UA77001C2 - Method for production of steel strip and steel strip (variants) - Google Patents

Description

рділа сталь містить загальний кисень від 100 до сталь являє собою сталь з вмістом загального 250 частин на мільйон. кисню від 100 до 250 частин на мільйон і вмістом 13. Тонколистова сталева смуга, виготовлена ме- вільного кисню від 30 до 50 частин на мільйон у тодом безперервного лиття з використанням пари розплаві сталі, з якої виконана ця смуга. горизонтальних охолоджувальних прокатних вал- 17. Тонколистова сталева смуга, одержана мето- ків, яка має товщину до 5мм і виготовлена з затве- дом безперервного лиття з використанням пари рділої сталі, що містить затверділі включення ок- охолоджувальних горизонтальних прокатних вал- сидів, розподілені таким чином, що на глибину 2 ків, яка має товщину менше 5 мм і виготовлена з мікрону від поверхні поверхневі зони смуги містять затверділої сталі, що містить включення оксидів, згадані включення при питомій густині щонаймен- розподілені таким чином, що відображають вміст ше близько 120 включень/мм-. загального кисню від 100 до 250 частин на мільйон 14. Тонколистова сталева смуга за п. 13, яка від- і вміст вільного кисню від 30 до 50 частин на міль- різняється тим, що затверділою сталлю є розкис- йон у розплаві сталі, з якої виконана ця смуга. лена кремнієм або марганцем сталь, із оксидними 18. Тонколистова сталева смуга за п.17, яка відрі- включеннями, що містять один або декілька окси- зняється тим, що затверділа сталь являє собою дів МпО, 510», АІ25Оз. сталь, розкислену кремнієм або марганцем, а ок- 15. Тонколистова сталева смуга за будь-яким з сидні включення містять один або декілька оксидів пп. 13 або 14, яка відрізняється тим, що оксидні Мпо, 510» і Аг Оз. включення мають розмір від 2 до 12 мікронів. 19. Тонколистова сталева смуга за будь-яким з 16. Тонколистова сталева смуга за будь-яким з пп.17 або 18, яка відрізняється тим, що оксидні пп. 13-15, яка відрізняється тим, що затверділа включення мають розмір від 2 до 12 мікронів.

Даний винахід належить до способу виливан- високе значення величини питомого теплового ня сталевої смуги. Зокрема, заявка на винахід сто- потоку і велику ділянку зародження центрів крис- сується способу безперервного лиття сталевої талізації при первинному отвердінні сталі на пове- тонколистової смуги на машині безперервного рхнях прокатних валків з метою формування шарів лиття, яка оснащена парою горизонтальних охо- (кірок) металу. (Патент США Ме5,720,336)| описує, лоджуваних прокатних валків. яким чином можна збільшити значення питомого

При литті з використанням здвоєних валків ро- теплового потоку при первинному отвердінні, за- зплавлений метал вводять між парою горизонта- стосувавши такий хімічний склад розплаву сталі, льних валків, що обертаються у протилежних на- при якому істотна частка окисів металу, сформо- прямках. Валки охолоджують таким чином, що ваних у вигляді продуктів розкиснення, присутня у шари металу затвердівають на рухомих поверхнях рідкому стані при температурі первинного отвер- валків і з'єднуються разом у зазорі між валками, діння, формуючи таким чином, як правило, рідкий утворюючи виріб у вигляді отверділої смуги, яка шар у проміжній ділянці між розплавленим мета- спрямовується вниз від зазору між згаданими вал- лом і поверхнею кожного з прокатних валків. Згід- ками. Термін "зазор" у контексті даного винаходу но з описами |до патентів США МеМое5,934,359; стосується спільної зони, в межах якої дані валки 6,059,014 і міжнародної заявки Мед 99/006411, найбільш близько розташовані стосовно один од- стан центрів кристалізації сталі при первинному ного. Розплавлений метал можна зливати з ковша отвердінні може залежати від структури поверхні у меншу місткість, з якої він може стікати через прокатних валків. Зокрема, (У міжнародній заявці патрубок для подачі рідкого металу, що розміще- Мо АО 99/006411 розкрито, що структура, яка хара- ний над зазором і спрямовує метал у зазор між ктеризується безладним розташуванням підви- валками, формуючи таким чином ванну розплав- щень та западин, може збільшити інтенсивність леного металу, що бере участь у процесі лиття, первинного отвердіння завдяки забезпеченню на- причому розплавлений метал утримується на по- явності зон потенціальних центрів кристалізації, верхнях прокатних валків безпосередньо над за- розподілених по поверхнях прокатних валків. Нами зором і розпливається по довжині всього зазору. було встановлено, що поява центрів кристалізації

