SU980935A1 - Способ непрерывной разливки металла - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлург конкретнее к непрерывной разливке ме таллов. Известен способ непрерывной разли ки металлов, включающий подачу метал ла в кристаллизатор, выт гивание из него слитка, охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлаждени  водой, разбрызгиваемой форсунками, резку слитков и последующее охлаждение отрезанных слитков водой. При этом в течение 10-20 с после резки слитки охлаждают водой, разбрызгиваемой форсунками, и далее в течение 20-60 с - на воздухе, затем этот про цесс повтор ют. Сл бы располагают го ризонтально плашм  на рольганге 1. Недостатками этого способа  вл ют с  низкое качество поверхности слитков , а также необходимость применени  дорогосто щих и мощных вентил ционных .устройств. Низкое качество непрерывнолитых слитков объ сн етс  цикличностью охлаждени  водой и на воздухе. В результате в слитках возн кают значительные термические напр ж ни , превосход щие допустимые значе ,ни , привод щие к браку слитков по внутренним и наружным трещинам. Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, выт гивание из него слитка, охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлаждени  водой, разбрызгиваемой форсунками , резку слитков и последующее охлаждение отрезанных слитков водой. при этом выход щие из установки слитки охлаждают водой, разбрызгиваемой форсунками, установленными сверху и снизу по отношению к широким гран м слитка. При этом слиток располагают горизонтально на рольганге и охлаждают по всему сечению с 900 до 100°С, который в процессе охлаждени  передвигают по рольгангу 2. Недостатком данного способа  вл етс  низкое качество поверхности непрерывнолитых слитков после охлаждени  на рольганге при помощи вод ных форсунок. Это объ сн етс  тем, что при водофорсуночном охлаждении происходит дискретный теплоотвод от локальных участков поверхности слитка. Причиной этого  вл етс  неравномерный характер распределени  воды по полю орошени  каждого факела вод ной форсунки. В результате этого происходит местное переохлаждение или перегрев поверхности слитка, что способствует образованию внутренних и наружных трещин. Наиболее близким к изобретению  йл етс  способ непрерывной разливки метёшлов, включающий полачу металла в кристаллизатор, выт гивание из него слитка, охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлс1ждени  одой, разбрызгиваемой форсунками, рез;ку слитков и последующее охлаждение отрезанных слитков водой. При этом Слитки погружают в ванну с пробочной водой в вертикальном положемин на ребро и охлаждают с 1000 до 100°С 31. . Недостатками известного способа  вл ютс  большой расход воды, невыCQKoe качество слитков, а также необходимость применени  мощных кантователей , сл бов и специальных захватов на грузоподъемных кранах. Цель изобретени  - упрощение примен емого технологического оборудованн , а также предотвращение деформаЦии слитка и образовани  в нем трещи н. .1 Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу непрерывной разливки металла, включающему его по дачу в кристаллизатор, выт гивание из него слитка, охлаждение.поверхности слитку в зоне вторичного охлаждени  Водой, резку слитка на части и после . дующее охла одение отрезанных частей слйтка путем погружени  их в ванну с проточной водой, указанное погружение осуществл ют в горизонтальном положении на период времени 15-60 ми со скоростью 100-500 мм/с и охлаждаю до температуры по сечению слитка 150-300 С с удельным расходом воды в ванне 3,0-8,0 л/кг слитка, при этом под нижней гранью слитка поддерживают слой воды 0,8-1,5 толщины слитка 1-а над верхней - 4,0-&,0 его толщины и осуществл ют барботаж воды под слитком. В одном иэ вариантов способа слит ки погружают в воду в стопе с зазором между ними, равном рассто нию от нижнего слитка до дна ванны, а барбо таж осуществл ют под каждым слитком в течение всего периода охлаждени , причем расход воды подаваемой дл  Оарботажа, составл ет 0,4-2,0 л/кГ cAHtKa. Врем  охлаждени  сл