SU1068214A1

SU1068214A1 - Method of preparing ingot moulds for bottom casting of rail steel

Info

Publication number: SU1068214A1
Application number: SU823495587A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Феодосьевич Долгополов; Юрий Ильич Марков; Владимир Иванович Хмиров; Михаил Силович Гордиенко; Александр Владимирович Печерица; Юрий Иванович Гладилин; Сергей Сергеевич Бродский; Владимир Александрович Паляничка; Василий Васильевич Поляков; Борис Васильевич Харченко; Григорий Михайлович Белопольский; Владимир Андреевич Степанов
Original assignee: Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-01-23

Abstract

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ИЗЛОЖНИЦ К СИФОННОЙ РАЗЛИВКЕ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, включающий ввод в донную часть изложниц теплоизолирующей шлакообразующей смеси с зазором по отношению к донному отверстию изложницы , отличающийс тем, ЧТО, с целью улучшени качества металла в донной части слитка и упрощени ПОДГОТОВКИ изложниц к разливке, в зазор между шлакообра- , зующей смесью и донным отверстием изложницы помещают органический сгораемый материал, причем шлакообразуfooisK ) смесь укладывают с перекрытием 0,7-0,9 площади поперечного сечени донной части изложниц. 2. Способ по п. 1, отличающийс тем, ЧТО в качестве орга; нического сгораемого материала используют целлюлозу с объемным весом 0,1-0,3 г/см 5. О о 00 N91. A METHOD FOR PREPARING PIECES FOR SIPHONIC SPREADING OF RAIL STEEL, which includes inserting into the bottom of the molds a heat-insulating slag-forming mixture with a gap in relation to the bottom hole of the mold, characterized in THAT, in order to improve the quality of the metal in the bottom part of the ingot, and simplify the procedure of the procedure for extracting slag from the ingot mold. An organic combustible material is placed into the gap between the slag-forming mixture and the bottom hole of the mold, and the slag pattern (fooisK) mix is placed with an overlap of 0.7-0.9 cross-sectional area of the bottom tea ty molds. 2. The method according to claim 1, characterized in that as an organ; nical combustible material using cellulose with a bulk weight of 0.1-0.3 g / cm 5. About about 00 N9

Description

Изоб{эетение относитс к металлургии стали, а именно к сифонной разливке рельсовой стали с изол цией зеркала металла в изложнице.The image refers to the metallurgy of steel, namely, siphon casting of rail steel with the insulation of a metal mirror in a mold.

Известен способ разливки бтали сифоном с изол цией зеркала метал ла теплоизолирующими шлакообраэующими смес ми, например на основе , вспученного перлита, исключающий образование заворотов корок и по вление св занных с ними, дефек тов, При существукндей технологии сифонной разливки углеродистой стали с изол цией зеркаламеталла укладку теплоизолирую1цих шлакообразующих смесей производ т в или полиэтиленовых пакетах на дно изложниц до начала разливки стали Cl3.There is a known method for pouring btalite with a siphon with the insulation of a metal mirror by heat-insulating slag-forming mixtures, for example, based on expanded perlite, eliminating the formation of torsions of crusts and the appearance of associated defects, defects, With the existence of carbon siphon casting technology with insulation of a metal mirror, laying heat insulating slag-forming mixtures are produced in plastic bags or on the bottom of the molds prior to casting Cl3 steel.

Недостатками способа вл ютс . возможность попадани теплоизолирующих материалЬв в сифонную проводку при разрьгое или сгорании (торча изложница ) пакета, возможность захватывани частиц смеси быстро кристаллизирующимс металлом в донной час-тн слитка и, как следствие, образование неметаллических включений -в готовом прокате, что особенно опасно при отливке слитков небольшэго развеса - меньше 6 т, не эбходимость повьвленного расхода смеси дл исключени оголени зеркала мет;ла в центре изложницы при контакте струи,Металла со смесью в : начальный период ра-эливки, когда торможение струи .минимальное. ,The disadvantages of the method are. the possibility of heat insulating materials in the siphon wiring during the discharge or burning (sticking out of the mold) of the package, the possibility of trapping the mixture particles with rapidly crystallizing metal in the bottom part of the ingot and, as a result, the formation of nonmetallic inclusions in finished rolled products, which is especially dangerous when casting small ingots the weight is less than 6 tons, it is not necessary that the mixture flowed out of flow to avoid exposing the mirror to the metal; in the center of the mold at the contact of the jet, Metal with the mixture at: the initial period of working, when jet braking is minimal. ,

Известен также способ подготов , ки изложниц, где на дно изложницы перед разливкой металла вместе .с подготовленными смеС ми, например вермикулитом, вспученным перлитом и т.д., в бумажный мешок закла.дыва1от теплоизолирующий брикет C2.J.There is also a known method of preparing molds, where the bottom of the mold is before pouring metal together with prepared mixtures, for example, vermiculite, expanded perlite, etc., into a paper bag for heat insulating briquette C2.J.