Ванна розплавленого металу звичайно локалізу- залежить також від наявності у розплаві сталі ється між бічними пластинами або перемичками, включень оксидів; при цьому несподіваним вияви- які утримуються у стані рухомого сполучення з лося спостереження, в результаті якого напрошу- торцевими поверхнями валків для перекриття вався висновок про те, що не має сенсу здійсню- обох кінцевих зон ванни розплавленого металу з вати процес виливання смуги з використанням метою попередження Її стікання за межі локаліза- здвоєних валків, застосовуючи розплав "чистої" ції. Як альтернативний засіб можуть бути викорис- сталі, у якій кількість включень, сформованих у тані електромагнітні бар'єри, які також входять в процесі розкиснення, у розплавленій сталі зводи- обсяг захисту даного винаходу. лася до мінімуму перед процесом лиття.

При виливанні тонколистової сталевої смуги Сталь для безперервного лиття піддається ро- на виливній машині зі здвоєними валками розпла- зкисненню у ковші перед розливанням. При литті з влена сталь у ванні розплавленого металу, в ос- використанням здвоєних валків сталь піддається новному, повинна мати температуру порядку розкисненню кремнієм та/або магнієм у ковші, хоча 150070 і вище, тому існує потреба в обладнанні існує можливість використання й процесу розкис- дуже високої інтенсивності охолодження на повер- нення алюмінієм з додаванням кальцію для регу- хнях прокатних валків. Дуже важливо забезпечити лювання формування твердих включень А/гОз, які можуть закупорювати тонкі канали, що проводять цем. потоки розплавленого металу у системі подачі Включеннями оксидів можуть бути включення, металу, по якій розплав подається у ванну розп- одержані в результаті отвердіння, і включення, лавленого металу. До цього часу вважалося за одержані в результаті розкислення. Включення, доцільне прагнути отримання оптимальної чистоти одержані в результаті отвердіння, формуються під сталі, піддаючи її такій обробці у ковші, яка зводи- час охолодження і отвердіння сталі у процесі лит- ла б до мінімуму рівень загального кисню у розп- тя, а включення, одержані в результаті розкиснен- лавленій сталі. Однак ми дійшли висновку, що ня розплавленої сталі, формуються перед вили- зниження рівня кисню у сталі зменшує обсяг вклю- ванням. Отверділа сталь може містити включення чень, і якщо вміст загального кисню сталі спадає оксидів, що звичайно складаються з одного або нижче певного рівня, природа первинного контакту декількох оксидів, представлених групою з Мпо, між сталлю і поверхнями валків може бути насті- Сао, 5іО» і/або АІ25Оз, розподілених по сталі з гус- льки несприятливо змінена, що кількість центрів тиною центрів кристалізації в межах від 2г/см3 до кристалізації виявиться недостатньою для генеру- Аг/см3, вання процесу швидкого первинного отвердіння та Розплавлена сталь може бути рафінована у одержання високого значення питомого теплового ковші перед введенням у простір між прокатними потоку. Завдяки належній організації процесу роз- валками для формування ванни розплавленого киснення у ковші, розплав сталі приготовляється у металу шляхом нагріву завантаження сталі і шла- ковші таким чином, що склад загального кисню коутворювального матеріалу у ковші, формуючи знижується до величини в межах діапазону зна- при цьому розплав сталі, покритий шлаком, що чень, які забезпечують успішне отвердіння на про- містить оксиди кремнію, марганцю і кальцію. Розп- катних валках і одержання штабового прокату із лав сталі може перемішуватися шляхом введення задовільними властивостями. Розплавлена сталь до неї під тиском інертних газів з метою здійснення характеризується таким розподілом включень ок- знесірчення, а у випадку виробництва сталі, роз- сидів (звичайно МпО, Сао, 510» і/або АїІ2Оз), який кисленої кремнієм та/або марганцем, шляхом по- достатній для забезпечення адекватної густини дальшого вприскування кисню для одержання зон зародження центрів кристалізації на поверхнях сталі із заданим вмістом загального кисню, ї/ що- валків для первинного отвердіння, при цьому оде- найменше, 100 частин на мільйон, а звичайно, ржаний штабовий прокат демонструє характерис- менше чим 250 частин на мільйон. Процес знесір- тичний розподіл отверділих включень. чення може знижувати вміст сірки у розплаві сталі

