SU1133022A1

SU1133022A1 - Method of introducing liquid additions to metal mould for continuous casting of billets

Info

Publication number: SU1133022A1
Application number: SU833601459A
Authority: SU
Inventors: Руслан Васильевич Потанин; Владислав Борисович Добровольский; Светлана Никодимовна Чернышева; Борис Леонтьевич Елизаров; Михаил Силович Гордиенко; Анатолий Яковлевич Глазков
Original assignee: Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1985-01-07

Abstract

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ ЖИДКИХ ПРИСАДОК В КРИСТАЛЛИЗАТОР ,ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, включающий ввод жидких присадок в крисФаллизатор под давлением инертного газа, отличающийс тем, что/ с целью повышени качества заготовок путем равномерного содержани присадок по их длине, присадки ввод т периодически через промежуток времени, равный времени их ввода, определ емый по формуле: л 85 ;-vTp где L - врем ввода присадок, мин; L S V площадь поперечного сечени кристаллизатора, скорость выт гивани заго (П товок, м/мин1 р - периметр кристаллизатора, м.A METHOD FOR INTRODUCTION OF LIQUID ADDITIVES TO A CRYSTALLIZER FOR CONTINUOUS CASTING OF PREPARATIONS, including the introduction of liquid additives into a crystallizer under inert gas pressure, characterized in that / in order to improve the quality of the billet by uniform content of additives along their length, the sample will enter the flow of the sample. the time of their entry, defined by the formula: l 85; -vTp where L is the time of entry of additives, min; L S V is the cross-sectional area of the crystallizer, the speed of gasification (Ptokov, m / min1 p - the perimeter of the crystallizer, m.

Description

Изобретение относитс к непрерьгеной разливке металлов и сплавов и предназначено дл использовани преимущественно в черной металлургии , а также в т желом машиностроении и сталелитейной промьшшенности.The invention relates to the non-direct casting of metals and alloys and is intended for use primarily in the iron and steel industry, as well as in heavy engineering and steel industry.

Известен способ введени алюминИ в расплавленную сталь при непрерьганой .разливке, в соответствии с которым с процессе непрерывной разливки стали в нее ввод т такое количество алюмини , чтобы его содержание в литом продукте повысилось до 0,01%. Апюминий ввод т в виде проволоки, либо в порошкообразном состо нии в струю стали на учаске между промежуточным ковшом и кристаллизатором ij .The known method of introducing aluminum into the molten steel in the case of continuous casting, according to which during the continuous casting process of steel, the amount of aluminum is introduced into it so that its content in the cast product rises to 0.01%. Apiumine is introduced in the form of a wire, or in a powder state, in a steel stream on the section between the tundish and the crystallizer ij.

Недостатком данного способа вл етс ввод алюмини в твердом виде , при этом происходит значительный угар. что приводит к повьшгению расхода алюмини дл обеспечени требуемого содержани в металле и, кроме того, при этом ухудшаетс качество поверхности слитка.The disadvantage of this method is the introduction of aluminum in solid form, with a considerable waste. which leads to a higher consumption of aluminum to provide the required content in the metal and, in addition, the quality of the ingot surface deteriorates.

Известен также способ введени : модификаторов при разливке ста:лн, в соответствии с которым модификаторы и раскислители ввод т одновременно при разливке стали. С целью повышени выхода годной стали и степени усвоени модификаторов последний предварительно расплавл ют в алюминии и полученньй расплав ввод т в сталь порци ми 2j .There is also known a method of introducing: modifiers during the casting of hundred: ln, according to which modifiers and deoxidizers are introduced at the same time when casting steel. In order to increase the yield of suitable steel and the degree of assimilation of modifiers, the latter is pre-melted in aluminum and the resulting melt is introduced into the steel in portions of 2j.

Недостатком этого способа можно считать значительное загр знение заготовок неметаллическими включени ми , так как продукты раскислени при непрерывной разливке не имеют возможности удал тьс из сталии будут оставатьс в заготовках.The disadvantage of this method can be considered a significant contamination of the billets with nonmetallic inclusions, since the deoxidation products during continuous casting cannot be removed from the steel and will remain in the billets.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ введени жидких присадок в кристаллизатор дл непрерывного лить заготовок , включающий ввод жидких присадок в кристаллизатор под давлением инертного газа .The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is the method of introducing liquid additives into the mold for continuous casting of billets, including the introduction of liquid additives into the crystallizer under the pressure of an inert gas.

Недостатком способа вл етс неравномерное распределение алюмини по длине заготовки, что обусловлено тем, что алюминий подаетс в кристаллизатор установки непрерьшной разливки стали непрерывно. Кроме того, при разливке стали на УНРСThe disadvantage of this method is the uneven distribution of aluminum along the length of the workpiece, which is caused by the fact that aluminum is fed into the mold of the continuous casting of steel continuously. In addition, when casting steel on UNRS

всегда имеютс колебани скорости разливки, что приведет при посто нном расходе алюмини к различному его содержанию по длине заготовки.There are always fluctuations in casting speed, which, with a constant consumption of aluminum, will lead to its different content along the length of the billet.