Однако интенсивное торможение струи металла брикетом и .расположенной над Ним смесью вл етс причиной неравномерного распределени металла в различных изложницах поддона в начальный период разливки (особенно при использовании 6-8 месных поддонOBj).n6aTOMy на практике приходитс /прерывать; разливку стал дл выравниваний уровн металла в изложницах, что отрицательно сказываетс на качестве поверхности слитков (увеличиваетс веро тность образовани по сов и корок и стойкости огнеупоров. Кроме того, при указанном способе сифонной разливки не устран етс веро тность захвата материала изолирующих смесей металлом и, как следствие, загр знение донной части слитков (особенно малого развеса 6 т.).However, the intensive braking of the metal jet by the briquette and the mixture located above It causes an uneven distribution of the metal in the various pan molds during the initial casting period (especially when using 6–8 month pallets). N6aTOMy in practice comes / is interrupted; casting has become for leveling metal levels in the molds, which adversely affects the quality of the ingot surface (the probability of formation of scars and crusts and the stability of refractories increases. Moreover, with this siphon casting method, the likelihood of the material being absorbed by the metal is not eliminated and consequence, contamination of the bottom part of the ingots (especially small weight of 6 tons).

Наиболее близким к изобретению п технической сущности вл етс способ подготовки изложниц к сифонной The closest to the invention of the technical nature is the method of preparing the molds for siphon

разливке, включающий вход в донную часть изложниц теплоизолирующей шлакообразующей смеси с зазором по отношению к донному отверстию изложницы , при котором теплоизолирующую или шлакообразующую смесь подвешивают в бумажном пакете на металлической проволоке. Величина зазо-. ра, как правило, равна высоте сферической части дна изложниц, дл слитков массой 6,2 т величина зазора составл ет 200-250 мм Гз.casting, including the entrance to the bottom of the molds heat-insulating slag-forming mixture with a gap in relation to the bottom hole of the mold, in which heat-insulating or slag-forming mixture is suspended in a paper bag on a metal wire. The size of the gap. Pa is usually equal to the height of the spherical part of the bottom of the molds, for ingots with a mass of 6.2 tons, the gap size is 200-250 mm Gz.

К недостаткам способа относитс то, что- металл, в зазоре при наполнении изложницы окисл етс и охлаждаетс вследствие отсутстви теплоизол ции . Отсутствие торможени струи металла в начале разливки вызывает по вление всплесковi и брызг, а в конечном счете -- ухудшение качества поверхности слитков. Снижение же величины зазора между смесью и донн отверстием изложниц св зано с опасностью захвата частиц смеси кристаллизующимс слитком. Кроме того, точна регулировка величины зазора в производственных услови х затруднена . Сложность подвешивани смеси при известном способе подготовки изложниц не позвол ет широко использовать его на металлургмЧески заводах.The disadvantages of this method are that the metal in the gap during the filling of the mold is oxidized and cooled due to the absence of heat insulation. The lack of braking of the metal jet at the beginning of casting causes the appearance of splashes and spatter, and ultimately a deterioration in the quality of the ingot surface. The reduction in the gap between the mixture and the bottom of the molds is associated with the danger of the particles of the mixture being trapped by the crystallizing ingot. In addition, precise adjustment of the size of the gap in a production environment is difficult. The difficulty of hanging the mixture with a known method of preparing molds does not allow it to be widely used in metallurgical plants.

Целью изобретени вл етс улучшение качества металла в донной части слитка и упрощение подготовки изложниц к разливке. .The aim of the invention is to improve the quality of the metal in the bottom part of the ingot and simplify the preparation of molds for casting. .

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу подготовки изложниц к сифонной разливке релсовой стали, включающему ввод в донную часть изложниц теплоизолирующей шлакообразующей смеси с зазором по отношению к донному отверстию изложницы , в зазор между шлакообразующей смесью и донным отверстием из ложницы помещают органический сгорамый материал, причем шлакообразующу смесь укладывают с перекрытием 0,70 ,9 площади поперечного сечени донной части изложниц.The goal is achieved according to the method of preparing molds for siphon casting of steel steel, which includes inserting a heat-insulating slag-forming mixture with a gap relative to the bottom hole of the mold into the bottom of the molds, put organic burnable material into the gap between the slag-forming mixture and the bottom hole from the spoon. The slag-forming mixture is laid with overlapping 0.70, 9 of the cross-sectional area of the bottom part of the molds.