Створено спосіб виготовлення сталевої смуги до величини менше 0,0195, за вагою. шляхом безперервного лиття, що включає опера- Тонкостінна сталева смуга, одержана методом ції, при яких: безперервного литва з використанням здвоєних а) складають пару охолоджених прокатних ва- валків, як було описано вище, має товщину менше лків, які встановлюють із зазором і обладнують 5мм і формується з отверділої сталі, що містить обмежувальними пристроями, розміщеними у зоні отверділі включення оксидів. Розподіл включень кінцевих ділянок зазору; може бути таким, при якому у двох зонах повер-

Б) вводять розплавлену низьковуглецеву хонь смуги на глибину до 2 мікронів від зовнішньої сталь з вмістом загального кисню, щонайменше, поверхні містяться отверділі включення, що харак- 100 частин на мільйон і вмістом вільного кисню від теризуються питомою поверхневою густиною, що- до 50 частин на мільйон між парою прокатних найменше, до 120 включень/мм. валків для формування ванни розплаву між прока- Затверділою сталлю може бути сталь, що роз- тними валками; кислена кремнієм та/або марганцем, а включення с) забезпечують обертання прокатних валків у оксидів можуть містити одне або декілька вклю- протилежних напрямках і отвердівають розплав- чень МпоО, Сао, 5іО»: і АІ25Оз. Як правило, розмір лену сталь для формування шарів (кірок) металу включень знаходиться в межах від 2 до 12 мікро- на поверхні прокатних валків з рівнями включень нів, у всякому разі, принаймні, більшість включень оксидів, відображеними вмістом загального кисню має розміри у вказаних вище межах. розплавленої сталі, з метою активізації формуван- Описаний вище спосіб забезпечує одержання ня тонкостінної сталевої смуги; єдиної у своєму роді сталі з високим вмістом кис- а) формують отверділу тонкостінну сталеву ню, розподіленого у включеннях оксидів. Зокрема, смугу з отверділих шарів через зазор між вказани- поєднання високого вмісту кисню у розплаві сталі і ми прокатними валками. малий проміжок часу, протягом якого розплавлена

Вміст загального кисню розплавленої сталі у сталь знаходиться у ванні розплавленого металу, ванні розплавленого металу може складати від забезпечують одержання тонкостінної сталевої 100 до 250 частин на мільйон. Більш конкретно, смуги з поліпшеною пластичністю. він може складати, приблизно, 200 частин на мі- Для більш детального опису винаходу деякі льйон. Сталь може характеризуватися вмістом приклади здійснення подані з посиланнями на ма- вуглецю в межах від 0,00195 до 0,195, за вагою, люнки, що додаються, на яких: вмістом марганцю в межах від 0,190 до 2,095, за на Ффіг.1 зображено дію температур плавлення вагою, і вмістом кремнію в межах від 0,0195 до включень на величину значень питомих теплових 1095, за вагою. Сталь може характеризуватися потоків, одержаних при дослідженнях способу ви- вмістом алюмінію порядку 0,0195 або менше, за ливання із застосуванням здвоєних валків та з вагою. Вміст алюмінію може скласти 0,00895 або використанням сталей, розкислених кремні- менше, за вагою. Розплавленою сталлю може єм/марганцем; бути сталь, розкислена кремнієм та/або марган- на Фіг.2 зображена карта енергетичної диспе-

