SU1717276A1 - Method of preparing refractory nozzle for teeming amorphous alloys - Google Patents
Method of preparing refractory nozzle for teeming amorphous alloysInfo
- Publication number
- SU1717276A1 SU1717276A1 SU894763527A SU4763527A SU1717276A1 SU 1717276 A1 SU1717276 A1 SU 1717276A1 SU 894763527 A SU894763527 A SU 894763527A SU 4763527 A SU4763527 A SU 4763527A SU 1717276 A1 SU1717276 A1 SU 1717276A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- nozzle
- metal
- graphite
- casting
- quartz
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к способам подготовки сопла дл разливки аморфизующе- гос сплава. Цель изобретени -увеличение выхода горной аморфной ленты. Способ включает нанесение на внутренние поверхности сопла сло графита в количестве 0.03 - 0,18 мг на 1 см^ покрываемой поверхности, а поверхность выпускной щели сопла покрывают сажистым углеродом. 4 табл.The invention relates to methods for preparing a nozzle for casting an amorphizing alloy. The purpose of the invention is to increase the output of the mountain amorphous ribbon. The method involves applying a layer of graphite in the amount of 0.03–0.18 mg per 1 cm ^ of the surface to be coated onto the inner surfaces of the nozzle, and the surface of the nozzle outlet slit is covered with black carbon. 4 tab.
Description
Изобретение относитс к способам получени аморфных металлических лент, а именно к индукционной плавке аморфизующегос металла с последующей разливкой через сопло из огнеупорного материала на основе диоксида кремни с калиброванной щелью на вращающийс охлаждающий барабан (диск).The invention relates to methods for producing amorphous metal ribbons, namely, induction melting of an amorphizing metal, followed by pouring through a nozzle of refractory material based on silicon dioxide with a calibrated slit on a rotating cooling drum (disk).
Известен способ получени аморфных лент, состо щий в том, что порцию металла расплавл ют в индукционной печи в контейнере , нижн часть которого играет роль сопла с калиброванной щелью дл выпуска металла. Металл удерживаетс в сопле за счет капилл рных сил. выпуск струи на вращающийс диск осуществл етс при создании в контейнере избыточного давлени инертного газа.A known method for producing amorphous ribbons is that a portion of the metal is melted in an induction furnace in a container, the lower part of which plays the role of a nozzle with a calibrated slot for discharging metal. The metal is held in the nozzle by capillary forces. The jet is ejected onto a rotating disk by creating an inert gas pressure in the container.
Недостатком способа вл етс низкое качество аморфной ленты, вызванной особенностью подготовки сопла.The disadvantage of the method is the low quality of the amorphous ribbon caused by the nozzle preparation feature.
Через открытую выпускную щель сопла в процессе нагрева, плавлени и выпуска происходит окисление содержащихс вThrough the open discharge slot of the nozzle, oxidation of the contents contained in
аморфизующемс сплаве легко окисл емых элементов (бор, кремний, хром и др.). На поверхности металла образуетс окисна пленка, попада в сопло пленка режет струю металла. На готовой аморфной ленте возникают порезы.amorphizing alloy of easily oxidizable elements (boron, silicon, chromium, etc.). An oxide film forms on the surface of the metal, and the film cuts a stream of metal into the nozzle. On the finished amorphous tape there are cuts.
Продукты окислени , представл ющие собой оксиды кремни , бора, железа и другие или легкоплавкие шлаки из этих оксидов , обладают высокими адгезионными свойствами по отношению к материалу сопла , изготовл емому из оксидов. Прилипа к стенке сопла в области выпускной щели. продукты окислени , механически воздейству на струю расплавленного металла, вызывают на готовой ленте дефекты в виде порезов, проколов, полос разной толщины и т.п. Окисление металла приводит к образе ванию дополнительного количества неметаллических включений.. Сужение щели в месте прилипани продуктов окислени может вл тьс центром выделени этих включений и причиной локального ее зарастани . Этот процесс облегчаетс , еслиOxidation products, which are oxides of silicon, boron, iron and other or low-melting slags from these oxides, possess high adhesion properties with respect to the nozzle material, which is made of oxides. Stick to the wall of the nozzle in the area of the exhaust slot. oxidation products, by mechanically acting on a stream of molten metal, cause defects in the finished tape in the form of cuts, punctures, strips of different thickness, etc. The oxidation of the metal leads to the formation of an additional amount of non-metallic inclusions. The narrowing of the gap at the point of adhesion of the oxidation products may be the center of release of these inclusions and the cause of its local overgrowth. This process is facilitated if
продукты окислени и неметаллические включени имеют одинаковую природу. Дефекты на готовой ленте в этом случае выражены более отчетливо. Окислительные процессы усиливаютс за счет возникновени при вращении охлаждающего диска газодинамических потоков, интенсифицирующих подвод окислител .oxidation products and non-metallic inclusions are of the same nature. Defects on the finished tape in this case are more pronounced. Oxidation processes are enhanced by the occurrence of gas-dynamic flows during the rotation of the cooling disk, which intensify the supply of oxidant.
