SU1715474A1

SU1715474A1 - Способ получени плоских непрерывнолитых слитков

Info

Publication number: SU1715474A1
Application number: SU894741722A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ильич Лебедев; Дмитрий Петрович Евтеев; Иван Павлович Шабалов; Александр Иванович Деев
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1992-02-28

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к получению плоских непрерывнолитых слитков преимущественно толщиной 20-80 мм. Цель - повышение качества слитков и увеличение производительности. Способ получени плоских непрерывнолитых слитков толщиной 20-80 мм включает подачу металла в кристаллизатор, формирование слитка и его выт гивание из кристаллизатора с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждени илосле его полного затвердевани при помощи роликов, деформацию обжати слитка по толщине в кристаллизаторе , зоне вторичного охлаждени и в твердом состо нии на участке, при этом величину деформации обжати слитка на каждом из трех последовательно расположенных участков устанавливают по соотношени м: m (0,45-0,55) ЩН - п {0,3-0,4} (Н - h)/2; A h (0,05-0,25) (Н - h)/2, а соотношение длины каждого из участков устанавливают по зависимости LI : 2 1 : (2-5-7,2) : (1,25-0,8), где Н - толщина слитка на мениске металла в кристаллизаторе , м; h -толщина слитка после деформации обжати в твердом состо нии, м; m - величина деформации обжати слитка в кристаллизаторе со стороны каждой широкой грани, м; п - величина деформации обжати слитка в твердожильном состо нии на участке между кристаллизатором и концом жидкой фазы слитка со стороны каждой широкой грани, м; h - величина деформации обжати слитка в твердом состо нии после его полного затвердевани со стороны каждой широкой грани, м; LI - длина участка деформации слитка в кристаллизаторе, м; L.2 - длина участка деформации обжати слитка в твердожидком состо нии после кристаллизатора , м: 1з - длина участка деформации обжати слитка в твердом состо нии после его полного затвердевани , м. 1 ил., 1табл. (Л С СП N 2

Description

Изобретение относитс к металлургии, в частности к способам получени плоских, непрерывнолитых слитков преимущественно толщиной 20-80 мм.

Цель изобретени - повышение качества слитков и увеличение производительности .

На чертеже показана схема установки дл осуществлени способа получени плоских непрерывнолитых слитков.

Установка содержит кристаллизатор 1 с криволинейными поверхност ми рабочих стенок 2 и нижним торцом 3, а также приводными м направл ющими роликами 4.

На чертеже также обозначены: 5 - мениск металла; 6-оболочка в кристаллизаторе; 7 - оболочка слитка в зоне вторичного охлаждени ; 8 - участок слитка в районе деформации обжати в твердом состо нии; 9 - плоский непрерывнолитой слиток; 10 - жидкий металл; Н - толщина слитка на мениске металла в кристаллизаторе; m - величина деформации обжати слитка в кристаллизаторе; Г- толщина оболочки слитка в конце затвердевани слитка; h - толщина получаемого плоского слитка; Ah- величина деформации обжати слитка в твердом состо нии; п - величина деформации обжати слитка в зоне вторичного охлаждени ; Li - длина кристаллизатора, на которой, производ т деформацию обжати слитка; 1г - длина зоны вторичного охлаждени , на которой производ т деформацию обжати слитка в твердожидком состо нии; - длина участка слитка, на котором производ т его деформацию в твердом состо нии.

Одновременна деформаци обжати слитка в кристаллизаторе, зоне вторичного охлаждени и после полного его затвердевани необходима дл увеличени длины зоны деформации, распределени суммарной степени деформации по этой длине и увеличени допустимой величины суммарной деформации обжати слитка.

Выбор величины m деформации обжати слитка в кристаллизаторе в пределах

(0,45-0,55) ( 9 ) со стороны каждой

широкой грани обусловлен необходимостью устранени образовани внутренних трещин и прорывов металла под кристаллизатором . При больших значени х величина деформации обжати слитка превосходит допустимые значени , что вызывает брак слитков по внутренним трещинам и прорывы металла под кристаллизатором. При меньших значени х возникает необходимость увеличени деформации обжати слитка в зоне вторичного охлаждени , что приводит к образованию внутренних трещин в этой зоне.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от скорости выт гивани слитка и суммарной величины деформации обжати слитка,

Выбор величины п деформации обжати слитка в зоне вторичного охлаждени в

пределах (0,3-0,4) ..(-о-) со стороны

каждой грани обусловлен необходимостью устранени образовани внутренних трещин и прорывов металла в зоне вторичного охлаждени до места полного затвердевани слитка. При больших значени х величина деформации обжати слитка превосходит допустимое значение, что вызывает брак слитков по внутренним трещинам. При

меньших значени х необходимо увеличивать длину зоны вторичного охлаждени при этой же скорости выт гивани или уменьшать ее дл сохранени длины зоны вторичного охлаждени . В обоих случа х необходимо уеличивать габариты установки непрерывной разливки или уменьшать производительность процесса получени плоских слитков. Указанный диапазон устанавливают в пр мой пропорциональной зависимости от толщин получаемого слитка и в обратно пропорциональной зависимости от скорости выт гивани слитка.

