SU925531A1 - Способ разливки стали в изложницу сверху - Google Patents

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к защите поддонов от приваривания, изложниц — от попадания брызг и заплесков металла, а также зеркала металла от охлаждения при разлив- ⁵ ке стали сверху.

Известен способ защиты поддонов и изложниц при разливке стали сверху с применением углеродсодержащих огнеупорных материалов [1]. ¹⁰

Однако углеродсодержащие покрытия при нанесении их на дно изложницы или на поддон разрушаются при ударе струи; огнеупорные покрытия, частично разрушаясь, загрязняют металл. Кроме того, ¹⁵ эти покрытия не предотвращают разбрызгивания металла при ударе струи о дно изложницы.

Известен также способ предотвращения разбрызгивания струи и соответственно ²θ снижения пораженности слитков дефектами поверхности, где на дно изложниц укладывают металлические стружку или манжеты, а также манжеты из картона [2].

Однако металлическая стружка и ман- 25 жеты могут в определенных условиях не расплавиться и образуют в слитке несплошности. Кроме того, струя при разливке попадает на манжеты и разбрызгивается еще более интенсивно. ³⁰

Общим недостатком способов является также то, что они не обеспечивают защиты зеркала металла от охлаждения и окисления.

Наиболее близким к изобретению пс технической сущности является способ разливки стали, при котором на дно изложницы перед разливкой помещают перлито-графитовую смесь [3].

К недостаткам способа можно отнести то, что защитная смесь содержит мелкий (0,15—30 мм) и легкий (80—250 кг/м³)' перлит. Поэтому при ударе струи металла он отбрасывается в стороны, не выполняя в дальнейшем функции предотвращения разбрызгивания металла. Не исключается при этом засорение металла мелкими частицами перлита. Другим недостатком указанного способа является науглероживание металла содержащимся в защитной смеси графитом. Смесь плохо защищает дно изложниц от приваривания, так как графит отбрасывается струей и при этом оголяется дно изложницы. Еще одним недостатком указанного способа является увеличение запыленности в разливочном пролете вследствие выноса мелких частиц перлита.

Целью изобретения является улучшение качества поверхности слитков и предотвращение их приваривания.

Для этого по предлагаемому способу в изложницу сначала вводят углеродсодержащий материал в виде смазки, которую наносят на дно, а затем — пористый подплавляющийся материал, в качестве которого используют шарообразные гранулы термозита фракцией 5—25 мм с объемным весом 300—600 кг/м³ в количестве 0,05— 0,3 объема изложницы.

В качестве углеродсодержащего материала для покрытия дна изложниц можно применять каменноугольную смолу, водный раствор сульфитно-спиртовой барды, водную суспензию графита и т. п.

В качестве пористых подплавляющихся шарообразных гранул можно также применять шунгизит, керамзит и т. п. Минимальная реакция этих материалов должна быть не менее 5 мм, чтобы за время наполнения слитка они не полностью расплавлялись; максимальная — 25 мм, чтобы обеспечить утепление зеркала металла в изложнице и в прибыльной надставке. Объемный вес этих материалов должен быть не ниже 300 кг/м³, чтобы они задерживали отраженные брызги металла и гасили возникающие на поверхности металла волны, и не выше 600 кг/м³ для обеспечения быстрого всплывания из металла, так как в начальный момент наполнения изложницы возможно захватывание части шарообразного гранулированного материала металлом. Количество этого материала должно быть не менее 0,05 объема изложницы, так как в противном случае в начале разливки не все брызги металла будут задержаны, а при дальнейшем наполнении изложницы и подплавлении части материала не погасятся волны на зеркале металла. Максимальное количество материала должно быть 0,3 объема изложницы, так как в противном случае при наполнении прибыльной надставки до требуемого уровня материал не поместится в оставшемся объеме прибыльной надставки. Кроме того, применять большее количество материала нецелесообразно и с экономической точки зрения.