При нерациональном нагреве металла в капсуле за счет резкого погружени непроплавленного металла в жидкий последний выдавливаетс в сопло, где окисл етс и зачастую затвердевает, что делает разливку металла невозможной.During irrational heating of the metal in the capsule due to the sharp immersion of the non-melted metal in the liquid, the latter is squeezed into the nozzle, where it is oxidized and often solidifies, which makes pouring the metal impossible.
Существенной причиной по влени неконтролируемых дефектов на готовой ленте вл ютс эффекты, св занные с нестационарным истечением струи из сопла. Окисленный металл по-разному в разные моменты времени смачивает различные участки сопла, особенно если эти участки покрыты пленкой из продуктов окислени . Возникают динамические усили , действующие на металлическую струю и лужицу жидкого металла на поверхности диска. Граница этой лужицы за счет действующих сил неконтролируемо смещаетс в ту или иную сторону, соответственно мен етс геометри аморфной ленты, снижаетс ее однородность и качество. При чрезмерном смещении лужицы в сторону, противоположную сходу ленты, возможно затвердевание металла и разрушение сопла.A significant cause of the occurrence of uncontrolled defects on the finished tape is the effects associated with transient discharge of a jet from the nozzle. The oxidized metal wets differently at different points in time at different points in the nozzle, especially if these areas are covered with a film of oxidation products. There are dynamic forces acting on the metal jet and the puddle of liquid metal on the surface of the disk. The boundary of this pool due to the acting forces uncontrollably shifts in one direction or another, the geometry of the amorphous ribbon changes accordingly, its uniformity and quality decrease. If the puddle is excessively displaced in the direction opposite to the belt, the solidification of the metal and destruction of the nozzle are possible.
Известен состав дл получени покрыти . который наноситс на поверхность металлических изложниц и поддонов, дл разливки стали. Состав включает отходы флотации углеобогатительных фабрик, св зующее и воду. За счет компонентов золы {оксиды кремни , алюмини и кальци ) предотвращаетс разгар изложниц и поддонов , снижаетс степень взаимодействи с ними металлической струи, что уменьшает количество дефектов стального слитка и увеличивает выход годного. Имеющийс в отходах флотации углерод сгорает с образованием СО и С02. что предотвращает образование окислов.Known composition for coating. which is applied to the surface of metal molds and pallets for steel casting. The composition includes flotation waste from coal preparation plants, binder and water. The components of the ash (silicon, aluminum and calcium oxides) prevent the heat of the molds and pallets, reduce the degree of interaction of the metal stream with them, which reduces the number of defects in the steel ingot and increases the yield. The carbon present in the flotation waste burns to form CO and C02. which prevents the formation of oxides.
Известный способ не может быть реализован при подготовке огнеупорного сопла дл разливки аморфных сплавов, поскольку количество углерода, вход щего в состав флотоотходов, невелико 53.28%, он экранирован оксидной фазой золы и неорганического св зующего. Углерод слабо взаимодействует с окислительной газовой фазой, особенно в области выпускной щели сопла, характеризующейс более низкими температурами. Он не может защитить сплав от окислени . Это приводит к интенсивному окислению легкоокисл емых компонентов аморфизующегос сплава. Таковыми вл ютс бор и кремний. Образующиес оксиды бора и кремни вл ютс причинами по влени дефектов ленты .The known method cannot be implemented when preparing a refractory nozzle for casting amorphous alloys, since the amount of carbon included in the flotation waste is small, 53.28%, it is shielded by the oxide phase of the ash and inorganic binder. Carbon weakly interacts with the oxidative gas phase, especially in the area of the nozzle outlet slit, which is characterized by lower temperatures. It cannot protect the alloy from oxidation. This leads to intensive oxidation of the easily oxidizable components of the amorphizing alloy. These are boron and silicon. The resulting oxides of boron and silicon are the causes of tape defects.
Кроме того, частицы флотоотходов имеют размеры 0-0,20 мм, что превосходит толщину аморфной ленты 0,020-0,025 мм. Частицы таких размеров, увлека сь струей амортизующегос сплава, способны создавать дефекты ленты.In addition, the particles of flotation waste have dimensions of 0-0.20 mm, which exceeds the thickness of the amorphous ribbon of 0.020-0.025 mm. Particles of this size, attracted by the stream of a shock-absorbing alloy, are capable of creating tape defects.