Цель изобретени - повышение качества заготовок путем равномерного содержани присадок по их длине . J. Указанна цель достигаетс тем,The purpose of the invention is to improve the quality of the blanks by uniformly containing the additives along their length. J. This goal is achieved by

что согласно способу введени жидких присадок в кристаллизатор дл непрерывного лить заготовок, включающему ввод жидких присадок в кристаллизатор под давлением инертногоthat according to the method of introducing liquid additives into a crystallizer for continuous casting of blanks, including the introduction of liquid additives into the crystallizer under inert pressure

газа, присадки ввод т периодически через промежуток времени, равный времени их ввода, определ е1-1ый по формуле:gas, additives are introduced periodically over a period of time equal to the time of their entry, determined by the formula:

8-5 V-P8-5 V-P

где 6 - врем ввода присадок, мин; S - площадь поперечного сечени where 6 is the time of entry of additives, min; S is the cross-sectional area

кристаллизатора, , V - скорость выт гивани заготовок , м/мин,mold, V - the speed of drawing blanks, m / min,

Р - периметр кристаллизатора,м.P - the perimeter of the mold, m

При периодической подаче жидких присадок в кристаллизатор уменьшаетс врем контакта струи жидких присадок с окрз ающей средой, что позвол ет уменьшить степень их окислени .By periodically feeding the liquid additives into the crystallizer, the time of contact of the jet of liquid additives with the environment is reduced, which reduces the degree of their oxidation.

Глубина проникновени струи в жидкую фазу непрерывно-литой заготовки зависит от размерных параметров слитка и определ етс из уравнени :The depth of penetration of the jet into the liquid phase of a continuously cast billet depends on the dimensional parameters of the ingot and is determined from the equation:

Lnp.cT. Dj (1. где L рр - глубина проникновени Lnp.cT. Dj (1. where L pp is the depth of penetration

струи J D - гидравлический диаметр.J D jet - hydraulic diameter.

п -5 D--n -5 D--

(2)(2)

где S - площадь сечени слитка; Р - периметр слитка.where S is the ingot section area; P - the perimeter of the ingot.

Врем дл прохождени слитком рассто ни , равного L, , будет 40 The time for an ingot to travel a distance equal to L, is 40

