4four
эоeo
3d3d
со Изобретение относитс к метйллур гии и может быть применено при полу чении стальных слитков, отливаемых в изложницах. Известна заливка металла в излож ницы из сталеразливочного ковша, ко тора происходит последовательно, т.е. заливайт одну изложницу за дру гой с определенными интервалами во времени. Заливку металла в изложниц производ т с определенным технологи ческим температурным перегревом, ко торьй исчезает по мере затвердевани слитка. Дл сохранени тепла в прибыли зеркало металла засыпают i утеплителем. Так слитки из низкоуглеродистых марок сталей, имеющие малый интервал кристаллизации (разница между температурой солидуса, когда металл находитс уже в твер- дсм состо нии, и температурой ликви дуса, когда металл еще в жидком сос то нии, составл ет ), в процессе затвердевани склонны к транс кристаллизации и поражаютс межкрис таллитными трещинами, расположенными по оси слитка. В процессе дальнейшей механической обработки слитКов ковкой или прокаткой межкристал литные трещины, не завариваютс СОНаиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ получени слитка, включающий перемешивание жидкой фазы сплава в процессе затвердевани путем погружени в прибыльную часть литейной формы огнеупорной трубы, из которой всасыванием , нагнетанием газа выталкивают сплав частотой 30-150 раз в минуту 2j. К недостаткам известного способа относ тс невысокое качество металла и низка производительность процесса . . Цель изобретени - повьппение качества слитка преимущественно из низкоуглеродистых марок сталей за счет получени плотной бездефектной сердцевины и увеличение производительности процесса. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу получени слит ка, включающему перемешивание жидкой фазы сплава в процессе затверде вани путем погружени в прибыльную . часть литейной формы огнеупорной трубы, из которой всасыванием и на97 гнетанием газа выталкивают сплав .частотой 30-150 раз в минуту,.перемешивание жидкой фазы начинают при 30%-ном снижении температуры перегрева центральной части слитка, но не ниже температуры ликвидус и заканчивают при падении уровн сплава в прибыльной части от 1/3 до 1/2 ее высоты. Перед началом перемешивани зеркало прибыльной части слитка покрывают утеплителем с тепловыми потер ми с поверхности металла 5 10 ккал/кг м. Способ ос5тцествл ют следукицим образом. Отливка слитков массой 13,1 т ПРОВОДИТСЯ путем подачи металла в изложницу сверху из сталеразливочного ковша емкостью 100 т. Состав разливаемой стали, %: углерод до 0,01, кремний, марганец, алнминий до 3, сера 0,020, фосфор, медь, титан до 1. Температура металла в изложнице после разливки 1550-1590 С. Врем наполнени тела слитка 2-3 мин, врем наполнени прибыли 1-1,5 мин. I Сразу после отливки опытных слитков зеркало металла в прибыли утепл ют люнкеритом с тепловьми потер ми с поверхности металла 5-10 ккал/кг м, Разливка металла производитс их сталеразливочного ковша через стопорную пару или шиберный затвор. После заполнени изложницы металлом зеркало металла в прибыли засыпают утеплителем с тепловьми потер ми с поверх ности металла 5-10 ккал/кг.м.к моменту начала вибрационной обработки. Учитыва , что потери тепла в завис т, от многих факторов, важным дл осуществлени вибрации вл етс сохранение поверхностных слоев металла в жидком виде, которое зависит от потери тепла с зеркала металла. Использование утеплител с тепловыми потер ми с поверхности металла в прибыли менее 5 ккал/кг-м нера1ЩОнально , так как это требует дефицитных дорогосто щих материалов с низкой теплопроводностью и приводит к удорржанию производства слитков. Использование утеплителей с тепловыми потер ми более 10 ккал/кг м не обеспечивает продолжительную сохранность зеркала металла в жидком состо нии, затрудн ет ввод огнеупорной трубы в полость прибыли, ухудшает тепловую работу прибыли слитка - подпитку тела слитка жидким металлом в процессеего затвердевани после вибрационной обработки. Утепл ющий материал имеет следую щий состав, вес.%: Алюминиевый порошок АВП. 15-20 Лузга рисова 3-5 Боксит12-15 Шамотный порошок легковесный 40-45 Плавиковый шпат 5-7 Ферросилиций 10-13 Перед погружением в прибьшь огне . упорную трубу подвергают нагреву .до 1100-1200°С в газовой печи. Опытные слитки подвергаютс вибрационной обработке после различной выдержки от конца отливки, котора определ етс при выборе зоны наиболее благопри тной дл применени ви рахщи и составл ет период 30 120 мин продолжительности кристалли зации слитка, при общей продолжител ности кристаллизации тела слитка около 210 мин. Технологическое врем отсто сос тана с изложницами на комбинате пос отливки последнего слитка массой 13,1 т составл ет 90 мин, продолжительность разливки 45 мин. В описании примеров условно прин то , что тепло перегрева исчезает по пр молинейному (пропорционально времени) закону, хот в действитель ности тепло перегрева слиток тер ет по более сложной закономерности. Частота вибрации 60-110 колебани , в минуту при глубине погружени огнеупорной трубы до 500 мм высоты пр были. Пример 1. Выдержка слитка 30 мин после разливки. Падение тепла перегрева при прин тых услови х составл ет 27%, т.