Оксиды золовой части легко шамотизиру ютс и отваливаютс , при этом их размеры станов тс соизмеримыми с шириной выпускной щели сопла 0.5 мм. Происходит частичное ее перекрывание - лента режетс .Ash oxides easily shamotiziruyutsya and fall off, while their dimensions become comparable with the width of the outlet slot of the nozzle 0.5 mm. It partially overlaps - the tape is cut.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс способ подготовки сопла, реализуемый при получении полосы металла с неметаллической структурой (аморфный металл), предусматривающий инжекцию металла из сопла на вращающийс закалочный барабан. Причем подготовка сопла состоит в тем. что его наконечник смываетс инертным газом. В этом случае сопло не забиваетс окислами. Таким образом , уменьшаетс веро тность возникновени порезов и проколов на готовой аморфной металлической ленте.The closest to the proposed invention is a method of preparing a nozzle, which is implemented upon receipt of a strip of metal with a non-metallic structure (amorphous metal), providing for the injection of metal from the nozzle onto a rotating quenching drum. Moreover, the preparation of the nozzle is. that its tip is washed off with an inert gas. In this case, the nozzle is not clogged with oxides. In this way, the likelihood of cuts and punctures on the finished amorphous metal tape is reduced.
Способимеет р д недостатков, привод щих к по влению дефектов на поаерхности ленты. При реализации известного способа наблюдаетс указанный эффект нестационарного истечени металлической струи. Истечение металла, содержащего растворенный кислород, а также неметаллические включени , не вл етс стабильным, поскольку смачивание различных участков сопла металлом мен етс неконтролируемо во времени. Это приводит к возникновению динамических усилий, воздействующих на струю металла и измен ющих геометрию лужицы металла t;3 поверхности вращающегос барабана. Возникает разнотолщинность ленты, колеблетс ее толщина, уменьшаетс выход годного продукта.There are a number of flaws leading to the appearance of defects on the surface of the tape. When implementing the known method, the indicated effect of unsteady flow of a metal jet is observed. The outflow of a metal containing dissolved oxygen, as well as non-metallic inclusions, is not stable, since the wetting of different parts of the nozzle with a metal changes uncontrollably with time. This leads to the occurrence of dynamic forces acting on the metal jet and changing the geometry of the metal pool t; 3 of the surface of the rotating drum. Ribbon thickness variation occurs, its thickness fluctuates, and the yield of the product decreases.
В процессе смывани наконечника сопла инертным газом при интенсивной его подаче возникающее воздействие на струю м.еталла способствует изменению геометрии аморфной ленты, снижению ее качества . В том случае, когда интенсивность подачи газа снижена, турбулизаци воздушных потоков за счет вращающегос закалочного барабана сопровождаетс поступлением кислорода воздуха к истекающей из сопла струе и поверхностным окислением металла. Стабильность истечени нарушаетс . На ленте по вл ютс дефекты.In the process of flushing the nozzle tip with an inert gas, with its intense flow, the resulting effect on the jet of the metal stream contributes to a change in the geometry of the amorphous ribbon, reducing its quality. In the case when the gas flow rate is reduced, the turbulization of air flows due to the rotating quenching drum is accompanied by the supply of oxygen from the air to the jet flowing from the nozzle and by the surface oxidation of the metal. Flow stability is violated. Defects appear on the tape.
Цель изобретени - увеличение выхода годной аморфной ленты, обеспечение ее гарантированного качества при плавке аморфизующихс сплавов в индукционной печи с разливкой через разливочное сопло из огнеупорного материала.The purpose of the invention is to increase the yield of a suitable amorphous ribbon, ensuring its guaranteed quality when smelting amorphous alloys in an induction furnace with pouring from a refractory material through a pouring nozzle.
Поставленна цель достигаетс тем. что на внутренние поверхности сопла нанос т слой графита в количестве 0.03-0.18 мг в расчете на 1 см покрываемой поверхности, выпускную щель сопла покрывают сажистым углеродом.The goal is achieved by those. that a graphite layer in the amount of 0.03-0.18 mg per 1 cm of the surface to be coated is applied to the inner surfaces of the nozzle, the discharge slot of the nozzle is covered with black carbon.
Нанесение графита на поверхность сопла можно производить различными способами .Applying graphite to the nozzle surface can be done in various ways.
Предлагаемый способ обеспечивает увеличение гарантированного уровн качества аморфной ленты за счет р да эффектов, возникающих при его реализации.The proposed method provides an increase in the guaranteed level of quality of an amorphous ribbon due to a number of effects arising during its implementation.
