SU900882A1

SU900882A1 - Method of producing sections and plate for localizing segregation zones

Info

Publication number: SU900882A1
Application number: SU802916006A
Authority: SU
Inventors: Юлиан Михайлович Чуманов; Александр Николаевич Шичков; Виктор Николаевич Хлопонин; Николай Иванович Шестаков
Original assignee: Вологодский Политехнический Институт
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1982-01-30

Description

II

Изобретение относитс к металлургии, а именно к технологии щюкатного гфоиз водства и н прерьшной разливки металла.The invention relates to metallurgy, in particular, to the technology of shchyukatsky hpogoizdstva and n the final casting of metal.

Известен способ прокатки заготовок нещзерывной разливки, по которому из непрерьшнолитого сл ба до его полной фисталлиза1ши формируют сдвоенные квадраты , в период разделени квадратов удал ют ликвационную зону вместе с перемычкой ГЦ The known method of rolling non-scratch billets, in which double squares are formed from a continuous cast slab to its complete fistallization, during the separation of squares, the segregation zone is removed along with the jumper HZ

Недостатком известного способа вл етс то, что окололиквационна зона имеет сравнительно низкое качество металла. После разделени этот металл оказываетс в угловых част х заготовок и щэи последующей прокатке снижает качество готовых профилей.The disadvantage of this method is that the perimeter zone has a relatively low metal quality. After separation, this metal appears in the corner portions of the blanks and the following rolling reduces the quality of the finished profiles.

Известен также способ иехферывной разливки без нагфавл ющих роликов, по которому 1ФИ непрерывной разливке сл ба поперек кpиcтaллизaтqpa ввод т одну или несколько пластин, служащих центрами преимущественной кристаллизации, обеспечивающих скрепление между собой широких граней сл ба и не требующих дальнейшего поддержани от вьшучивани в aoHvi вторичного охлаждени 21.There is also known a method of ingotting without rollers, in which continuous casting of slab across a crystallizer takes one or several plates, which serve as centers of predominant crystallization, ensuring that the wide edges of slabs are not required to be further supported by the teachers. 21.

Однако данный способ не позвол ет улучшить качество готовых профилей, по. лучаемых продольным разделением сл ба на сортовые заготовки.However, this method does not improve the quality of the finished profiles,. graded by longitudinal separation of slab on varietal blanks.

Известен также способ тфоизводства There is also known a method of manufacturing

10 проката, по которому непрерывнолитой сл б- раздел ют на две п тиугольные и, по меньшей мере, одну шестиугольную заготовки профилей, включающий получение непрерывнолитого сл ба кристаллиts затора, последующее продольное разделение сл ба в многоручьевых калибрах на отдельные заготовки и прокатку из них щзофилей, из котсрых затем формируют листовые и сортовые готовые профили З.10 rolled products, in which continuous b-layer is divided into two pentagonal and at least one hexagonal profile blanks, including obtaining a continuous-molten mash crystal slab, subsequent longitudinal slab separation in multi-strand gauges into individual blanks, and rolling them from them. , the sheets and varietal finished profiles are then formed from the coals. Z.