бов в ванне С водой в пределах 15-50 мин, объ сн етс  необходимостью их охлаждени  . до 150-300 С. При меньшем времени охлаждени  не достигаетс  конечна  температура 9 1аждени , окалина с поверхности не полностью удал етс . При большем времени температура сл  бов по сечению опускаетс  ниже значе ний 150-300 с. Врем  охлаждени  сл  боВ толщиной 100-300 мм устанавлива : ют В пр мо пропорциональной зависимости от толщины слитка. Охлаждение слитков до 150-300с объ сн етс  необходимостью устранени  внутренних трещин при прокатке. При более низких значени х в сечении слитка возникают термические напр жени  и температурные градиенты, превосход щие допустимые значени , которые вызывают образование внутренних трещин. При больших значени х конечной температуры по сечению слитка не происходит полное удаление окалины с поверхности, а также возникает необходимость дальнейшего охлаждени  слитков в штабел х на складе i Пределы конечной температуры охлаждени  слиткой устанавливают в пр мой пропорциональной зависимости от толщины. Скорость погружени  слитков в воду в пределах 100-500 мм/с -объ сн етс  услови ми парообразовани  под нижней гранью слитка. При меньшем значении происходит взрывообразное выделение пара из-под слитка, что опасно с тйчки зрени  техники безопасности. При большем значении возникают относительно большие инерционные усили  в грузозахватных приспособлени х, что также опасно с точки зрени  техники безопасности. После полного погружени  слитка в воду скорость его опускани  может быть уменьшена. Значени  .скорости погружени  слитков устанавливают в пр мо пропорциональной зависимости от толщины слитка; Удельный расход воды в ванне в пределах 3-8 л/кг слитка объ сн етс  услови ми нагрена и парообразованием на поверхности воды в ванне. При меньшем значении не происходит охлаждение слитков сечением 100-300x800-2000 мм до необходимой конечной температуры. Кроме того, на поверхности воды в ванне про.исходит интенсивное паровыделение вследствие чpeз jepнoгo е.е нагрева . При большем значении удельный расход воды излишен и не приводит к дальнейшину повышению качестваохлажденных слитков. Значени  удельных расхс-дов -ВОДЫ, устанавливают в пр мой пропорциональной зависимости от габаритов сл бов. Необходимость установлени  под нижней гранью сл ба сло  воды в пределах 0,8-1,5 его толщины объ сн етс  услови ми тепломассообмена в нижней части ,ванны с водой. При меньшем значении происходит неравномерное охлаждение граней слитка и, как следствие этого, его коробление. При большем значении под нижней гранью слитка образуетс  застойна  зона воды, котора  не участвует в охлаждений слитка вследствие отсутстви  в этом районе конвективных потоков. Необходимость установлени  над верхней rpaHbio слитка сло  воды в пределах 4-8 его толщины объ сн етс  услови ми паровыделени  с поверхности ВОДЬ В ванне. При меньшем значении после погружени  слитка любого из предпочтительных дл  данного предложени  габаритов происходит интенсивное паровыделение, что затрудн ет технологический процесс охлаждени . При большем значении происходит излишний расход водк, не привод щий к дальнейшей оптимизации процесса охлаждени , Барботирование воды под нижней гранью слитка и между ними объ сн ет необходимостью снижени  расхода воды и повышени  эффективности ее использовани . Диапазон изменени  удельных расхо дов воды под нижней гранью слитка и между ними в пределах 0,4-2,0 л/кг слитка объ сн етс  необходимостью обеспечени  одинакового теплоотвода с противоположных граней слитка. При меньшем значении происходит неодинаковое охлаждение противоположных гра ней, в результате чего слиток коробитс  и тер ет свою пр молинейность При большем значении производитс  и лишний расход воды, не привод щий к дальнейшему повьвиению качества охлаждаемых слитков. Ниже дан вариант осуществлени  изобретени , не исключающий другие варианты в пределах предмета изобретени . Пример, В процессе непреры ной разливки в кристаллизатор подают .