В процессе нагрева, плавлени и выдержки металла поверхность сопла постепенно нагреваетс до 200-700°С и выше. Нанесенный слой графита также нагреваетс и после достижени определенной температуры вступает во взаимодействие с кислородом газовой фазы с образованием монооксида углерода. Дифференциальнотермический анализ (дереватограф 9 1500) показал, что в токе воздуха процесс окислени графита начинаетс при 400°С (пик на кривой ДТА). Состав газовой фазы в сопле а этом случае существенно измен етс . Снижаетс парциальное давление кислорода (РО,) по сравнению с воздухом (POj 0.21 атм.). Расчеты величины РО, равновесной с графитом и монооксидом углерода дают значение 1,07-10. 2.50-10 атм. при 400 и 700°С соответственно. Состав газовой фазы в сопле при покрытии поверхностей графитом вл етс более восстановительным . Этот эффект усиливаетс , если непосредственно выпускную щель покрывать сажистым углеродом, который более равномерно , распредел етс по поверхности сопла , заполн неровности микрорельефа огнеупорного материала, вступа во взаимодействие с кислородом газовой фазы при температурах на 30-40° с ниже, чем графит (пик на кривых ДТА при 360-370°С).During the process of heating, melting and holding the metal, the nozzle surface is gradually heated to 200-700 ° C and above. The applied graphite layer is also heated and after reaching a certain temperature, it interacts with the gas phase with oxygen to form carbon monoxide. Differential-thermal analysis (wood-logger 9 1500) showed that in the flow of air, the oxidation of graphite starts at 400 ° C (the peak on the DTA curve). The composition of the gas phase in the nozzle in this case varies significantly. The partial pressure of oxygen (PO,) decreases in comparison with air (POj 0.21 atm.). Calculations of the value of PO equilibrium with graphite and carbon monoxide give a value of 1.07-10. 2.50-10 atm. at 400 and 700 ° C, respectively. The composition of the gas phase in the nozzle when the surfaces are coated with graphite is more reducing. This effect is enhanced if directly covering the exhaust slit with black carbon, which is more evenly distributed over the nozzle surface, filling the irregularities of the refractory material microrelief, reacting with the gas phase with oxygen at temperatures 30-40 ° C lower than graphite (peak at DTA curves at 360-370 ° С).
Процессы поверхностного окислени сплава, содержащего легкоокисл емые элементы , не получают существенного распространени .The processes of surface oxidation of an alloy containing easily oxidizable elements do not receive significant distribution.
чае стабилизируютс межфазные свойства на границе жидкий металл - огнеупор сопла. Так, величина угла смачивани на границе огнеупорный материал на основе диоксида кремни (керсил) - металлический расплав, содержащий легкоокисл емые элементы (сплав 2НСР) при измерении методом металлической капли, лежащей на огнеупорной подложке в атмосфере аргона,In addition, the interfacial properties at the liquid metal – nozzle refractory interface stabilize. Thus, the magnitude of the wetting angle at the boundary of a silica-based refractory material (keril) is a metal melt containing easily acidic elements (2NСP alloy) when measured by the method of a metal droplet lying on a refractory substrate in an argon atmosphere,
дает разброс значений 9 120-160° (температура 1300°С). Дл некоторых сплавов, например 11ХСР. наблюдаетс невоспроизводимость значений угла смачивани , поскольку оксиды, образующиес в металле,gives a variation of 9 values of 120-160 ° (temperature 1300 ° C). For some alloys, for example 11XCP. non-reproducible wetting angle values are observed, since the oxides formed in the metal,
содержащем легкоокисл емые элементы (В, Сг, Si и др), всплыва , образуют корочку на поверхности металла. На подложках, по крытых графитом, получены стабильные значени в. В этом случае за счет графитаcontaining easily oxidizable elements (B, Cr, Si, etc.), floating up, form a crust on the metal surface. Stable values of are obtained on graphite coated substrates. In this case, due to graphite
формируетс восстановительна атмосфера .a restorative atmosphere is formed.
Таким образом, покрытие из графита стабилизирует услови истечени струи металла из сопла, св занные с различным смачиванием металлом огнеупора.Thus, a graphite coating stabilizes the conditions for the outflow of a metal jet from the nozzle associated with different wetting of the refractory metal.
Количество нанесенного графита определ етс температурными услови ми в сопле . Необходимо, чтобы он сохран лс в течение всего времени плавлени и обработки расплава в индукционной печи, вплоть до выпуска металла в сопло и далее на диск,The amount of graphite applied is determined by the temperature conditions in the nozzle. It is necessary that it be maintained throughout the entire time of melting and melt processing in an induction furnace, until the metal is released into the nozzle and then to the disk,
Гравиметрические измерени (дериватограф 6-1500) скорости окислени порошка графита в токе воздуха показали, что графит начинает окисл тьс при 400°С со скоростью в расчете на 1 мг графита 1,04 мг/мин. При Дальнейшем нагреве скорость окислени экспоненциально еозрастает вплоть до 50,26- 10 мг/мин при 700°С. что соответствует кинетическому режиму протекани процесса окислени . Дальнейший нагрев вплоть до 1000°С мало измен ет скорость окислени , процесс переходит в диффузионный режим. При выбранной крупности графита (0,1-1.16 мм) частицы вл ютс проницаемыми дл окислител следовательно, приведенные данные по скорости могут служить дл оцен1сиGravimetric measurements (derivatograph 6-1500) of the oxidation rate of graphite powder in a stream of air showed that graphite begins to oxidize at 400 ° C at a rate per graphite of 1.04 mg / min. Upon further heating, the oxidation rate grows exponentially up to 50.26-10 mg / min at 700 ° C. which corresponds to the kinetic mode of the oxidation process. Further heating up to 1000 ° C slightly changes the oxidation rate, the process goes into a diffusion mode. At the selected graphite size (0.1-1.16 mm), the particles are permeable to the oxidizer, therefore, the given speed data can be used to estimate
количества сгорающего графита.the amount of burning graphite.
