SU1792358A3

SU1792358A3 - Способ отливки крупногабаритных слитков прямоугольного сече

Info

Publication number: SU1792358A3
Application number: SU914901471A
Authority: SU
Inventors: Boris P Kulikov; Yurij A Razumov; Gennadij V Telyakov; Aleksandr I Shestakov; Anatolij V Ryabinko; Vladimir A Mironenko; Vitalij M Vozmilov
Original assignee: Иpkуtckий Филиaл Bcecoюзhoгo Haучho-Иccлeдobateльckoгo И Пpoekthoгo Иhctиtуta Aлюmиhиeboй, Maгhиeboй И Элektpoдhoй Пpomышлehhoctи
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1993-01-30

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при отливке крупногабаритных слитков прямоугольного сечения из алюминиево-марганцевого сплава преимущественно с содержанием марганца 1.0-1,6%. с периметром 2,8-4.0 м.

Технологический процесс полунепрерывного литья слитков состоит из трех периодов: начальный (нестационарный), в течение которого осуществляется пуск литейной машины и разгон до рабочей скорости; основной (стационарный), в течение которого скорость литья поддерживается постоянной, величина скорости определяется технологическими параметрами процесса (геометрические размеры слитка,

НИЯ ИЗ АЛЮМИНИЕВО-МАРГАНЦЕВОГО СПЛАВА (57) Изобретение позволяет повысить производительность процесса литья слитков и повысить их качество, поскольку скорость литья задают по формуле, связывающей все основные технологические параметры процесса и геометрические размеры слитка S = θ’-⁶⁷ -ί ( )θ·3.8,26-Ю'⁴* )³. Т + 34.992( -g- )-F] ± 1,185·10’⁴· -~ где S - скорость литья, м/с: Т - температура металла, °C; F - объемный расход охлаждающей воды, м³/с, В - толщина слитка, м; h - ширина слитка, м; при этом температуру металла поддерживают 690-720°С, в объемный расход охлаждающей воды задают 0.025-0,036 м³/с на каждый слиток. 1 табл.

температура жидкого металла, расход охлаждающей воды и др.); окончание процесса. в течение которого скорость литья постепенно снижается от рабочей до нуля.

По времени начальный период и окончание процесса составляют 1-4,5 мин. основной период 0.5-2 ч.

Качество слитков и производительность процессе полунепрерывного литья крупногабаритных слитков определяется, главным образом условиями литья в основной период.

Согласно утвержденным технологическим инструкциям, например, ТИ 0109-2-1388 Красноярский алюминиевый завод, скорость литья в зависимости от геометрических размеров (ширина, толщина слитка)

SU„„ 1792358 АЗ и от температуры металла изменяется от среднего значения скоростей литья в основной период на 18-20%, а объемный расход охлаждающей воды на 10-12%, от среднего расхода в основной период литья.

Основным недостатком существующей технологии является отсутствие обоснованных количественных зависимостей между объемным расходом охлаждающей воды, температурой разливаемого металла.

При увеличений' температуры металла на 10°С скорость¹ лйтья? снижается на 710%, что ведет /снижению производительности процесса и снижению качества слитков.

Цель изобретения - улучшение качества слитков и повышение производительности процесса.

Количество поверхности слитка и его структура в значительной степени зависят от теплофизического режима его формирования и кристаллизации.

При медленном отводе тепла от слитка его структура крупнозернистая и поверхность удовлетворительного качества.

При быстром отводе тепла структура слитка мелкозернистая, но на поверхности слитка образуются неслитины, наплывы, трещины по широкой грани слитка.

Для устранения указанного противоречия между качеством внутренней структуры слитка и качеством его поверхности в данном изобретении установлены количес.твенные зависимости основных технологических параметров, обеспечивающие высокое качество поверхности и структуры слитка.

Определены пределы изменения наиболее инерционного параметра: температуры. Это позволяет обозначить минимальные границы вариации параметров, обеспечивающие высокое качество отливаемых слитков, устанавливать максимально допустимые, экспериментально обоснованные, скорости литья в основной период, что ведет к повышению производительности процесса литья.

Скорость литья, задаваемую в основной период, устанавливают по математическому выражению

S = θΛΖ^θ.⁶ _(₆₃1 ( h. )0,з. θ ₂θ ₁₀-4_χх( )³· Т+ 34,992( )- F] ± 1.185-10’⁴х h

х _в >

где S - скорость литья, м/с;

Т - температура металла в миксере. °C, F - объемный расход охлаждающей воды на кристаллизатор и слиток. м³/с:

В - толщина слитка, м;

h - ширина слитка, м;

при этом температуру металла в миксере поддерживают равной 695-725°С. а объемный расход охлаждающей воды на каждый слиток устанавливают равным 0,025-0,036 10 м³/с.

Последний член математической зависимости скорости литья слитков в основной период от основных технологических параметров имеет два знака: плюс и “минус”, 15 т.е. задается интервал из множества значений скорости литья, который обеспечивает хорошее качество слитков при максимально возможной производительности литья. Наличие данного интервала обусловлено, в ос20 новном, погрешностями измерительных приборов.

