SU595058A1 - Способ непрерывной разливки металлов - Google Patents

Description

ней. Эти нарушени  в процессе кристаллизации привод т к браку слитков по треод,ииам (так называемые трещины «искажени ), а в некоторых случа х к нарушению в процессе разливки сплошности оболочки слитка и нрорыву жидкого металла, что вызываег ai apnio.

Миже дан вариант осуш ествлеин  предлагаемого способа, ие исключающий другие вариа ггы в пределах формулы изобретени .

В кристаллизатор длиной 1200 мм разливают сталь марки Зси и выт гивают из него слиток сечением 250X1600 мм со скоростью 0,6 м/мин. Уровень металла в кристаллизаторе поддерживаетс  на рассто нии 200 мм от его верхнего торца. По всей длине зоны вторичного охлаждени  установлены шесть форсуночных секций, длина которых составл ет соответственно 1,2; 2,0; 1,65; 1,65; 1,8 и 1,8 м. В форсуночных секци х устанавливают удельные расходы воды 4,0; 3,3; 3,0; 2,8; 2,6 и 2,5 . При скорости выт гивани  0,6 м/ /мин слитка толщиной 250 мм глубина жидкой фазы составл ла 12,7 м.

Со стороны узких граней устанавливают форсунки с индивидуальным подводом воды к ириборам дл  регулировани  ее расходов. Вдоль узких граней устанавливают удельные расходы воды в пределах от 5,0 нод кристаллизатором до 2,5 в конце зоны охлажденн . Пинтенсивиость охлаждени  узких граней измен ют по экснонеициальиому закону на длине, которую определ ют из соотношени  L(( где L - рассто ние от мениска металла в

кристаллизаторе до конца охлаждени  узких граней водой, и - скорость выт гивани  слитка, В - половина толщины отливаемого

слитка,

К, - коэффициент затвердевани , равный 2,6 см/мин/).

Далее узкие грани охлаждают в атмосфере бункера вторичиого охлаждени . При скорости выт гивани  слитка 0,6 м/мин длина охлажденн  узких граией водой составл ла 2,5 м.

Пеиосредственно иод кристаллизатором и Б конце зоиы охлажденн  узких граней водой , а также на рассто нии от уровн  металла в кристаллизаторе, определ емом из соотношеии  или равном 0,75 м от нижнего торца кристаллизатора, устанавливают неза:висимые щупы, контактирующие с поверхностью узких граней. По ширине узких граней на каждом уровне устанавливают по три щупа, соединенные с индуктивными датчиками . Рассто ние между щупами 80 мм. Каждый индуктивный датчик электрически соединен с показывающим ирибором, который в свою очередь соединен с ЭВМ.

В процессе разливки средний щуп под кристаллизатором зафиксировал прогиб оболочки внутрь слитка на величину 6 мм. При этом крайние щупы зафиксировали прогиб на велнчину 2 мм. Пижерасположенные щупы

зафиксировали прогиб соответстЕ:нно 5 и 3,5 мм. Щупы, установленные на третьем уровне, зафиксировали прогибы соответственно 7 и 5,5 мм. Это означает, что прогиб узкой грани, зародившийс  в кристаллизаторе .следствие, например, нарушени  равномерности теплоотвода по периметру слитка или из-за его перекоса, продолжает прогрессировать в зоне вторичного охлаждени . Кроме того, при данной интенсивиости охлаждени  ироисходит переохлаждение в поверхности узких граней. Усадочные  влени , происход щие в поверхностных сло х, вызывают по вление раст гивающих усилий, которые привод т к ирогрессирующему прогибу граней внутрь слитка. В этом случае ЭВМ выдает команду на уменьшение расходов воды до 4,0 под кристаллизатором и до 2,3 м-/ /. в конце зоны охлаждени  водой. При это.м происходит разогрев иоверхности слитка , усадочные  влени  в оболочке слитка уменьшаютс . Под действием ферростатического давлени  оболочка слитка выпр мл етс . С этими расходами воды продолжают процесс разливки дальше.

В процессе разливки шупы зафиксировали выпучивание узких граней под кристаллизатором 3 мм в середине и 2 мм по кра м, на втором уровне соответственно 5,0 и 3,5 мм, на третьем уровне 7,0 и 5,5 мм. Это означает, что выпучивание узких граней, зародившеес  в кристаллизаторе вследствие, например, нарушени  равномерности теплоотвода по периметру слитка или из-за его перекоса, продолжает прогрессировать в зоне вторичного охлажденн . При данной ннтенсивности охлаждени  пронсходит разогрев оболочки слитка за счет тепла жидкого металла, она тер ет свои прочностные свойства и иод действием ферростатического давлени  выпучиваетс . В этом случае ЭВМ выдает команду на увеличение удельных расходов воды до 7,0 под кристаллизатором и до 2,7 в конце зоны охлаждени  водой. При этом поверхностные слои узких граней захолаживаютс , в них начинают действовать усадочные  влени  и возникшие раст гивающие усили  заставл ют оболочку слитка выпр митьс . С этими удельными расходами воды продолжали процесс разливки.

Указаииые соотношени  дл  онределени  места установки щупов объ сн ютс  закономерност ми роста толщины оболочки слитка. Пзмеиение ирофил  оболочки слитка происходит не равномерно, а наиболее быстро под кристаллизатором и далее темп изменени  ирофил  оболочки слитка со стороны узкой грани замедл етс .

Охлаждение узких граией в зависимости от изменени  их профил  и скорости выт гивани  слитка позвол ет оперативно в процессе разливки изменить интенсивность охлаждени , следствием чего  вл етс  отсутствие трендшообразовани  в слитках и повышение стабильности процесса разливки за счет сиижени  числа прорывов металла. Кроме того, контроль профил  узких граней  вл етс  более надежным критерием изменени  интенсивности вторичного охлаждени , чем температура поверхности слитка: поверхность слитка обычно покрыта окалиной, что значительно искажает показани  пирометров.

Применение предлагаемого способа повышает качество слитков на 2-3%, снижает брак слитков по трещинам на 3-4%.

Экономический эффект в услови х Новолипецкого металлургического завода при производстве 4 млн. т слитков в год составит 80 тыс. руб.

Формула п 3 о б р е т е п и  

Способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор , выт гивание из него слитка с переменной скоростью, измерение температуры поверхности слитка и регулирование его охлаждени .

отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества слитков, в процессе разливки измер ют профиль узких граней слитка не менее, чем в трех точках по птприпе, непосредствепно под кристаллизатором на рассто нии от мениска металла в кристаллизаторе, равном

где и - скорость выт гивани  слитка, В - половииа толщины слитка,

Л - коэффициент затвердевани ,

и при наличии ирогиба более 1/6-1/8 толщины слитка иитеисивность охлаждени  узких граней уменьшают в 1,2-1,4 раза по сравнению с рабочей интенсивностью, а при

выпучивании до 1/6-1/8 толщины слитка интенсивность охлаждени  узких граней увеличивают в 1,2-1,4 раза.

Источники информации, прин тые во йиимание при экспертизе

1. Патент ГДР Л 68061, кл. Slb 11/12, 1969.