Средн скорость окислени графита в температурном интервале 400-700С составл ет 25,65-10 мг/мин в расчете на 1 мг графит. При такой скорости горени слой остаютс покрыты графитом. Этот остаточный слой должен обеспечить экранирование поверхности сопла при выпуске металла. Несмотр на градиент температур в разливочном узле технологично слой графита нанос т равномерно. Определение величины расхода графита производ т по оценке состо ни внутренней поверхности сопла после разливки. Достаточным количеством графита считают такое, при котором за врем обработки, мен ющеес в пределах 5-50 мин. металл полностью выходит из сопла, или кусочек металла, остающийс в сопле после разливки , легко отдел етс от материала сопла, а на поверхности сопла видны остаточные следы графита. С этой целью измер ют величину площади внутренней поверхности сопла и далее равномерно нанос т сло графита, контролиру его расход, обеспечива заданную величину покрыти . . Результаты приведены в табл. 1 (поз. 1-11). Результаты табл. 1 показывают, что при малом количестве графита, менее 0.03 мг на 1 см. в частности 0.02 мг/см, даже при минимальном времени обработки (5 мин) услови истечени металла из сопла неблагопри тны , графит практически весь сгорает . и окисленный металл прилипает к материалу сопла. В остальных случа х обеспечиваетс сохранение сло графита, стабильное истечение металла из сопла. В том случае, когда, материал огнеупорного материала сопла не позвол ет наносить на его поверхность слой графита механическим способом, заданное количество графита нанос т напылением в вакууме . В этом случае напыление производ т один или несколько раз, обеспечива необходимое количество графита. При нанесении предлагаемым способом графит прочно удерживаетс на материале сопла и сохран етс в течение всего времени обработки металла. Результаты, показывающие выход металла из кварцевого разливочного сопла, покрытого графитом методом напылени в вакууме, представлены в табл. 1. выдержки металла ограничено 5 мин поскольку это определ етс технологией разлиэки с использованием кварцевых сопел. Из данных табл. 2 видно, что при увеличении расхода выше 0,18 мг/см , например 0,23 мг/см, начальный участок ленты науглероживаетс , причем при малых временах обработки расплава, когда графит сгорает в меньшей степени, эффект науглероживани про вл етс сильнее (поз. 5-8, табл. 2). Расход графита 0,03-0.18 мг/см даже при малом времени обработки расплава обеспечивает посто нство состава ленты по содержанию углерода. В случае, когда графит напылен на поверхность кварцевого сопла (табл. 2, поэ. 9), также не происходит науглероживани атмосферной ленты. Таким образом, при расходе графита 0,03-0,18 мг/см обеспечиваетс гарантированное истечение расплава из сопла и отсутствие науглероживани первых метров ленты. При меньших расходах ухудшаетс истечение струи металла из сопла, при больших - науглероживание. При указанных количествах графита улучшаетс качество ленты, уменьшаютс дефекты ленты, св занные с окислением первых порций металла в сопле при открытии шиберного затвора и нестационарность истечени струи металла из сопла при различных услови х смачивани материала. Пример 1. На участке аморфного металла аморфизующийс сплав 11 ХСР, предварительно выплавленный в индукционной печи, подвергают разливке с получением аморфной ленгы. Разливку ведут на установке, представл ющей индукционную печь, в нижней части которой находитс шиберный затвор и сопло, изготовленное из огнеупорного материала керсил (основа диоксид кремни ). Предварительно готов т сопло к разливке . Провод т измерение видимой внутренней поверхности сопла с точностью 1 мм. Она представл ет собой два пр моугольника длиной 5,2 и шириной 3,1 см и два треугольника с основанием 2,3 и высотой 3.0 см общей площадью 39.14 см . Стержнем спектрального графита, взвешенным заранее, натирают поверхность сопла. За счет микрошероховатости огнеупора его поверхность покрываетс слоем графита. Визуально по степени потемнени белой поверхности огнеупора след т за равномерностью нанесени графита. Графитовый стержень взвешивают, по изменению массы определ ют расход графита на покрытие всей видимой внутренней поверхности сопла . Вычисл ют расход графита на 1 см покрываемой поверхности. При недостатке графита поверхность покрывают еще однимThe average oxidation rate of graphite in the temperature range of 400-700 ° C is 25.65-10 mg / min per 1 mg of graphite. At this rate of burning, the layer remains coated with graphite. This residual layer should provide shielding of the nozzle surface when metal is released. In spite of the temperature gradient in the casting unit, the graphite layer is applied uniformly by technological means. The determination of the flow rate of graphite is made by evaluating the state of the inner surface of the nozzle after casting. A sufficient amount of graphite is considered as such, during which during processing, it varies within 5-50 minutes. the metal completely exits the nozzle, or the metal piece remaining in the nozzle after casting is easily separated from the nozzle material, and residual traces of graphite are visible on the nozzle surface. For this purpose, the value of the area of the inner surface of the nozzle is measured, and then a layer of graphite is uniformly applied, controlling its flow rate, providing a specified amount of coating. . The results are shown in Table. 