В качестве органического сгораемго мат-ериала используют целлюлозуCellulose is used as an organic combustible material.

с объемным весом 0,1-0,3 г/см. iwith a volume weight of 0.1-0.3 g / cm. i

Наличие органической прокладкиThe presence of organic pads

между смесьюИ донным отверстием обеспечивает при разливке рельсовой стали притормаживание струи и снижение веро тности образовани заплесков и брызг стали на поверхности донной части слитка, создание восстановительной атмосферы в за- зоре донной части изложницы за счет сгорани материала прокладки, что снижает образование плен и пузырей в донной части слитка, предотвращение запутывани смеси в металле донной части слитка. Смесь укладывают с перекрытием 0,7-0,9 площади поперечного сечени донной части изложницы. Это об печивает оптимальные услови дл сгорани органической проклгщки, а также быструю изол цию металла при рассыпании смеси. В качестве материала прокладки целесообразно использовать целлюло зу с объемным весом 0,1-0,3 г/см, так как при сгорании ее образуютс нетоксичные газы, целлюлоза-недефи цитный,, недорогой матери-ал, пределы объемного веса обусловлены, с одной стороны, оптимальными услови ми сгорани (не более 0,3 г/см), с другой - достаточной прочностью д поддержани теплоизолирующей шлакообразующей смеси (не менее 0,1 г/см Дл осуществлени оптимальной площади перекрыти (0,7-0,9 необходимо размеры пакетов, в которых находитс смесь, выбирать в соответ ствии с поперечным сечением донной части изложниц, с другой-стороны, органическую прокладку, например, из целлюлозы, необходи ж подвергать прессованию или сжатию дл обеспечени объемного веса 0,,3 г/см Органический материал представл ет собой прокладку, котора должна перекрывать донное отверстие в изложнице и поддерживать смесь с зазором по отношению к донному отверстию излсЬжниц (величина зазора по практическим данным равна высоте сферической части дна изложниц К Изучение эффективности предла гаемого способа и выбор граничных параметров производ т при сифонной отливке 50 кг рельсовых слитков на двух местных поддонах. В качестве теплоизолирующего ишакообразуюцего материала используют перлито-графи товую смесь. При подготовке изложниц в зазор между смесью и донным отверстием изложниц помещают прокладку из спресованной бумаги различного объемного веса (0,05 0 ,4 г/см), при этом отпадает необходимость в подвешивании смеси, котора лежит на прокладке. Площадь перекрыти смесью поперечного сечени изложниц измен ют от 0,6 до 0,95 за счет использовани бумажных пакетов различных размеров. При снижении площади перекрыти менее 0,7 смесью ухудшаютс услови изол ции зеркала металла и соот ветственно качество поверхности слитка по плене. При повь иении 1лощади перекрыти более 0,90 происходит неполное сгорание прокладки , что приводит к образованию га-т зовых пузырей. Аналогичные дефекты вы влшотс при- повь аении объемного веса прокладки более 0,3 г/см и неполном ее сгорании. Уменьшение объемного веса до менее 0,1 г/см приводит к сжиманию прокладки и опусканию смеси, в результате в донной части слитка образуютс шлаковины. Способ может быть реализован при сифонной разливке рельсовой стгши, под смес ми на основе вспученного перлита. В изложницу до укладки пакета со смесью |(или вместе с ним/ ввод т прокладку из спрессованной или сжатой бумаги (об.вес. 0,25 г/см / дл обеспечени образовани зазора междусмесью и донным отверстием изложниц /-250 мм. Величина перекрыти смесью, поперечного сечени донной части изложницы -0,8.. Предварительные испытани (расход смеси 25-30 дм./ слиток ;;при отливке трех слитков дают положительный результат. В донной части -опытных слитков практически отсутствуют дефекты поверхности (на 0,5% площади - мелка Е плена I, тогда как у контрбльнЕпс слитков «на 30% площади зафиксированы плены, заплески, брызги СТёШИ. Предлагаемое изобретение в сравнении с известным обеспечивает создание восстановительной атмосферы в начальный иомент разливки в зазоре между смесью и дном изложницы, а также то иножение струи, что предупреждает образование плен, заплеской и брызг стали, пузырей. Дл предлагаемого способа в донной части слитков плсхцадь, на которой зафиксированы мелкие плены составл ет « 510% , тогда как у базового на 30% площади зафиксирована крупна и мелка плена, заплески, брызги стали. Кроме того, упрощаетс технологи ПОДГОТОВКИ изложниц, так -jxaK не требуетс трудоемкой операции подвешивани смесей в изложницах. 