Выбор величины Ah деформации обжати слитка после полного затвердевани в

UI h

пределах (0,05-0,25) () со стороны

каждой грани обусловлен необходимостью устранени трещин в осевой зоне слитка. При больших значени х величина деформации обжати слитка превосходит допустимые значени , что вызывает брак слитков по осевым трещинам. При меньших значени х необходимо увеличивать зону деформации

обжати слитка сверх допустимых значений , что требует увеличени габаритов установки непрерывной разливки металлов.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости

от толщины получаемого плоского слитка и в пр мо пропорциональной зависимости от скорости выт гивани слитка.°При соотношении длин участков деформации оболочки слитка в пределах Li: Ls

1 : (2,5-7,2): (1,25-0,8) исключаютс прорывы металла под кристаллизатором и образование внутренних трещин в слитках.

Диапазон значений (2,5-7,2) устанавливают в обратно пропорциональной зависимости от величины обжати слитка в твердожидком состо нии в зоне вторичного охлаждени . При меньших значени х на фронте кристаллизации образовываютс трещины, При больших значени х недоиспользуютс возможности деформации обжати слитка в твердожидком состо нии, что приводит к увеличению длины зоны вторичного охлаждени .

Диапазон значений (1,25-0,8) устанавливают в пр мой пропорциональной зависимости от величины обжати слитка в твердом состо нии сразу после его полного затвердевани . При больших значени х в слитках образовываютс осевые трещины,

При меньших значени х недоиспользуютс возможности деформации обжати слитка в

твердом состо нии сразу после его полного затвердевани , что приводит к увеличению длины установки.

При значени х эмпирического коэффициента А в пределах (2,0-8,0) в процессе деформации обжати слитка учитываютс закономерности кристаллизации слитка в зависимости от времени его полного затвердевани . При больших значени х необходимо увеличивать скорость выт гивани слитка сверх допустимых значений, что вызывает образование внутренних трещин на всех трех участках деформации обжати слитка. При меньших значени х скорость выт гивани необходимо устанавливать ни- же допустимых значений, что приводит к уменьшению производительности процесса получени плоских слитков.

Указанный диапазон устанавливают в пр мой пропорциональной зависимости от толщины получаемого плоского слитка.

Значени эмпирического коэффициента В выбирают в пределах (0,020-0,028) исход из учета в процессе деформации обжати слитка закономерностей кристал- лизации слитка в кристаллизаторе в зависимости от длины последнего. При больших значени х скорость выт гивани слитка превосходит допустимые значени , что вызывает образование внутренних трещин и брак слитков. При меньших значени х скорость выт гивани оказываетс заниженной , что приводит к переохлаждению оболочки слитка. Вследствие этого в оболочке возникают температурные градиенты и термические напр жени , превосход щие допустимое значение, что обусловливает брак слитков по внутренним и наружным трещинам.

Указанный диапазон устанавливают в пр мо пропорциональной зависимости от длины кристаллизатора.

Выбор значений эмпирического коэффициента С в пределах (0,030-0,036) обусловлен необходимостью учитывани в процессе деформации обжати слитка закономерностей кристаллизации слитка в зоне вторичного охлаждени до. момента его полного затвердевани . При больших значени х скорость выт гивани слитка превосходит допустимые значени , что вызывает необходимость увеличени интенсивности деформации обжати слитка. Последнее приведет к образованию внутренних трещин и браку слитков. При мень- ших значени х скорость выт гивани слитка оказываетс заниженной, что уменьшает производительность процесса получени плоских слитков.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от длины участка деформации обжати слитка в твердожидком состо нии под кристаллизатором .

Одновременна деформаци обжати слитка в кристаллизаторе, зоне вторичного охлаждени и на участке после полного затвердевани позвол ет рассредоточить необходимую суммарную деформацию обжати слитка по длине, большем длины жидкой фазы слитка. При этих услови х величина деформации обжати слитка на каждом уровне технологической оси установки непрерывной разливки не превышает допустимых значений, В этом случае возможно увеличение скорости выт гивани слитка при одной и той же длине установки непрерывной разливки металлов при обеспечении высокого качества слитков. Увеличение скорости выт гивани слитков приводит к увеличению производительности процесса получени плоских слитков.

Способ получени плоских непрерыв- нолитых слитков осуществл ют следующим образом.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 подают металл марки 3 сп и выт гивают из него слиток шириной 1000 мм. Поверхности рабочих стенок 2 кристаллизатора выполнены криволинейными . В процессве выт гивани слитка из кристаллизатора 1 производ т деформацию обжати оболочки 6 на величину m на длине LI.