Полученная эмпирическая формула позволяет задавать в основной период максимальную скорость литья (на 7-10% выше, 25 чем по освоенной технологии), обеспечивающую высокое качество поверхности и мелкозернистую структуру слитка.

Литье со скоростями, превышающими заданные по формуле, ведет к снижению 30 качества поверхности слитка, к образованию неслитин и приливов. Повышает вероятность образования трещин из-за роста термических напряжений.

Литье со скоростями меньшими, чем за35 данные по формуле, ведет к укрупнению кристаллической структуры слитка, к ухудшению качества поверхности слитка (пережимы, задиры).

Способ реализуется следующим обра40 зом.

На вертикальной установке полунепрерывного литья отливали в водоохлаждаемые кристаллизаторы одновременно по два слитка из сплава АМЦ с содержанием мар45 ганца 1,2-1,5% мае.

Слитки различных типоразмеров сечением 0,4> 1,05 м; 0,4» 1,26 м; 0,4' 1,56 м; 0(35* х1,1 м; 0,34x1,3 м отливались при двух фиксированных значениях температуры металла 50 695°Си 715°С.

При этом оценивалась производительность процесса, качество поверхности и макроструктура слитков. Данные технологических процессов по существующей техно55 логии и по предлагаемой технологии приведены в таблице.

Предлагаемая технология позволяет повысить качество слитков, улучшить их структуру. На 7-10% повышается производительность процесса за счет литья на повышенных скоростях, обеспечивающих высокое качество слитков.

Claims

Формула изобретения

Способ отливки крупногабаритных слитков прямоугольного сечения из алюми- 5 ниево-марганцевого сплава преимущественно с содержанием марганца 1,0-1,6%. включающий подачу жидкого металла в водоохлаждаемый кристаллизатор скольжения, кристаллизацию и вытягивание слитка 10 с переменной скоростью, измерение температуры металла в миксере и расхода охлаждающей воды, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества слитков,и повышения производительности процесса, ско- 15 рость литья, задаваемую в основной период, устанавливают по математическому выражению о 6.67 10 гс·О Л < б \0,3 о ПС 1 п'¹·

S ·= -.........g--------- [63.1 ( β ) * 8.26» 10 χ х( -g- )³· Т + 34,992( ~ ) F] ± 1.185. 10А h ^Х В где S - скорость литья, м/с:

Т - температура металла в миксере, °C.

F - объемный расход охлаждающей воды на кристаллизатор и слиток , м³/с;

В - толщина слитка, м;

h - ширина слитка, м, при этом температуру металла в миксере поддерживают равной 690-720°С. а объемный расход охлаждающей воды на каждый слиток устанавливают равным 0,025-0,036 м³/с.

Сраекителым покамтелм прснвяодительнэсти литья и качества слитков по предлагаемой и траднцмоимуб технологиям при питье плоским слитков на сплава A4J

Типоразнвр слитка, мм *00x1050 400x1260 400x156 0 [?15±3 3*0x1100 3*0x1300 Темература металла/С 69523 | 71513 71513 69513 69523 71523 69533 71513 Расход охлаждающей води 0,0SS6± 0,0554? 0,0611i 0,06м* 0,0667» 0,06672 0,05561 0.05661 0,061 ь* 0,06111 (на два слитка) , и*/с 0.601? 0.0017 0,0017 0,0017 0,0017 0,0017 0,0017 0.0017 0,0017 0,0017 Скорость по существ. 128,3-ltff ИЗ.З· Hf* 125-10*, Юв.З 10 106,з· 10* 88,3-10* 1*5-10* >23.3 10* 130-10* 10510* литья слит- технологий 33 ισ* 13,3 10* ±3,3 10’ 33 ю 13, ЗЮ* злю* 23,3-10* 3,3-10* ♦33· ’0^х •3.3 Ю* мое, м/с по предлагаемой 128.3·i4j 33 ю·' 126,7-Itf* 125-10-^. 123.3-li' 1083.10* 106,7'1 о⁷ 1*5*10* 1*3,3-к* 130· 10* 128 10*, технологин »33·ΐ0·^ζ 13.3-10 *3,310* гЗ.З-itr»· :3,ЗЮ* 23.3-Ю* 13.3- 10’ 13.3-10* ♦33· 10* Производительность литья, кгМ/ммн на по существ, технологми 87.2 77.0 102,1 88,4 109,5 89.3 87,8 /А 7 933 753 по предлагав- 1 слиток моА технологии 873 86,1 102,1 100.7 103.5 >07,8 87,8 86,8 933 913 Качество по- по существ. аерхиости технологии *3 6.0 *3 м 3.5 Ао АО АО 4,0 3,5 слитка сю 5-бальиоЛ по лредлагаек>А технологии 4,0 5.00 <>.5 3.5 *.5 4,0 *3 4,0 *,5 системе Количество з·- по существ. реи на/см² технологии *э 52 *5 50 *2 46 50 46 44 46 махроилмфв по предлагав- мой технологии u 73 ч 78 *3 72 50 78 *2 71