1 (pos. 1-11). The results table. 1 show that with a small amount of graphite, less than 0.03 mg per 1 cm. In particular, 0.02 mg / cm, even with a minimum treatment time (5 minutes), conditions for metal outflow from the nozzle are unfavorable, graphite burns almost all. and oxidized metal adheres to the nozzle material. In the remaining cases, the preservation of a layer of graphite is ensured, a stable outflow of metal from the nozzle. In the case when the material of the refractory material of the nozzle does not allow to apply a graphite layer on its surface mechanically, a given amount of graphite is applied by spraying in a vacuum. In this case, sputtering is performed one or several times, providing the required amount of graphite. When applied by the proposed method, graphite is firmly held on the material of the nozzle and is maintained throughout the entire processing time of the metal. The results showing the release of metal from a quartz casting nozzle coated with graphite by spraying in vacuum are presented in Table. 1. Metal exposure is limited to 5 minutes, since this is determined by a distinction technology using quartz nozzles. From the data table. 2, it can be seen that with an increase in flow rate above 0.18 mg / cm, for example, 0.23 mg / cm, the initial part of the tape becomes carburized, and at short melt processing times, when graphite burns to a lesser extent, the effect of carbonization appears stronger ( 5-8, Table 2). The consumption of graphite 0.03-0.18 mg / cm even with a short melt processing time ensures the constancy of the composition of the tape in terms of its carbon content. In the case when graphite is sprayed onto the surface of a quartz nozzle (Table 2, ver. 9), the atmospheric tape does not carburize. Thus, at a graphite consumption of 0.03-0.18 mg / cm, a guaranteed melt outflow from the nozzle and the absence of carburization of the first meters of the tape are ensured. At lower costs, the flow of metal from the nozzle deteriorates, and at large costs, carburization. With the indicated amounts of graphite, the quality of the tape is improved, the tape defects associated with the oxidation of the first portions of the metal in the nozzle when the slide valve is opened and the transient flow of the metal from the nozzle under different wetting conditions of the material are reduced. Example 1. In an area of an amorphous metal, an amorphizing CHSR alloy 11, previously melted in an induction furnace, is cast to form an amorphous lenga. The casting is carried out on a plant representing an induction furnace, in the lower part of which there is a gate valve and a nozzle made of a refractory material, keryl (silicon dioxide base). The nozzle is pre-prepared for casting. Measure the visible inner surface of the nozzle with an accuracy of 1 mm. It consists of two rectangles with a length of 5.2 and a width of 3.1 cm and two triangles with a base of 2.3 and a height of 3.0 cm with a total area of 39.14 cm. The rod of spectral graphite, weighted in advance, rub the surface of the nozzle. Due to the microroughness of the refractory, its surface is covered with a layer of graphite. Visually, according to the degree of darkening of the white surface of the refractory, the uniformity of graphite deposition is followed. The graphite rod is weighed; the consumption of graphite for coating the entire visible nozzle inner surface is determined by the change in mass. Calculate the consumption of graphite per 1 cm of the surface to be coated. With a lack of graphite, the surface is covered with another
слоем. Контролируют изменение массы стержн с точностью 10 г. По общему изменению массы вновь расчитывают удельный расход графита.by layer. Control the change in the mass of the rod with an accuracy of 10 g. According to the total change in mass, the specific consumption of graphite is again calculated.
Например, графитовый стержень массой 15,6460 г после нанесени сло графита и взвешивани весит 15,6448 г. Изменение массы графита составл ет 1,20 мг, что соответствует удельному его расходу 0,03 мг/см.For example, a graphite rod weighing 15.6460 g weighs 15.6448 g after depositing a layer of graphite and weighing a change in the mass of graphite of 1.20 mg, which corresponds to its specific consumption of 0.03 mg / cm.