сталь марки Зсп, из которого выт гивают слиток сечением 250 х 1650 мм со скоростью 0,8 м/мин. В зоне; втори ного О5слаждени  слиток поддерживают и направл к)т роликами, а также охлаж дают водой, разбрызгиваемой форсунка ми, установленными между роликами и сгруппированными по участкам. После каждого участка форсуночного охлажде ни  замер ют температуру поверхности слитка при помощи оптических пиромет ров . В зоне вторичного охлаждени  устанавливают 6 форсуночных секций с общей длиной 17,6 ми измен ют интен сивность охлаждени  от 8,0 м под кристаллизатором до 2,5 м в конце зоны охлаждени . В данном примере температура противоположных широких граней сл ба на выходе из зоны вторичного охлаждени  составл е . Разница в значени х этих температур отсутствует. После выхода слитка из зоны вторичного охлаждени  он разрезаетс  на отдельные сл бы длиной по 10 м и несс  по 31,5 .т. После резки сл бы на правл ют по рольгангу к с водой . УдельньШ расход воды в ванне ус танавливайт равным 5,5 л/кг слитка. Общий объем воды в ванне при этом составл ет 173,3 м . Каждый сл б рольганга берут грузозахватными приспособлени ми и погружают в ванну с водой в горизонтальном положении со скоростью 300 мм/с. При этом под нижней гранью сл ба устанавливают слой воды величиной 1,2 толщины сл ба или 300 мМ, а над сл бо М - 6 толщинили 1,5 i. Слиток устанавливают иа дно ванны на подставки, имеющие высоту 300 мм, Сл б охлаждают в течение 38 мин. В зазор между нижней .граныо сл ба и дном ванны подают воду из форсунок . установленных вдоль граней слитка« Интенсивность подачи .воды и барвотировани  ее под сл бом устанавливают эавной 1,2 л/кг слитка. Общий расход барботирующей воды со всех четырех граней составл ет 38 м. Барботирующую воду подают равнсадерно по периметру слитка в течение всего времени его охлаждени . Поистечении 38 мин сл б вынимают из ванны с водой с температурой по сечению 225°С и штабелируют . После этого в ванну загружают следующий сл б. .Пример2. В процессе непрерывной разливки в kpHCTaiuiHaaTop подают сталь марки 2СП, иа которого выт гивают слиток сечением 150x800 мм со скоростьк) 1,2 м/мин. В зоне вторичного охлаждени  слиток поддерживают и направл ют роликами, а также охлажда- . ют водой, разбрызгиваемой форсунками установленныкш между роликами и сгруппированными по участкам. После каждого участка форсуночного охлаждени  замер ют температуру поверхности слитка при помощи оптических пирс метро8. В зоне непрерывного засорени  форс ° нок и погрешностей в работе измер ющих и регулирующих приборов противоположные широкие грани сл Са охлаждаютс  с различной интенсивностью, что приводит к возникновению разницы в значе ни х температуры противоположных широких граней слитка на выходе иЗ зоны вторичного охлаждени . В данном примере на одной грани температура поверхности составл ет , а на другой 890°С л разница составл ет 70°С. , После выхода слитка из зоны вторичного охлаждени  его разрезают на отдельные сл бы длиной по 10 м и вессмш по 6,1 т. После резки сл бы направл ют по рольгангу к ванне с воДой. Удельный расход воды в ванне устанав ливают разным 3 л/кг слитка, общий объем воды в ванне при этом состав л 18,3 м. Каждый сл б с рольганга берут грузозахватными приспособлени ми и погружают в ванну с водой в горизонтгшь-ном положении плашм  со скоростью 100 мм/с. При этом под нижней гранью сл ба устанавливаю т слой воды великиной 0,8 толщины сл ба или 80 мм, а над сл бом - 4 толщин или 400 мм. . Слиток устанавливают на дно ванны на подставки высотой 80 мм. Сл б охлаж|дают в течение 15 мин. В зазор между нижней гранью сл ба и дном ванны пода ют воду из форсунок, установленных вдоль гранейслитка. Интенсивность подачи воды и барботировани  ее под сл бом устанавливают равной 0,4 л/кг слитка. Общий расход барботирующей воды со всех четырех граней слитка составл ет 2,5 м. Барботирующую воду подают равномерно по периметру .слитка в течение всего времени его охлаждени . По истечении 15 мин сл б вынимают.из ванны с водой с температурой по сечению 150с и штабелируют После этого в ванну загружают следующий сл б.

