SU1364390A1 - Способ управлени непрерывным литьем заготовок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области , металлургии, точнее к непрерывному литью металлов. Цель - улучшение качества литого металла за счет повы- . шени  его однородности. Способ включает подвод металла в кристаллизатор, выт гивание из него заготовки, вторичное охлаждение, непрерывное измерение суммарного тока двигателей т нущих роликов и электромагнитное перемешивание жидкой фазы в процессе лить  с регулированием его интенсивности . При этом регулирование интенсивности электромагнитного перемешивани  осуществл ют изменением фазового тока перемешивател  в зависимости от изменени  величины суммарного тока двигателей т нущих роликов. .7 ил. (Л

Description

00 Од

4;

со со

1

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к непрерывному литью металлов.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества литого металла за счет повышени  его однородности.

На фиг. 1 - 4 представлены графики распределени  скорости потоков расплава при различной толлдане корки в зоне электро-магнитного перемеши- вател  (ЭМП); на фиг. 5 - зависимост скорости потоков от фазного тока пе- ремешивател ; на фиг. 6 - зависимост качества заготовок, отлитых при различных значени х фазного тока пере- мешивател ; на фиг. 7 - график зависимости оптимального значени  фазного тока перемепшвател  от суммарного тока двигателей.

На фиг. 1 позицией 1 представлена крива  при толщине твердой фазы 0,03 м; под позицией 2 - крива  при 6 0,05 м; под позицией 3 13

43902

в зависимости от скорости лить  заготовки , температуры металла в стале- разливочном ковше и режима охлаждени  заготовки. В св зи с этим возникает необходимость в изменении в процессе лить  фазного тока перемепшвател  с целью поддержани  оптимальной скорости потоков расплава.

)0 Основна  сложность этой задачи св зана с методом непрерывного контрол  теплофизического состо ни  заготовки в зоне ЭМП, который должен быть простым и точным. Известные методы,

15 основанные на расчете толщины корки и физических свойств; расплава через измеренную температуру металла :и скорость выт гивани , не отвечают этим требовани м. Эти методы требуют

20 установки дополнительной аппаратуры в бункере вторичного охлаждени  (в услови х высоких температуры и влажности) и имеют очень приближенный характер. Кроме того, процесс из

крива  при 0,08 м. Соответствен- 25 менени  скорости выт гивани  не сов- но на фиг. 2-4 представлен характер распределени  потоков при 0,03 м, 0,05 м, 6 0,08 м.

На фиг. 5 позицией 4 представлена зависимость скорости течени  расп- .30 практически мгновенно, а врем  изме- лава от фазного тока перемешивател , нени  теплофизического состо ни  заготовки от -одного установившегос  значени  (соответствующего началь-

падает во времени с соответствующим ему процессом изменени  теплофизического состо ни  заготовки. Изменение скорости выт гивани  происходит

позици ми 5 и 6 - зависимости скорости течени  касательной и нормальной составл ющих у фронта затвердевани .

ной скорости) до другого (соответст- 2g вующего конечной скорости) может сос тавл ть несколько минут. В известных расчетах теплофизическое состо ние заготовки в течение всего переходного процесса считаетс  посто нным. Установлено, что суммарный ток двигателей привода т нущих роликов  вл етс  количественной характеристикой теплофизического состо ни  заготовки в любой момент времени.

Важнейшим параметром, определ ющим качество макроструктуры непрерывно литого металла при электромагнитном перемешивании (ЭМП),  вл етс  скорость потоков расплава, котора  должна быть поЬто нной дл  данного конкретного процесса лить . Дл  каждого конкретного процесса лить , когда сечение заготовки, элекротехнические параметры перемешива- тел , т.е. питающие напр жение, частота , полюсное деление, а также место установки перемешивател  по длине непрерывной заготовки определе-

ны, скорость потоков расплава зависит gg поддерживать оптимальную скорость поот фазного тока перемешивател  и теплофизического состо ни  слитка в зоне ЭМП, т.е. толщины корки и температуры металла. Последний параметр определ ет физические свойства расплава: в зкость, плотность и электропроводность.