Известно, что при нанесении углероддержащего покрытия на дно изложницы не предотвращается приваривание слитков вследствие сильного удара струи в начальный период разливки. По предлагаемому способу первый удар струи воспринимает шарообразный гранулированный материал, а углеродсодержащий материал предохраняет изложницу от химического взаимодействия с заливаемым металлом. Таким образом предупреждается приваривание слитков. Струя проникает через шарообразный гранулированный материал, который всплывает на зеркало металла. Брызги и заплески металла при этом га сятся гранулы, что предупреждает образование поверхностных дефектов на слитках. В случае частичного перемешивания гранул с металлом они быстро всплывают, так как имеют сравнительно большие размеры и низкий (по сравнению с металлом) объемный вес, т. е. они не загрязняют металл.

Пример 1. Дно изложницы для отливки 8-тонных слитков покрывают водным раствором сульфитно-спиртовой барды. Затем засыпают 0,15 м³ керамзита фракцией 5—25 мм с объемным весом 350 кг/м³. После этого наполняют изложницу металлом.

Пример 2. Дно изложницы для отливки 4-тонных слитков покрывают водной суспензией графита. Затем засыпают 0,1 м³ термозита фракцией 5—25 мм с объемным весом 400 кг/м³. После этого наполняют изложницу металлом.

Как показали данные проверки, в результате использования предлагаемого способа пораженность слитков поверхностными дефектами (в основном пленами) снижается на 34% (относительных) по сравнению с использованием прототипа. Приварка слитков при этом отсутствовала.

Кроме того, по сравнению с известными аналогичными техническими решениями изобретение обладает следующими преимуществами. Подплавляясь, гранулы образуют на зеркале металла слой шлака, ассимилирующий всплывающие неметаллические включения. Кроме того, шлак образует на стенках изложницы тонкий слой, улучшающий качество поверхности слитков. Одновременно нерасплавившиеся пористые гранулы служат хорошим утеплителем зеркала металла в изложнице и в прибыльной надставке после ее наполнения.

Изобретение представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит улучшить качество поверхности слитков и готового проката. Особенно это важно при производстве железнодорожных рельсов, так как зачистка дефектов на них не допускается (т. е. из длинномерного рельса приходится вырезать куски рельсов с дефектами поверхности). При этом получается большое количество короткомерных рельсов, а также значительное количество брака.

Claims (3)

1. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества поверхности слитков и предотвращение их приваривани . Дл  этого по предлагаемому способу в излол ницу сначала ввод т углеродсодержащий материал в виде смазки, которую нанос т на дно, а затем - пористый подплавл ющийс  материал, в качестве которого используют шарообразные гранулы термозита фракцией 5-25 мм с объемным Бесом 300-600 кг/мз в количестве 0,05- 0,3 объема изложницы. В качестве углеродсодержащего материала дл  покрыти  дна изложниц можно примен ть каменноугольную смолу, водный раствор сульфитно-спиртовой барды, водную суспензию графита и т. п. В качестве пористых подплавл ющихс  шарообразных гранул можно также примен ть шунгизит, керамзит и т. п. Минимальна  реакци  этих материалов должна -быть не менее 5 мм, чтобы за врем  наполнени  слитка они не полностью расплавл лись; максимальна  - 25 мм, чтобы обеспечить утепление зеркала металла в изложнице и в прибыльной над ставке. Объемный вес этих материалов должен быть не ниже 300 кг/м, чтобы они задерживали отраженные брызги металла и гасили возникаюшие на поверхности металла волны, и не выше 600 кг/м дл  обеспечени  быстрого всплывани  из металла, так как в начальный момент наполнени  изложницы возможно захватывание части шарообразного гранулированного материала металлом. Количество этого материала должно быть не менее 0,05 объема изложницы , так как в противном случае в начале разливки не все брызги металла бзДут задержаны, а при дальнейшем наполнении изложницы и подплавлении части материала не погас тс  волкы на зеркале металла. Максимальное количество материала быть 0,3 объема изложницы , так как в противном случае при наполнении прибыльной надставки до требуемого уровн  материал не поместитс  в оставшемс  объеме прибыльной надставки . Кроме того, примен ть большее количество материала нецелесообразно и с экономической точки зрени . Известно, что при нанесении углероддержащего покрыти  на дно изложницы не предотвращаетс  приваривание слитков вследствие сильного удара струи в начальиый период разливки. По предлагаемому способу первый удар струи воспринимает шарообразный гранулированный материал , а углеродсодержащий материал предохраи ет изложницу от химического взаимодействи  с заливаемым металлом. Таким образом предупреждаетс  приваривание слитков. Стру  проникает через шарообразный 1ранулированйый материал, который всплывает на зеркало металла. Брызги и заплески металла при этом гас тс  гранулы, что предупреждает образование поверхностных дефектов на слитках. В случае частичного перемешивани  гранул с металлом они быстро всплывают , так как имеют сравнительно большие размеры и низкий (по сравнению с металлом) объемный вес, т. е. они нге загр зн ют металл. Пример 1. Дно изложницы дл  отливки 8-тонных слитков покрывают водным раствором сульфитно-спиртовой барды. Затем засыпают 0,:15 м керамзита фракцией 5-25 мм с объемным весом 350 кг/м. После этого наполн ют изложницу металлом . Пример 2. Дно изложницы дл  отливки 4-тонных слитков покрывают водной суспензией графита. Затем засыпают 0,1 м термозита фракцией 5-25 мм с объемным весом 400 кг/м. После этого наполн ют изложницу металлом. Как показали данные проверки, в результате использовани  предлагаемого способа порал енность слитков новерхностными дефектами (в основном нленами) снижаетс  на 34% (относительных) по сравнению с использованием прототипа. Приварка слитков при этом отсутствовала. Кроме того, по сравнению с известными аналогичиыми техническими решени ми изобретение обладает следующими преимуществами . Подплавл  сь, гранулы образуют на зеркале металла слой шлака, ассимилирующий всплывающие неметаллические включени . Кроме того, шлак образует на стенках изложницы тонкий слой, улучшающий качество поверхности слитков. Одновременно нерасплавивщиес  пористые гранулы служат хорошим утеплителем зеркала металла в изложнице и в прибыльной надставке после ее наполнени . Изобретение представл ет значительный интерес дл  народного хоз йства, так как позволит улучшить качество новерхности слитков и готового проката. Особенно это важно при производстве железнодорожных рельсов, так как зачистка дефектов па них не допускаетс  (т. е. из длинномерного рельса приходитс  вырезать куски рельсов с дефектами поверхности). При этом получаетс  большое количество короткомерных рельсов, а также значительное количество брака. Формула изобретени  I. Способ разливки стали в изложницу сверху, включающий ввод перед заполнением ее металлом пористого подплавл ющегос  и углеродсодержащего материалов , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества поверхности слитков и предотвращени  их приваривани , в изложницу сначала ввод т углеродсодержащий материал в виде смазки, которую нанос т на дно, а затем - пориСтый подплавл ющийс  материал, в качестве которого используют шарообразные гранулы фракцией 5-25 мм с объемным весом 300-600 кг/см в количестве 0,05- 0,3 объема изложницы.
2. 2. .Снособ разливки стали по п. .1, отличающийс  тем, что в качестве пористого подплавл ющегос  материала используют шарообразные гранулы термозита .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1.Авторское свидетельство СССР № 431950, кл. В 22 С 7/00, 1975.

   i

   2.Авторское свидетельство C.CCR 440202, КЛ. В 22 D 7/12, 1975.
3. 3.Техническа  инструкци  по произБодству стали № 12-72. Енакиевский металлургический завод, 1972.