5 Изобретение позволит улучшить к ачество поверхности донной части слитков , повысить выход длинномерных рельсов первого сорта на 1%, а сакже упростить технологию подготовки изложниц к разливке стали.Between the mixture and bottom hole, when casting steel, the jet slows down and reduces the likelihood of splashes and spatter of steel on the bottom surface of the ingot, creating a reducing atmosphere in the gap of the bottom part of the mold due to the combustion of the gasket material, which reduces the formation of captivity and bubbles in the bottom parts of the ingot, preventing entanglement of the mixture in the metal of the bottom part of the ingot. The mixture is laid with an overlap of 0.7-0.9 cross-sectional area of the bottom part of the mold. This ensures optimal conditions for the combustion of the organic foam, as well as rapid insulation of the metal when the mixture is scattered. As a gasket material, it is advisable to use cellulose with a bulk weight of 0.1-0.3 g / cm, since during combustion it forms non-toxic gases, cellulose is nondeficient, inexpensive material, the volume weight limits are due, on the one hand , optimal combustion conditions (not more than 0.3 g / cm), on the other - sufficient strength to maintain the heat-insulating slag-forming mixture (not less than 0.1 g / cm. To achieve an optimum area of overlap (0.7-0.9, dimensions packages, in which there is a mixture, choose in accordance with The cross section of the bottom part of the molds, on the other hand, an organic gasket, such as cellulose, must be compressed or compressed to provide a bulk weight of 0, 3 g / cm. The organic material is a gasket that must block the bottom hole in the mold. and maintain the mixture with a gap in relation to the bottom hole of the hole (the gap value is practically equal to the height of the spherical part of the bottom of the molds to K. Study of the efficiency of the proposed method and the choice of boundary parameters recension out at siphon 50 kg casting rail bars on the two local pallets. A perlite-graphite mixture is used as a heat insulating material. When preparing the molds into the gap between the mixture and the bottom hole of the molds, a pad of compressed paper of different bulk weight (0.05 0, 4 g / cm) is placed, thus there is no need to suspend the mixture that lies on the pad. The overlap area of the cross section of the molds is varied from 0.6 to 0.95 by using paper bags of various sizes. With a decrease in the overlap area of less than 0.7, the mixture deteriorates the conditions for isolating the metal mirror and, accordingly, the surface quality of the ingot in the captivity. When increasing the area of overlap more than 0.90, incomplete combustion of the gasket occurs, which leads to the formation of gas bubbles. Similar defects show up when the bulk weight of the gasket exceeds 0.3 g / cm and incompletely burns. Reducing the volume weight to less than 0.1 g / cm leads to the compression of the gasket and lowering the mixture, resulting in the formation of slag in the bottom part of the ingot. The method can be implemented for siphon casting of rail trains, under mixtures based on expanded perlite. Before laying the bag with the mixture | (or with it / insert a pad of compressed or compressed paper (weight: 0.25 g / cm / to ensure the formation of a gap between the mixture and the bottom hole of the molds / -250 mm) with a mixture, the cross section of the bottom part of the mold is -0.8. Preliminary tests (consumption of the mixture is 25-30 dm / ingot ;;; when casting three ingots give a positive result. In the bottom part of the experimental ingots there are practically no surface defects (0.5 % of the area is shallow in E captivity I, whereas in counterblinds с n 30% of the area recorded captivity, splash, splash STYOSH.The proposed invention in comparison with the known provides for the creation of a reducing atmosphere at the initial casting time in the gap between the mixture and the bottom of the mold, and also that the jet that prevents the formation of captivity, splashing and splashing of steel, bubbles For the proposed method, in the bottom part of the ingots, a plstsad on which small caps are fixed is 510%, whereas at the base part 30% of the area has large and small captives, splashes, splashes of steel. In addition, the technology of PREPARATION of molds is simplified, so -jxaK does not require the time-consuming operation of hanging the mixtures in the molds. 5 The invention will improve the quality of the surface of the bottom part of the ingots, increase the yield of long rails of the first grade by 1%, and also simplify the technology of preparation of molds for steel casting.

Claims

. 1. METHOD OF PREPARING THE ESTIMATES FOR SIPHON Pouring of RAIL STEEL, comprising introducing into the bottom of the molds a heat-insulating slag-forming mixture with a gap with respect to the bottom hole of the mold, characterized in that, in order to improve the quality of the metal in the bottom of the ingot and simplify the preparation of ingots for casting, Organic combustible material is placed in the gap between the slag-forming mixture and the bottom hole 'of the mold; prostrate. $

2. The method according to p. 1, characterized in that cellulose with a bulk density of 0.1-0.3 g / cm \ is used as an organagl.