В процессе разливки теплофизическое состо ние заготовок измен етс 

менени  скорости выт гивани  не сов-

практически мгновенно, а врем  изме- нени  теплофизического состо ни  заготовки от -одного установившегос  значени  (соответствующего началь-

падает во времени с соответствующим ему процессом изменени  теплофизического состо ни  заготовки. Изменение скорости выт гивани  происходит

ной скорости) до другого (соответст- вующего конечной скорости) может составл ть несколько минут. В известных асчетах теплофизическое состо ние заготовки в течение всего переходного процесса считаетс  посто нным. Установлено, что суммарный ток двигателей привода т нущих роликов  вл етс  количественной характеристикой теплофизического состо ни  заготовки в любой момент времени.

Следовательно, суммарный ток двигателей привода т нущих роликов  вл етс  параметром изменени  фазного тока перемешивател , позвол ющим

токов расплава в каждый момент времени в зависимости от изменени  тепло- физического состо ни  заготовки. I.

gg В результате экспериментальных исследований получают формулу,устанав-1 ливающую св зь между фазным током перемешивател  и суммарным током двигателей привода т нуш 1х роликов.

L(i,-B)

1/2

где 1 - фазный ток перемешивател ; Ij: суммарный ток двигателей;

А,В,С - посто нные числовые коэффициенты дл  отливаемого сечени  слитка, электротехнических параметров перемеши- вател  и места его установки по длине непрерывной заготовки , вычисленные предварительно по р ду фиксированных значений суммарного тока двигателей привода и соответствутрщйх им оптимальных значени х фазного тока перемешивател .

Следует отметить, что суммарный ток двигателей привода т нущих роликов  вл етс  технологическим параметром , который контролируют в процессе лить  независимо от наличи  на МНЛЗ электромагнитного перемешивател . Таким образом, реализаци  предлагаемого способа не требует установки дополнительной измерительной аппарату ры. .

Методика определени  числовых коэффициентов А, В, С следующа .

Производ т непрерывное литье заготовки конкретного сечени . В процессе лить  жидка  фаза подвергаетс  ЭМП перемешивателем с определенными электротехническими параметрами, установленными в конкретном месте по длине непрерывной заготовки. В процессе лить  при фиксированном значении суммарного тока двигателей привода 1 измен ют фазный ток пере- мешивател  I и путем сравнительного анализа качества металла определ ют его оптимальное значение 1 , соответствующее суммарному току дви-гателей привода I . Далее фиксируют значени  суммарного тока двигателей гг - Е: 3 аналогичным методом определ ют соответствующие или оптимальные значени  тока перемешивател  If, и 1пз. Подставл   полученные пары IP и Ij- в вышеприведенную формулу и реша  систему трех уравнений

0

5

0

5

0

(I -В).С

JZ

определ ют коэффициенты А, В, С дл  данного конкретного процесса.

П р и м е р. На МНЛЗ отливают заготовку сечением 250x1600 мм. Элект- ромаг нитный перемешиватель, пред- ставл кжций собой индуктор бегущего магнитного пол  с полюсным делением 0,8 м, питанием частотой 3,0 Гц и напр жением 380 В, .установлен на рассто нии 5,1 мм от мениска металла в кристаллизаторе.

В данном конкретном примере А 4034; , а форму а принимает вид

4034

(

На фиг. 7 представлен график зависимости оптимального- значени  фазного тока перемешивател  от суммарного тока двигателей привода т ну- роликов, построенный по экспериментальным данным в услови х приведенного в примере процесса.

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  непрерывным литьем заготовок, включающий подвод жидкого металла в кристаллизатор, выт гивание из него кристаллизующейс  заготовки и электромагнитное перемешивание жидкой фазы с изменением его интенсивности в процессе лить , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества литого металла за счет повышени  его однородности , непрерывно измер ют суммарный ток двигателей привода т нущих

   роликов, а интенсивность электромаг-

   нитного перемешивани  регулируют цз-

   менением фазного тока перемешивател  в зависимости от величины суммарного тока двигателей привода т нущих

   роликов согласно следующему матема

   тическому выражению:

   А

   Та;-в)

   о

   /8 fpuz.f

   Риг.2

   27

   иг.з

   .

   V/7Z

   м1с 07S

   0.5

   025о 0,2 0, 0,6 0,8 I/I, U2.5

   о800 900 1000 то 7гоо

   АЭ ми/ 6аци  6 зпгошо6/{ох,о/77М ш с ЗМП;

   Лк-ЛUf S Ц(J б 3OZO/nod/faJ(jO/n/}lf/77b/A без &МЛ

   Р ЧО HlM

   -«

   1

   /

   У

   о

   7JOO

   //7/

   Фцг.6

   о

   50

   WO750200250 1,А

   Фи2.1