t - -тр . Максимальный угол раскрыти струи, в зависимости от диаметра сталеразливочного стакана промежуточного ковша составл ет 0,5 р.сг Поэтому подачу добавок в криста лизатор необходимо осуществл ть че рез промежутки времени, равные Дл осуществлени способа ввода жидких присадок в кристаллизатор их заливают в обогреваемый резерву ар , где поддерживаетс температура на 20-30°С выше температуры ликвид са вводимых присадок. Из обогревае мого резервуара под давлением инер ного газа через обогреваемую трубк жидкие присадки ввод т в кристалли затор периодически через промежутки , равные времени их ввода. Диаметр трубки и давление инертного газа выбираютс с учетом обеспечени требуемого расхода жидких присадок . Выбор времени ввода жидких присадок в кристаллизатор обусловлен необходимостью равномерного содерж ни алюмини по/длине отливаемых заготовок. Уменьшение времени ввода при посто нной величине порции жидких присадок и посто нной скоро ти разливки приведет к тому, что н отдельных участках содержание алюмини по длине заготовки будет выше требуемого техническими услови ми, а увеличение времени ввода - н же требуемого. На чертеже изображено устройств дл ввоД|а жидких присадок в криста лизатор установки непрерывной разливки металлов. Устройство содержит промежуточн ковш 1, из которого стру 2 жидкого металла через подвод щий стак 3 поступает в кристаллизатор 4, где формируетс оболочка заготовки 5. В плотно закрытом резервуаре 6 наход тс жидкие присадки 7. Резервуар 6 с жидкими присадками 7 подогреваетс газовой горелкой 8 Под давлением инертного газа, например азота, подаваемого в резервуар 6 через трубопровод 9, жидкие присадки 7 через трубку 10, вы- полненную из жаропрочного материала , например из графитошамота или плавленного кварца, подают на струю 2 металла и попадают в крис22 таллизатор 4. Дл исключени затвердевани жидких присадок 7 в труб- , ке 10 ее подогревают с помощью проволочного электросопротивлени 11. Периодическа подача жидких присадок осуществл етс за счет периодического повышени давлени инертного газа в резервуаре 7. Пример . Ковш емкостью 140 т жидкой стали марки Зсп разливают на установке непрерывной разливки стали (УНРС) на один ручей в кристаллизатор сечением ISOk хЮОО мм. Во врем разливки в кристаллизатор в качестве жидкой присадки ввод т алюминий в количестве 0,5 кг/т, т.е. 70 кг. Алюминий заливают в резервуар 6, где в течение всей разливки поддерживают температ-уру в пределах 700-71Сг С, т.е. на 20-30 С выше температуры ликвидуса. Вес одной порции жидкого алюмини определ ют следующим образом. Глубина проникновени струи составл ет дл данного слитка: &-5 Ь-ОЛ5 : i04 М. Р 2.3 Вес слитка указанной.длины составит: 1,04.1,15 1,2 т, где 1,15 - вес 1 пог.м слитка, т. Жидкий алюминий ввод т через промежутки , равные времени их ввода. Исход из этого, вес одной порции составит: 1 ,2,-0,5 2 1 ,2 кг. В начале и в конце разливки металла на УНРС выт гивание заготовки из кристаллизатора производ т с низкими скорост ми (например, 0,5 м/мин). При этом врем ввода жидкого алюмини составит 1,04 мин, Алюминий ввод т через трубку 10 иаметром 3 мм под давлением азота 1,7 ат. При рабочей скорости разливки (например, 1,0 м/мин) врем ввода идкого алюмини составит 0,52 ьшн. Алюминий ввод т через трубку 10 под давлением азота 3,6 ат. Общее врем разливки на УНРС 140 т жидкого металла составл ет 120 мин, а общее врем ввода жидкого алюмини составит 60 мин, так как алюминий вводитс через промежути , равные времени их ввода. t - -tr. The maximum opening angle of the jet, depending on the diameter of the pouring cup of the tundish, is 0.5 p. Shg. Therefore, the supply of additives to the crystallizer must be carried out at intervals of time. To carry out the method of introducing the liquid additives into the crystallizer, they are poured into a heated tank. where the temperature is maintained at 20-30 ° C above the liquidation temperature of the injected additives. From the heated reservoir under the pressure of an inert gas, through a heated tube, liquid additives are introduced into the crystal mash periodically at intervals equal to the time of their entry. The diameter of the tube and the pressure of the inert gas are chosen to ensure the required flow rate of the liquid additives. The timing of the introduction of liquid additives into the mold due to the need for a uniform content of aluminum on the / length of the cast billets. Reducing the time of entry at a constant amount of liquid additives and a constant casting speed will result in the individual aluminum content along the length of the billet being higher than the required technical conditions, and an increase in the input time will be the same. The drawing shows devices for the introduction of liquid additives in the crystallizer of a continuous metal casting plant. The device contains an intermediate ladle 1, from which the jet 2 of liquid metal through the inlet stack 3 enters the mold 4 where the shell of the workpiece 5 is formed. In a tightly closed tank 6 there are liquid additives 7. The tank 6 with liquid additives 7 is heated by a gas burner 8 Under the pressure of an inert gas, for example nitrogen, supplied to reservoir 6 through pipe 9, liquid additives 7 through pipe 10, made of heat-resistant material, for example, graphite lamination or fused quartz, is fed to jet 2 of metal and falling into kris22 tallizator 4. In order to prevent solidification of the liquid additive in trub- 7, ke 10 it is preheated by means of electrical resistance wire 11. periodically applying liquid additives is accomplished by periodically increasing the inert gas pressure in the reservoir 7. Example. A 140 t bucket with a capacity of liquid steel, grade 3, is poured on a continuous steel casting system (UNRS) onto a stream into a mold with a cross-section of ISOk хЮОО mm. During casting, aluminum in the amount of 0.5 kg / ton is introduced into the crystallizer, i.e. 70 kg. Aluminum is poured into the tank 6, where during the entire casting the temperature is maintained within 700-71 Cg C, i.e. 20-30 C above the liquidus temperature. The weight of one portion of liquid aluminum is determined as follows. The penetration depth of the jet is for this ingot: & -5 L-OL5: i04 M. P 2.3 The weight of the ingot of the length specified is: 1.04.1.15 1.2 tons, where 1.15 is the weight of 1 meter of ingot , t. Liquid aluminum is introduced at intervals equal to the time of their entry. Based on this, the weight of one serving will be: 1, 2, -0.5 2 1, 2 kg. At the beginning and at the end of the casting of metal at the UNRS, the billet is pulled from the crystallizer at low speeds (for example, 0.5 m / min). At the same time, the input time of liquid aluminum will be 1.04 min. Aluminum is introduced through a tube 10 with a diameter of 3 mm under a nitrogen pressure of 1.7 at. With a working casting speed (for example, 1.0 m / min), the input time for liquid aluminum will be 0.52 hours. Aluminum is introduced through the tube 10 under nitrogen pressure of 3.6 at. The total casting time for the CNRs of 140 tons of liquid metal is 120 minutes, and the total time for the input of liquid aluminum will be 60 minutes, since the aluminum is introduced at intervals equal to the time they are entered.

Claims

METHOD FOR INTRODUCING LIQUID ADDITIVES TO THE CRYSTALIZER. FOR NOT

CASTING OF PREPARATIONS, including the introduction of liquid additives into the mold under inert gas pressure, characterized in that / in order to improve the quality of the workpieces by uniformly containing the additives along their length, the additives are introduced periodically through a period of time equal to the time of their input, determined by the formula:

where 'υ - additive input time, min;' S is the cross-sectional area of the mold, m ² ;

V is the speed of drawing the blanks, m / min;

P is the perimeter of the mold, m

bucket and method yavtverdv20