2020

Недостаток данного способа обусловлен отсутствием возможности локализации ликвадибнной зоны и выходом ликвации на поверхность готовых изделий. 390 Р аиболее близким техническим решени ем к .предлагаемому вл етс способ про изводства заготовок 4. Однако данный способ не позвол ет осуществл ть шттенсивную локализацию лгжвадиокной зоны, котора ограничена допустЕМЫм перепадом по ширине сл ба, Превьпиение допустимого перепада может привести к по влению трещин корочки и снизить качество готовой продукции. Цель изобретени улучшение качест ва металла в област х разделеН1-1 сл ба на заготовки путем вьшода ликЬацион- ных зон из областей разделени Поставленна цель достигаетс тем, что в способе производства профилей, включающем получение непрерывнолитого сл ба в кристаллизаторе, ввод пластин поперек кристаллизатора, последуюидее 1д)одолько9 разделение сл ба в много- ручьевых калибрах на отдельные заготов ки и прокатку из них профилей, пластины размешлют на рассто нии между юс лро дольными ос ми в пределах 0,9-1,07 рассто ни ме оду центрами зон разделе;йй чистового многоручьэвого калибра ЧВр ), рассто ни от осей крайигзх пластин до боковых стенок кристаллизатора выбирают в диапазоне (0,,0) Вр , а участки разделешш каждой заготовки при скатке в готовые профюти подвергают м(.гкснмальиой суммарной де4)Ормации, Кроме того, с целью повышени эффек тивности процесса локализации, пластину выполн ют дво ковыпуклой формы, а ее профиль огфедел ют уравнением 2 (Ту;р Tcp)L hv Вг где Bj ™ рассто ние между шшстинам м; температура кристаллизации слитка; средн .за врем кристалли зации слитка температура охлаледающей среды; I. - длшш жидкой среды; R среднее за врем затвердева ни термическое сопротивление от поверхности слитка к . охлаждающей среде; X - рассто ние рассматриваемой точки профил от поверхнсют слитка; Л - коэффициент теплопроводност твердой фазы слитка; - плотность твердой фгазы; jm - эффективна теплота кристаллизации с учетом перегрева расплава; скорость выт гивани с;штка На фиг„ 1 показана схема ввода пласин в кристаллизатор; на фиг. 2 - схема чистового многоручьевого калибра; на иг. 3-6 схема последовательного формировани различных профилей; на фиг. 7 форма вводимых в кристаллизатор пластин; на фиГо 8 - расчетна схема дл вьшода уравнени выпуклого сл ба. При непрерывной разливке металла в кристаллизатор 1 (фиг. 1) ввод т пластины 2 4, рассто ние между ос ми которых (Bf-, ) выбирают в диапазоне 0,9-1,07 рассто ни мелоду центрами зон разделени (Вр) 5-7 {фиг„ 2) многоручьевого чистового калибра, образованных валками 8 и 9. Этот калибр последний перед отделением заготовок друг от друга. Отделение производ т одним из известных способов. Количество ручьев и мо--, жет быть любым, а ширина отливаемого сл ба В 2Вк;р + и БС . При выборе отношени В(. /В р 0,9- 1,07 руководствуютс следующими соображени ми. Значени отношений, близ- ких к единице, выбирают дл ручьев, расположенных в центре многоручьевого калибра. Выбор отношени зависит от способа разделени и величины суммарной поперечной деформации в системе многоручьевых калибров. При формировании заготовок, соединенных перемычками в зонах разделени , например 5 (фиг, 2), и последующем разделении с их удалением выбирают отношение в диапазоне 0,8 1,О, Величина В( /Вр : О,9 экономически нецелесообразна, так как приводит к неоправда1шо большим энергозатратам прИ:деформации и требует дл своей реализации дополнительных искусственных приемов. Использование разделени диагональ- шлм сдвигом вызывает необходимость формировани многоручьевого раската без перемычек и перекрыти ручьев по смежным боковым гран м. В этом случае В(, /Вр 1,0 и зависит от марки стали, температуры и способа разделени . Отношение Bg /Вр 1,,07 охватывает практ1гчески все указанные услови . В случае В /Вр 1,О7 происходит искажение формы заготовок при разделении диагональным сдвигом. увеличение нецелесообразно также по экономическим соображени м, так как после разделени 590 необходимо использоватьiдополнительный калибры, исправл ющие искаженную форм заготовок В крайних ручь х многс учьевого к&либра отношение /Вр выбирают в диапазоне 0,8-1,0. Сдвиг в сторону мен ших значений вызван относительно большой поперечной деформацией в крайних ручь х многоручьевых калибров. Величин B jj/Bp .0,8 экономически нецелесообраз на по тем же причинам, что и /Вр 0,9 Значени 1,0 также привод т к искажению формы заготовки за счет боль ших перекосов крайних заготовок в раздел ющем калибре. Ввод пластин в кристаллизатор при- . водит к раздроблению лшсвационной зоны в отливаемом сл бе и устранению выхода ее на поверхность в зоне разделени . С& нако отдельные участки ликвационной. зоны имеют выт нутую вдоль оси сл ба форму. Можно улучшить качество готовых профилей, если при их формировании раз- деленные заготовки располагать таким образом, что максимум деформации будет ориентирован в направлении выт нуто от поперечного сечени ликвационной зоньц На фиг. 3-6 показана наиболее благопри тна ориентаци разделенных заготовок 10 при формировании профилей 11-14. Выт нутые ликвационные зоны 15 в промежуточных калибрах 16-19 щ кобретают более округлую форму 2О. Это улучшает качество готовых профилей. На фиг. 7 показаны пластины 21-23, вводимые в кристаллизатор дл локализации ликвадионных