В зоне вторичного охлаждени оболочку 7 поддерживают и направл ют приводными роликами и подвергают деформации обжати на величину п с каждой широкой грани слитка на длине . В конце затвердевани или в конце длины участка L2 толщина оболочки 7 равна I. В зоне вторичного охлаждени поверхность оболочки 7 охлаждают водой, распиливаемой форсунками. Интенсивность охлаждени измен ют от максимального значени под нижним торцом 3 кристаллизатора в пределах 5-8 м3/м2 ч до минимального значени в конце зоны охлаж д (Ц

дени в пределах 1,5-2,0 м /м ч.

Металл подают в кристаллизатор 1 через удлиненный заливочный стакан (не показан ) под уровень мениска металла, на котором навод т слой шлаковой смеси.

После полного затвердевани слитка 8 и после достижени толщиной оболочки 7. величины I производ т деформацию обжати слитка на величину A h с каждой широкой грани на длине и получают слиток 9 толщиной h.

В процессе непрерыной разливки слиток подвергают деформации обжати в кристаллизаторе , зоне вторичного охлаждени и после полного затвердевани . Величину деформации обжати слитка на каждом из трех последовательно расположенных участков устанавливают по предлагаемым соотношени м и зависимост м.

В таблице приведены технологические параметры плоских слитков толщиной п, равной 0,008; 0,02; 0,05; 0,08 и 0,11 м. Анализ значений параметров процесса получени плоских слитков показывает, что при занижении и превышении значений параметров (примеры 1 и 5) по сравнению с предлагаемыми (примеры 2-4) в слитках возникают внутренние трещины, что приводит к их браку. Кроме того, происходит нарушение сплошности оболочки, что приводит к. прорывам металла и снижению производительности процесса.

В примерах 2-4 при одновременном повышении скорости выт гивани не происходит образовани внутренних трещин, достигаетс повышение качества слитков, устран ютс прорывы металла,

В процессе непрерывной разливки распределение суммарной величины деформации обжати слитка по трем участкам слитка на длине, большей длины его жидкой фазы, позвол ет увеличить суммарную величину степени деформации обжати , что обеспечивает увеличение скорости выт гивани слитка при той же длине технологической оси установки непрерывной разливки металлов .

В общем случае установка непрерывной разливки металлов может быть вертикального , радиального, криволинейного или горизонтального типа,

Предлагаемый способ применим при деформации обжати слитка на одном или двух участках: в кристаллизаторе, в зоне вторичного охлаждени или после полного затвердевани слитка. В этом случае необходимо снижать скорость выт гивани слитка или увеличивать длину установки непрерывной разливки металлов. При этом достигаетс высокое качество слитков в услови х обеспечени предлагаемых параметров процесса получени плоских слитков.

Применение предлагаемого способа позвол ет снизить брак плоских слитков по внутренним и наружным трещинам в среднем на 4%, увеличить производительность процесса получени слитков на 3% и уменьшить количество прорывов металла на 2%.

Claims

Формула изобретени Способ получени плоских непрерывно- литых слитков преимущественно толщиной 20-80 мм, включающий подачу металла в

кристаллизатор, формирование слитка и его выт гивание из кристаллизатора с переменной скоростью, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждени и после его полного затвердевани при помощи роликов, деформацию обжати слитка по толщине в зоне вторичного охлаждени , отличающийс тем, что, с целью повышени качества слитков и увеличени производительности, дополнительно производ т деформацию обжати слитка в кристаллизаторе и на участке в твердом его состо нии, при этом величину деформации обжати слитка на каждом из трех последовательно расположенных участков устанавливают по соотношени м:

т-(0,45-0,55) (-У--1) п. (0.3-0,4) (

A h (0,05-0,25) ( )

s соотношение длины каждого из участков устанавливают по зависимости

U : L.2 : U 1:(2,4-7,2):(1,25-0,8) причем скорость v-выт гивани слитка устанавливают по зависимости

-(

где Н - толщина слитка на мениске металла в кристаллизаторе, м;

h - толщина слитка после деформации обжати в твердом состо нии, м;

m - величина деформации обжати слитка в кристаллизаторе со стороны каж- дои широкой грани, м;

п - величина деформации обжати слитка в твердожидком состо нии на участке между кристаллизатором и концом жидкой фазы слитка со стороны каждой широкой грани, м;:

Ah - величина деформации обжати слитка в твердом состо нии после его полного затвердевани со стороны каждой широкой грани, м;

Ц - длина участка деформации обжати слитка в кристаллизаторе, м;

La-длина участка деформации обжати слитка в твердожидком состо нии после кристаллизатора, м;

з - длина участка деформации обжати слитка в твердом состо нии после его полного затвердевани , м;

А - эмпирический коэффициент, учитывающий вли ние на процесс деформации

обжати слитка времени его полного затвердевани , равный (2-8), 1/мин;

В - эмпирический коэффициент, учитывающий вли ние на процесс деформации обжати слитка в кристаллизаторе его длины , равный (0,020-0,028), м;

С - эмпирический коэффициент, учитывающий вли ние на процесс деформации обжати слитка длины участка от кристаллизатора до полного его затвердевани , равный (0,03- 0,036), м.

S

ш

ж

-tk Ц.

-J.