В том случае, когда удельный расход графита оптимизируют в зависимости от времени предварительной обработки расплава , рассчитывают расход графита, обеспечивающий оптимальную плотность его нанесени . Периодическим взвешиванием графитового стержн в процессе нанесени добиваютс заданного расхода. Например, при обработке 35 мин предусмотренной технологией дл сплава 11 ХСР оптимальному удельному расходу графита 0,13 мг/см соответствует изменение массы графитового стержн 6,08 мг, чего и достигают в процессе нанесени . Калиброванную щель дл выпуска металла покрывают сажистым углеродом над кип щим пламенем свечи. Сплошность покрыти контролируют визуально на просвет, поскольку чиста (бела ) и покрыта (черна ) поверхности контрастны .In the case when the specific consumption of graphite is optimized depending on the time of preprocessing of the melt, the consumption of graphite is calculated, which ensures the optimum density of its deposition. By periodically weighing the graphite rod during the application process, a predetermined flow rate is achieved. For example, when processing 35 min by the technology for alloy 11 XSR, the optimum specific graphite consumption of 0.13 mg / cm corresponds to a mass change of the graphite rod of 6.08 mg, which is achieved during the application process. The calibrated metal discharge slot is covered with black carbon over the boiling candle flame. The integrity of the coating is controlled visually to the light, since the surfaces are clean (white) and coated (black) with contrast.
Подготовленное сопло соедин ютс шиберным затвором. В печь загружают металл, после расплавлени его обрабатывают по определенному температурно-временмому регламенту, после чего, открыва шиберный затвор, через подготовленное сопло, калиброванна щель которого установлена на определенном рассто нии от охлаждающего вращающегос диска, полученную аморфную ленту осматривают и определ ют годный металл.The prepared nozzle is connected with a slide gate. The metal is loaded into the furnace, after melting it is processed according to a certain temperature and time regulations, after which, opening the slide gate, through the prepared nozzle, the calibrated slot of which is set at a certain distance from the cooling rotating disk, the amorphous tape obtained is examined and a suitable metal is determined.
В примере использован аморфи.у0щийс сплав одной партии. Вариации времени обработки расплава провод т дл отработки режимных параметров по нанесению графита. Последнее возможно, поскольку используют предварительно рафинированный сплав 11 ХСР.In the example used amorphous alloy of one batch. Variations in the processing time of the melt are carried out to test the operating parameters for the deposition of graphite. The latter is possible, because they use pre-refined alloy 11 ХСР.
Результаты опыта приведены в табл. 3.The results of the experiment are given in table. 3
Согласно известному варианту сопло из керсила предварительно протирают тканью и далее соедин ют с шиберным затвором. Пор док плавки и разливки тот же самый. Технологией предусмотрено врем обработки расплава перед разливкой в течение 35 мин.According to the well-known variant, a quilli nozzle is pre-wiped with a cloth and then connected to a slide gate. The dock of smelting and casting is the same. The technology provides for melt processing time before casting for 35 minutes.
ход годного металла по сравнению с известным возрастает на 15-20%. При этом исчезают порезы на аморфной ленте, не происходит разрушени сопла, металл неthe course of suitable metal in comparison with the known increases by 15-20%. In this case, the cuts on the amorphous ribbon disappear, the nozzle is not destroyed, the metal does not
прилипает и не остаетс в сопле, или оставшийс в сопле металл легко отдел етс от сопла, а на более 50% поверхности сопла остаетс графит. При меньшем количестве графита выход годного металла практическиsticks and does not remain in the nozzle, or the metal remaining in the nozzle is easily separated from the nozzle, and graphite remains on more than 50% of the nozzle surface. With a smaller amount of graphite, the yield of suitable metal is practically
0 не отличаетс от известного способа. Дефекты представлены порезами, проколами, разнотолщинностью. Истечение металла из сопла отсутствует. При параметрах, соответствующих поз. 2, годный металл отсутствует, поскольку в этом случае недостаточно врем подготовки расплава к разливке, а тонкий слой графита не обеспечивает гарантированного истечени струи.0 does not differ from the known method. Defects are represented by cuts, punctures, thickness variations. No metal outflow from the nozzle. With parameters corresponding to pos. 2, there is no suitable metal, since in this case the preparation time of the melt is not sufficient for casting, and a thin layer of graphite does not provide a guaranteed outflow of the jet.
При больших удельных расходах графита (поз. 20-23) увеличение выхода годного не происходит, так как поверхностный слой графита смываетс первой порцией расплавленного металла.At high specific consumption of graphite (pos. 20-23), an increase in the yield of suitable material does not occur, since the surface layer of graphite is washed off with the first portion of the molten metal.