е. приблизительно на уровне прин того нижнего предела. Объем центральной зоны слитка, подвергаемый вибрации, ограничивает с затвердевшей коркой тол№1ной 100-120 мм. За 30 мин, отсто слитка уровень металла в прибыли понижаетс на 50-70 мм, т.е. на 1/8 часть прибыли. Вибрационную обработку слитка осуществл ют до падени уровн в прибыли ниже 1/3 ее высоты, но не ниже половины ее высоты, при этом по секундомеру определ ют затраты времени, которые составл ют в среднем 15 мин на один слиток. Погружение и извлечение огнеупорной трубы в прибыль при утеплении люнкеритом производитс без затруднений . На зеркале металла настылей и перехватов затвердевшего металла не наблюдаетс , заметаливани огнеупорной трубы не происходит. После прокатки оценка качества проката производитс послиточно путем отбора проб и их травлени дл вы влени макроструктуры.. Установлено, что качество обработанного слитка отвечает всем требовани м ГОСТа, металл осевой части плотный без межкристаллитных трещин и рассло . Сравнительный слиток, произведенный по известному способу, поражен межкристаллитнымн трепщнами. Однако продолжительность вибрации 15 мин на один слиток (при отливкеиз одной плавки 8 слитков) следует признать неудовлетворительной, так как на виброобработку всей плавки требуетс 120 мин. Это на 30 мин больше установленного технологического отсто состава, что может привести к Зсщержке разливки следующей плавки. При определенных Ьроизводственных услови х приведенный вариант способа получени слитка может быть применен, так как отвечает требова- ни м по улучшению качества отливаемых заготовок. Пример 2. Выдержка слитка 120 мин после разливки. Данна выдержка превьшхает врем отсто состава со слитками на 30 мин. Така выдержка слитка вл етс максимальной, при которой тепло перегрева исчезает полностью и центральные объемы металла в слитке наход тс при температуре ликвидуса.Это- еще не затвердевша часть слитка и находитс в жидком состо нии. Дл ее затвердевани необходимо изThe invention relates to metallurgy and can be applied in the preparation of steel ingots cast in molds. It is known to pour metal into a mold from a steel-teeming ladle, which occurs sequentially, i.e. fill one mold behind another at certain time intervals. The metal is poured into the molds with a certain technological temperature overheating, which then disappears as the ingot solidifies. To preserve heat in the profits, the metal mirror is filled with i heater. So, ingots of low carbon steel grades that have a small crystallization interval (the difference between the solidus temperature, when the metal is already in the solid state, and the liquidation temperature, when the metal is still in liquid state,) is prone to solidification. to trans crystallization and are affected by intercrison fractures located along the axis of the ingot. In the course of further machining of the ingot by forging or rolling, intercrystalline cracks are not welded by COH, the most closest to the technical essence and the achieved result of the invention is a method of producing an ingot, which includes mixing the liquid phase of the alloy during solidification by immersion of a refractory tube into the profitable part of the mold, in which by suction and gas injection, an alloy is ejected with a frequency of 30-150 times per minute 2j. The disadvantages of this method are the low quality of the metal and the low productivity of the process. . The purpose of the invention is to improve the quality of the ingot, mainly from low-carbon steels, by obtaining a dense defect-free core and an increase in the productivity of the process. This goal is achieved by the fact that according to the method for producing an ingot, which includes mixing the liquid phase of the alloy during solidification by immersion in a profitable one. a part of the refractory pipe casting mold, from which by suction and gas injection of gas is pushed out an alloy with a frequency of 30-150 times per minute, the mixing of the liquid phase begins at a 30% reduction in the superheat temperature of the central part of the ingot, but not lower than the liquidus temperature and ends when it falls The level of rafting in the profitable part is from 1/3 to 1/2 of its height. Before starting the mixing, the mirror of the profitable part of the ingot is covered with a heat loss insulation from the metal surface of 5–10 kcal / kg m. The method is described in the following way. The casting of ingots weighing 13.1 tons is performed by feeding metal into a mold from above from a steel-teeming ladle with a capacity of 100 tons. The composition of cast steel,%: carbon up to 