Примерз. В процессе непрерыв ной разливки в кристаллизатор подают сталь марки Зсп, из которого выт гивают слиток сечением 300x2000 мм со скоростью 0,4 м/мин. В зоне вторичного охлаждени  слиток поддерживают и направл ют роликами, а также охлаждают водой, разбрызгиваемой ч форсунками , установленнЕлми между роликами и сгруппированными по участкам. После каж.цого участка форсуночного охлаждени  замер ют температуру поверхности слитка при помощи оптических пирометров .

В зоне вторичного охлаждени  устанавливают 9 форсуночных секций с общей длиной 21 м и измен ют интенсивность охлаждени  от 12 под кристаллизатором до 2,8 в конце зоны охлаждени .

В виду непредвиденного засорени  форсунок и погрешностей в работе из мер ющих и регулирующих приборов противоположные широкие грани сл ба, охлаждают с различной интенсивностью, что приводит к возникновению разницы в значени х температуры противополож .ных широких граней слитка на выходе из зоны вторичного охлаждени . В данном примере на одной широкой грани температура поверхности составл ет 940С, а на другой 840°С, что соетавл ет разницу 100°С.

После Аыхода из -зоны вторичного охлаждени  его разрезают на отдельные сл бы длиной по 10 м и весом по 46 т. После резки сл бы направл ют по рольгангу к ванне с водой. Удельный расход воды в ванне.устанавливают равным.8 л/кг слитка, общий объем :воды в ванне при этом составл ет 368 м.

Каждый сл б с рольганга берут клещами и погружают в ванну с водой в горизонтальном положении плашм  со скоростью 500 мм/с. При этом под нижней гранью сл ба устанавливают слой ,

воды величиной 1,5 толщин сл ба или j 450 мм, а над сл бом - 8 толщин или 2,4 м. Слиток устанавливают на дно ванны на подставки высотой 450 iviM. Сл б охлаждают в течение 60 мин. В зазор между нижней гранью сл ба и дном ванны подают воду из форсунок, установленных вдоль -граней слитка. Интенсивность подачи воды и барботировани  ее под сл бом устанавливают равной 2 л/кг слитка. Общий расход барботирующей воды со всех четырех граней слитка составл ет 92 м. Барботирующую воду подают равномерно по периметру слитка в течение всего времени его охламуцени . По истечении 60 мин сл б вынимают из ваннЫ с водой с температурой по сечению 300°С и штабелируют. После этого, в ванну загружают следующий сл б.

При погружении сл бов в ванну с водой стопой рассто ние между слитками выдерживают таким же, как и между Нижней гранью последнего сл ба и дном ванны. При этом .удельный расход барботирующей воды из форсунок в каждый зазор между сл бами устанавливают также таким, как и -под последним сл бом . Предлагаемый способ предпочтителен дл  охлаждени  сл бов сечением

100-300x800-2000 мм. I

Така  организаци  режима охлаждени  слитков позвол ет.устранить применение специальных кантователей и грузозахватных приспособлений. Кроме того, слитки после охлаждени  не короб тс , не нарушаетс  их пр молийейность , с их поверхности по всем гран м полностью отслаиваетс  и устран етс  окалина, в слитке не возникают внутренние и наружные трещины, парообразование с поверхности воды не осложн ет процесс обработки сл бов.

Claims (3)

1. Способ непрерывной разливки металла , включающий его подачу в кристаллизатор , выт гивание из него слитка , охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлаждени  водой, резку слитка на части и последующее охлаждение отрезанных частей слитка путем погружени  их в зону с проточной водой, отличающийс   тем, что, с целью упрющени  примен емого технологического оборудовани , а также предотвращени  деформации слитка и образовани  в нем трещин, отрезанные части слитка погружают в проточную воду в горизонтальном положении на период времени 15-60 мин со скоростью 100-500 мм/с и охлаждают до температ5фы по сечению слитка 15р-300 С с удельным расходом воды в ванне 3,0-8,0 л/кг слитка, при этом

9 98093510

под нижней граиью слитка поддерживаютвл ют под каждым слитком в течение

слой воды 0,8-1,5 толщины сллтка, авсего периода охлаждени , причем раснад верхней - 4,0-8,0 его толщиныход воды, подаваемой дл  барбо ажа,

и осуществл ют барботаж воды подсоставл ет 0,4-2,0 л/кг слитка,

слитком. .Источники информации,

2.Способ по п. I, о т л и ч а ю-5 прин тые во внимание при экспертизе щ и и с   тем, что слитки погружают1. За вка Японии И 54-2913,

в воду в стопе с зазором, равным рас-кл. IDA 722, 1979.

сто нию от нижнего слитка до дна2, За вка Японии 53-7373,

ванны.кл. 11 В09 1,1, 1978.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю-10 3. Тэккокай, 1976, W 2, щ и и с   тем, что барботаж осущест-с. 56-60.