П р и м е р 2. На участке аморфныхPRI mme R 2. On the site of amorphous
5 металлов прецизионных сплавов аморфизующийс сплав 2НСР. предварительно выплавленный в индукционной печи, подвергают разливке с получением аморфной ленты. Предварительно провод т подготовку сопла. С зтой целью нижнюю часть кварцевого контейнера, служащего соплом с калиброванной щелью дл выпуска металла , покрывают слоем графита. Дл этого производ т напыление графита на поверхности сопла в вакууме. Внутрь контейнера диаметром 6 см на рассто нии 3 см от выпускной щели помещают два соприкасающихс графитовых (спектральный графит) электрода диаметром 0,5 см. заточенных на5 metals of precision alloys amorphous alloy 2HCR. previously melted in an induction furnace, casting to obtain an amorphous ribbon. The nozzle is preliminarily prepared. For this purpose, the bottom of the quartz container, which serves as a nozzle with a calibrated slot for metal release, is covered with a layer of graphite. For this, graphite is sprayed onto the nozzle surface in a vacuum. Inside a container with a diameter of 6 cm at a distance of 3 cm from the discharge slit, two adjoining graphite (spectral graphite) electrodes with a diameter of 0.5 cm are placed.
0 конус, с массивными медными токоподводами . выполн ющими также роль теплоотводов . Контейнер с электродами помещают с герметичную камеру, соединенную с форвакуумным насосом. Систему вакуумируют.0 cone, with massive copper current leads. also acting as heat sinks. The container with the electrodes is placed with a sealed chamber connected to a backing pump. The system is evacuated.
5 создава разр жение 10, 10 атм. а на электроды подвод т напр жение 11 В, обеспечивающее среднее значение тока 80 А. Производ т напыление сло графита на поверхность кварцевого контейнера.5 creating a discharge of 10, 10 atm. and a voltage of 11 V is applied to the electrodes, providing an average current of 80 A. A graphite layer is deposited on the surface of a quartz container.
0Специальными предварительными опытами по напылению и взвешиванию уста-, новлено. что кварцевый цилиндр диаметром 6 см. высотой 2.1 см. площадью 39,6 см покрываетс слоем графита массой 0.0044 и0Special preliminary experiments on spraying and weighing have been established. that a quartz cylinder with a diameter of 6 cm, a height of 2.1 cm, and an area of 39.6 cm is covered with a layer of graphite weighing 0.0044 and
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894763527A SU1717276A1 (en) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | Method of preparing refractory nozzle for teeming amorphous alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894763527A SU1717276A1 (en) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | Method of preparing refractory nozzle for teeming amorphous alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1717276A1 true SU1717276A1 (en) | 1992-03-07 |
Family
ID=21481802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894763527A SU1717276A1 (en) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | Method of preparing refractory nozzle for teeming amorphous alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1717276A1 (en) |
-
1989
- 1989-11-28 SU SU894763527A patent/SU1717276A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| За вка JP№ 55-28330,кл. С 22 С 1/02, 1980. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009541062A (en) | Continuous casting apparatus and method using molten mold flux | |
| JP2009541061A (en) | Continuous casting equipment using molten mold flux | |
| ITUD940090A1 (en) | CONTINUOUS CASTING PROCEDURE FOR PERITECTIC STEELS | |
| RU97103986A (en) | METHOD AND DEVICE FOR DIRECTED MELT HARDENING | |
| EP0196952B1 (en) | Process for obtaining a killed steel with a low nitrogen content | |
| SU1717276A1 (en) | Method of preparing refractory nozzle for teeming amorphous alloys | |
| JPS63157747A (en) | Submerged nozzle for continuous casting | |
| FR2833970A1 (en) | Metallurgical product is made from galvanized carbon steel composed of elements e.g. carbon, manganese, silicon, aluminum, oxygen, phosphorus, sulfur, copper, nickel, chromium, wolfram, tin, zirconium, among others | |
| IT8922016A1 (en) | PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF A CAST IRON MELTED BY MEANS OF PURE MAGNESIUM. | |
| US4482003A (en) | Method for continuous casting of steel | |
| CA1233618A (en) | Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in non-oxidizing atmosphere | |
| FR2489368A1 (en) | NEW NOZZLE FOR OXYGEN INJECTION LAUNCHER FOR DECARBURATION OF FONTES AND APPLICATION TO DECARBURATION OF CHROMIUM WAFERS | |
| KR101148594B1 (en) | Process for producing a high-purity cast metal strand | |
| US4188210A (en) | Iron and/or steel treatment with magnesium and refractory coated composite shot | |
| JPH04279258A (en) | Molten metal supplying nozzle for continuous casting | |
| RU2003710C1 (en) | Method of casting ingots from high active alloys | |
| JPH01202349A (en) | Continuous casting method | |
| JPS61130406A (en) | Production of atomized iron powder or steel powder | |
| SU961850A1 (en) | Method of continuous casting of metal to slabs | |
| JP2000246402A (en) | Method for casting thin cast slab and additive | |
| JP2023518735A (en) | Tundish flux and casting method using the same | |
| US4189315A (en) | Process for the desulphurization of molten cast iron and treating agent | |
| JPH06226403A (en) | Method for continuously casting low aluminum steel | |
| JPS63238962A (en) | Tundish for continuous casting | |
| JPH0275453A (en) | Method for treating surface of thin ingot |