0.01, silicon, manganese, alnminium up to 3, sulfur 0.020, phosphorus, copper, titanium to 1. The temperature of the metal in the mold after casting is 1550-1590 C. The filling time of the ingot body is 2-3 minutes, the filling time is 1-1.5 minutes. I Immediately after casting the test ingots, the metal mirror in the profit is insulated with lunkerite with heat losses from the metal surface of 5-10 kcal / kg m. The metal is cast from the steel teeming ladle through a stopper pair or a slide gate. After the mold is filled with metal, the metal mirror in profit is filled with insulant with heat losses from the metal surface 5-10 kcal / kg.m. to the moment of the onset of vibration treatment. Considering that heat loss depends on many factors, it is important for vibrations to maintain the surface layers of the metal in a liquid form, which depends on the heat loss from the metal mirror. The use of insulation with heat losses from the surface of the metal in profits of less than 5 kcal / kg-m is incorrect, since it requires scarce expensive materials with low thermal conductivity and leads to a decrease in the production of ingots. The use of heaters with heat losses of more than 10 kcal / kg m does not ensure the long-term preservation of the metal mirror in the liquid state, makes it difficult to enter the refractory tube into the cavity of profit, impairs the thermal work of the profit of the ingot - feeding the body of the ingot with liquid metal during its solidification after vibratory treatment. The insulation material has the following composition, wt%: Aluminum WUA powder. 15-20 Rice husk 3-5 Boksit12-15 Chamotte powder lightweight 40-45 Fluorspar 5-7 Ferrosilicon 10-13 Before diving into the fire. the thrust pipe is heated to 1100-1200 ° C in a gas furnace. Experimental ingots are subjected to vibratory treatment after various exposures from the end of the casting, which is determined when choosing the zone most favorable for the use of vortex and is a period of 30–120 minutes for the duration of ingot crystallization, with a total ingot solidification time of about 210 minutes. The technological time of settling with the molds at the combine after the casting of the last ingot weighing 13.1 tons is 90 minutes, the casting time is 45 minutes. In the description of examples it is conditionally accepted that the heat of overheating disappears according to a straightforward (proportional to time) law, although in reality the heat of overheating of the ingot loses due to a more complex pattern. The vibration frequency is 60-110 oscillations, per minute with a refractory tube immersion depth up to 500 mm, the height of the ave were. Example 1. The ingot exposure 30 min after casting. The drop in superheat heat under the accepted conditions is 27%, i.e. approximately at the level of the accepted lower limit. The volume of the central zone of the ingot, subjected to vibration, limits with a hardened crust of thickness 1 to 100-120 mm. In 30 minutes, from the ingot, the metal level in the profit decreases by 50-70 mm, i.e. 1/8 of the profit. Vibration processing of the ingot is carried out until the level in the profit falls below 1/3 of its height, but not lower than half of its height, and the stopwatch determines the time spent, which is on average 15 minutes per ingot. The immersion and extraction of the refractory tube into the profit during warming with luncerite is carried out without difficulty. On the metal mirror, there is no buildup and interception of hardened metal, no sweeping of the refractory tube occurs. After rolling, the quality assessment of rolled products is performed by the layer by sampling and etching them to reveal the macrostructure. It has been established that the quality of the processed ingot meets all the requirements of GOST, the axial metal is dense without intergranular cracks and delamination. Comparative ingot produced by a known method, struck intergranular trepna. However, the duration of vibration for 15 minutes per ingot (when casting from one heat of 8 ingots) should be considered unsatisfactory, since it takes 120 minutes to vibrate the entire heat. This is 30 minutes more than the established process depth of the composition, which can lead to the squeezing of the next melt. Under certain production conditions, this variant of the ingot production method can be applied, since it meets the requirements for improving the quality of the cast billets. Example 2. The ingot exposure 120 min after casting. This exposure exceeds the time of sludge stock with ingots for 30 minutes. Such an ingot exposure is maximal at which the superheat heat disappears completely and the central volumes of the metal in the ingot are at liquidus temperature. This is not yet solidified part of the ingot and is in the liquid state. To solidify it, it is necessary to