereof
CN114032442A (en) Preparation method of 200-square continuous casting billet for high-homogeneity carbon wire rod
CN109277544A (en) A method of control high-carbon steel slab internal flaw
CN114086081A (en) Method for controlling center loosening in cold forging steel production by small-section casting blank
US5063991A (en) Process for cooling a continuously cast metal product
RU71574U1 (en) BILL FOR PRODUCTION OF RENT
CN104249142B (en) The pressure casting processes of the sublimate homogeneous densification big strand of grain refining iron and steel
CN102806330B (en) Method for improving inner quality of continuous casting billet with thick and large section
CN115323255A (en) Preparation method of 200-square continuous casting billet for high-quality and high-homogeneity bearing steel wire rod
CN110541056B (en) Process for reducing center segregation of casting blank
CN1047546C (en) As-continuously cast beam blank an method for casting continuously cast beam blank
PL178838B1 (en) Hot process for making seamless pipes
KR101676144B1 (en) Medium carbon free cutting steel having hot workability and method for manufacturing the same
Yulong et al. Steel Ingot Teeming
CN102166635B (en) Method for re-pouring and eliminating central contraction cavity and looseness of continuous casting steel ingot through long water gap
JPH0745094B2 (en) Manufacturing method of free-cutting steel by continuous casting
RU2169635C2 (en) Process for manufacturing high quality continuously cast round billet
Kininge et al. Quality Improvement of Ductile Iron Casting by Thermal Analysis
JP2002361372A (en) CASTING METHOD FOR HIGH Cr-CONTAINING STEEL
USRE27447E (en) Position in a continuous casting process
SU789227A1 (en) Bimetal casting method

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080524