зон. В поперечном сечении они имеют выпуклую форму с максимумом по продольной оси 24 поперечного сечени отливаемого сл ба. В х оцессе непрерывной разливки фрон затвердевани продвигаетс как от поверхности слитка, так и от поверхности вводимой пластины. На фиг. 8 показана расчетна схема дл определени величины выпуклости, котора представл ет собой вьщеленную четверть пластины, где обозначены поверхность 25 слитка, профкпъ 26 пластины , середина 27 слитка. Плотность теплового потока и от калсдой из точек профил , Ткр - Тер другой стороны плотность тепловоотока определ етс из,уравнени (у) г- -гтг . S - полна толщина намораживаемс го сло на вводимую пласти ну, м; t - врем затвердевани , с. корость 1фнсталлизации о заменить отношением de X - врем полного затвердевани ° слитка, с. Т«р определ етс из вь5)ажени Т -,(4) L - длина жидкой фазы, м; V - скорость выт гивани слитка, м/с. ассматрива совместно (1-4), полуТкр - Т, ср V - оскольку и координаты Щ)офш1 указаны в соотношении чим /Ткр-Тср)1 учетом того, что Jij льно имеем 2(Т,ср-Тср)1 Ьх-Вс (ft.)p ким образом, вьфажение (8) вл етрмулой дл расчета толщины выпукластины , исход из соображений ползатвердевани фонтов кристаллизаидуших от пластин - центров 1фисзшии . ример. В кристаллизаторе отлисечение 175x500 мм. Одновременно т три пластины в рабочую полость. тины расположенына рассто нии по 134 мм друг от друга, а крайние из них - на рассто нии 122 мм от боковых стенок кристаллизатора. В многоручьевых калибрах черновой группыклетей проволочного стана формируют сечение из четырех сочлененных перемычкой квадратов 100 мм. Размеры перемычки мм. В чистовом калибре рассто ние между ос ми перемычех, т.е. ширина ручьев Вр мм. Отношение 0,957, а . - 0,87. Удаление перемычек осуществл ют в межклетевом про .межутке. После разделени многоручьевого раската на отдельные нити квадрат задают в плоский ромб, обжима при этом ликвационну1о зону вдоль ее продоль Ной оси. Используют в качестве металла 900 в готовых кругах 0 6 - 12 мм аналогично гфокатанным по обычной технологии. Пример расчета профил пластиньи Пусть V О,01 м/с; L 1О м. Т р 1500 С; Тер - 50 С; f 7500 кг/м l-stp S10 Дж/кг; 30 ВтХм-К); R 0,01 (м. К)/Вто По формуле (8) находим a{ ISOO - 50) 10 hx 0,154С О, 01 Ф - ) 7SOO )tS Результаты расчета сведены ; таблиThe disadvantage of this method is due to the lack of localization of the liquidation zone and the segregation of the finished products to the surface. 390 P The closest technical solution to the proposed method is the production of workpieces 4. However, this method does not allow for a strong localization of the lvadioknoy zone, which is limited by the allowable differential over the width of the slab. Transformation of the permissible differential can lead to cracks and reduce the quality of the finished product. The purpose of the invention is to improve the quality of the metal in the areas of the H1-1 section of the workpiece by extruding the liquidation zones from the separation areas. The goal is achieved by the method of producing profiles, including obtaining a continuously cast slab in the crystallizer, inserting plates across the crystallizer, subsequently 1e) Only 9 dividing the slab in multi-strand calibers into separate workpieces and rolling profiles from them, the plates will be spaced at a distance between the main axes of between 0.9-1.07 and the distance between the centers sections of the section; yy of a finishing many-welded caliber В), the distances from the axes of the edge plates to the side walls of the mold are chosen in the range of (0,, 0) BP, and the sections of each billet are rolled up with m (. м xnmally total de 4). In addition, in order to increase the efficiency of the localization process, the plate is made of a two-convex shape, and its profile is deflated by the equation 2 (Tu; p Tcp) L hv Bg where Bj ™ is the distance between the wires; ingot crystallization temperature; average for the ingot crystallization time, the temperature of the cooling medium; I. - for a liquid medium; R is the average for the solidification time or thermal resistance from the ingot surface to. cooling medium; X is the distance of the considered profile point from the ingot surface; L - coefficient of thermal conductivity of the solid phase of the ingot; - the density of solid gas; jm - effective heat of crystallization taking into account overheating of the melt; speed of drawing with; piece Fig. „1 shows the scheme for the insertion of plates into the mold; in fig. 2 is a diagram of a finishing multi-ribbed caliber; on ig. 3-6 sequential formation of various profiles; in fig. 7 form input plates in the mold; FIGURE 8 is a design diagram for the output of the convex slab equation. During continuous casting of metal into the mold 1 (Fig. 1), plates 2 4 are introduced, the distance between the axes of which (Bf-,) is chosen in the range of 0.9-1.07 to the melody distance by the centers of the separation zones (BP) 5- 7 (FIG. „2) of multi-strand finishing caliber, formed by rolls 8 and 9. This caliber is the last one before the separation of blanks from each other. The separation is carried out in one of the known methods. The number of streams and my--, it can be any, and the width of the cast slab BA B 2Bk; p + and BS. When choosing ratio B (. / P 0.9-1.07), the following considerations are guided. The values of ratios close to unity are chosen for streams located in the center of a multi-strand gauge. The choice of ratio depends on the method of separation and the value of total transverse deformations in a multi-strand gauge system. When forming blanks connected by bridges in separation zones, for example 5 (FIG. 2), and subsequent separation with their removal, a ratio in the range of 0.8 1, O, B is selected (/ BP: O, 9 economically impractical because the drive It is unnecessarily high energy consumption in LINE: deformation and requires additional artificial techniques for its implementation. Using shear diagonal separation requires the formation of a multi-strand without bridges and overlapping streams along adjacent lateral edges. In this case B (, / Вр 1,0 and depends on the grade of steel, temperature and method of separation. The ratio Bg / BP 1,, 07 covers almost all of the specified conditions. In the case of B / Bp 1, O7, the shape of the blanks is distorted when separated by a diagonal shift. the increase is also impractical because of economic considerations, since after the separation of 590 it is necessary to use additional calibers correcting the distorted shapes of the workpieces In the outermost strands, the ratio / Bp is chosen in the range of 0.8-1.0. The shift in the direction of smaller values is caused by the relatively large transverse deformation in the extreme strands of multi-gauge calibers. The magnitudes Bjj / Bp .0.8 are not economically feasible for the same reasons as / BP 0.9 Values 1.0 also result in distortion of the shape of the blank due to large distortions of the extreme blank in the separating caliber. Putting plates into the mold at-. leads to the fragmentation of the well zone in the cast slab and the elimination of its release to the surface in the separation zone. C & However, some areas of the segregation. the zones have an elongated shape along the slab axis. It is possible to improve the quality of the finished profiles if, during their formation, the separated blanks are positioned in such a way that the maximum deformation is oriented in the direction stretched from the cross section of the liquation zone. In FIG. 3-6 illustrate the most advantageous orientation of the divided blanks 10 when forming the profiles 11-14. The elongated liquation zones 15 in intermediate calibers 16-19 y are acquiring a more rounded shape 2O. This improves the quality of the finished profiles. FIG. 7 shows plates 21-23 introduced into the crystallizer to localize the liquadion zones. In cross section, they have a convex shape with a maximum along the longitudinal axis 24 of the cross section of the cast slab. In a continuous casting process, the solidification fronts advance both from the surface of the ingot and from the surface of the insertion plate. FIG. Figure 8 shows a design diagram for determining the amount of convexity, which is a split-quarter plate, where the surface 25 of the ingot is indicated, the profile is 26 of the insert, and the middle 27 of the ingot. The heat flux density and the temperature from the points of the profile, Tcr - Ter, on the other hand, the density of the heat current is determined from equation (g) r - -rg. S is the total thickness of the freezing layer on the injected plate, m; t is the solidification time, s. The speed of the installation is replaced by the ratio de X - the time of complete solidification of the ingot °, p. T "p is determined from b5) of the T -, (4) L is the length of the liquid phase, m; V — ingot extrusion rate, m / s. jointly (1–4), half-Tcr - T, cf V - since and the coordinates of W) offsh1 are indicated in the ratio chim / Tcr-Tcp) 1 given the fact that Jij we have 2 (T, cf-Tcr) 1 Lx-Sun (ft.) In this way, the extrusion of (8) is an emulsion for calculating the thickness of the protuberant, based on the considerations of curing of the fonts of the crystallites coming from the plates - the center of the elevation. example In the mold otlisesection 175x500 mm. At the same time t three plates into the working cavity. Tines are located at a distance of 134 mm from each other, and the outermost ones are located at a distance of 122 mm from the lateral walls of the mold. In the multi-groove gauges of a rough group of wire mill, a cross section of four 100 mm articulated squares is formed. Size jumper mm. In the finishing gauge, the distance between the axles of the bridges, i.e. brook width BP mm. The ratio is 0.957, a. - 0.87. The jumpers are removed in the interspace about the interstitial. After dividing the multi-strand roll into individual threads, the square is set into a flat rhombus, while crimping the segregation zone along its longitudinal axis. 900 in finished circles are used as metal 0 6–12 mm in the same way as in conventional technology. An example of the calculation of the profile of the plate Let V Oh, 01 m / s; L 1O m. T p 1500 C; Ter - 50 C; f 7500 kg / m l-stp S10 J / kg; 30 WHm-K); R 0.01 (m. K) / Wto By the formula (8) we find a {ISOO - 50) 10 hx 0.154С О, 01 Ф -) 7SOO) tS The calculation results are summarized; tabl

0,О130, O13

0,О050, O05

Claims

The invention claims 1. A method for the production of profiles, including the production of continuously cast slab in the mold, insertion of plates across the mold, the subsequent longitudinal separation of slab in multi-strand gauges into individual blanks and the rolling of profiles from them, in order to improve the quality metal in the areas of separation of the slab to the workpiece by removing the segregation zones from the areas of separation, the plates are placed at a distance of a scientific research institute between their longitudinal axes within 0.9-1.07 times the distance between the centers of the zones ELENI multi-ribbed finish gauge (Bp), the distance from the axes of the outer plates to the side walls of the mold is in the range {O, 8-1 O) Rp, and separation portions kazh doi workpiece during rolling into finished 1FOFILI subjected maximum total deformation.

2. A plate for localization of liquation zones in continuous casting: slab in the mold, characterized in that, in order to increase the efficiency of the localization process, it is made of a two-cone shape and its, U (The OIL is defined by equation 2 (p-Tcp ) L htf & IFTxTj

0.020

0.027

0, O34 is the distance between the plates; C ingot crystallization temperature; average temperature of the cooling medium during the ingot crystallization; L is the length of the liquid medium; R is the average for the solidification time, thermal resistance from the ingot surface to the cooling medium; X is the distance of the considered profile point from the ingot surface; X is the coefficient of thermal conductivity of the solid phase of the ingot; P is the density of the solid phase; y - effective heat of crystallization, taking into account the overheating of the melt; V - the speed of the vit gshzani - ingot. Sources of information that are considered in the examination. Japan Patent No. 52-27104, 22 D I / OO, 1977.. For the German Federal Republic No. 2544О16, 22 D 11 / О4, 1977.. Author's Certificate of the USSR 3442, cl. B 21 B 1/00, 1978. USSR inventories certificate N 24280О4 / 02, 21 B 1/02, 1976.

-

-Y