рсної спектроскопії (ЕЮО5) марганцю, що демонст- ліджень методом енергетичної дисперсійної спек- рує зону тонких включень отвердіння в отверділій троскопії (ЕЮО5), показана на Фіг.2. При аналізі зо- сталевій смузі; браження можна зробити висновок, що включення на Фіг.3 зображено графік, що демонструє отвердінь надзвичайно малі (як правило, менше 2- вплив різних вмістів марганцю і кремнію на темпе- Зим) і локалізуються у зоні, розташованій в межах ратуру ліквідусу (переходу у рідкий стан) вклю- від 10 до 20им від поверхні. Типовий розподіл за чень; крупністю (гранулометричний склад) по всій тов- на Фіг.А зображена взаємозалежність між вмі- щині смуги показаний на Ффіг.3 нашої роботи під стом оксиду алюмінію (визначеного за " складом назвою (Безепі Оемеіортепів іп Ргоідесі М Ще доїпі включень смуги) та ефективністю розкиснення; Оемеіюортепі ої Гом Сапоп 5іее! Зігр Савіїпд бу на Фіг5 наведена трьохкомпонентна фазова ВМР апа ІНІЇ, представленій на конгресі МЕТЕС діаграма МпО, Сабо, 510» і АІ205; 99, Дюсельдорф, Німеччина (13-15 червня 1999р.). на Фіг.б зображена взаємозалежність між Порівняльні рівні включень отвердінь визна- вмістом включень оксиду алюмінію і температурою чаються, головним чином, рівнями Мп і 5і у сталі. ліквідусу (переходу у рідкий стан); На Фіг.3 показано, що величина відношення Мп до на Фіг.7 продемонстровано вплив кисню у роз- 5і справляє значний вплив на температуру лікві- плаві сталі на поверхневий натяг; дусу (температуру переходу у рідкий стан) вклю- на Фіг.8 зображено графік результатів розра- чень. Сталь, розкислена марганцем та/або кремні- хунків, що стосуються включень, які є в наявності єм, що містить вуглець у кількості від 0,00195 до для зародження центрів кристалізації при різному 0,195, за вагою, марганець - у кількості від 0,195 до ступені чистоти сталі. 2,095, за вагою, кремній - у кількості від 0,195 до

Проведено розширені дослідження процесу 1095, за вагою, і алюміній - у кількості порядку лиття на виливній машині зі здвоєними валками, 0,0195 або менше, за вагою, може формувати такі тип якої у всій повноті ознак описаний |у патентах включення оксидів при охолодженні сталі у верхніх

США МоМо5,184,668 і 5,277,243|. Виливна машина зонах ванни розплавленого металу. Зокрема, призначена для виробництва сталевої смуги тов- сталь може мати наведений нижче склад, що щиною порядку їмм і менше. Дані досліджень отримав позначення МОб: процесу лиття з використанням сталі, розкисленої вуглець 0,069, за вагою кремнієм і марганцем, продемонстрували, що тем- марганець 0,695, за вагою пература плавлення включень оксидів у розплав- кремній 0,2895, за вагою леній сталі справляє вплив на значення питомих алюміній 0,00295, за вагою теплових потоків, одержаних під час отвердіння Включення розкиснення утворюються у проце- сталі, як показано на Фіг.1. Оксиди з низькою тем- сі розкиснення розплавленої сталі у ковші за до- пературою плавлення при теплопередачі покра- помогою АЇ, 5і, Мп. Таким чином, склад включень щують контакт між розплавленим металом і пове- оксидів, сформований під час розкиснення, базу- рхнями прокатних валків у верхніх зонах ванни, ється, головним чином, на МпоО, 5іО», АІ2Оз. Ці забезпечуючи більш високу інтенсивність тепло- включення оксидів безладно локалізуються у смузі передачі. Рідинні включення не виникають, якщо їх і мають більш крупну зернистість, ніж включення температура плавлення вища за температуру ста- отвердіння, що знаходяться у безпосередній бли- лі у ванні розплавленого металу. Тому існує загро- зькості від поверхні смуги. за критичного зниження інтенсивності передачі Вміст оксиду алюмінію включень справляє ве- тепла, якщо температура плавлення включення ликий вплив на рівень вільного кисню у сталі. На перевищить температуру близько 160070. Фіг.4 показано, як із збільшенням вмісту оксиду

Дослідження процесу лиття з використанням алюмінію у сталі зменшується вміст вільного кис- сталей, розкислених алюмінієм, привели до насту- ню. З введенням оксиду алюмінію включення пного висновку: щоб уникнути формування вклю- Мпо:5іО» розчиняються при подальшому зниженні чень оксиду алюмінію з високою (температурою їх активності, що у свою чергу знижує рівень віль- плавлення (температурою плавлення 20507С), ного кисню. Це можна спостерігати на реакції, необхідно обробити її кальцієм для одержання представленій наступним рівнянням: рідких включень Сао:А12О3з. Мп5і-3ОАгОзе(А1203). МпО.51О»

Включення оксидів, сформовані у шарах (кір- Що стосується включень на основі (А/ІгОз). ках) металу, що затвердівають, І, у свою чергу, у МпО.510», вплив складу включення на температу- тонкій сталевій смузі, являють собою включення, ру ліквідусу (температуру переходу у рідкий стан) сформовані під час охолодження і отвердіння ста- може бути продемонстрований на потрійній фазо- лі, а також включення розкиснення, сформовані вій діаграмі, показаній на Фіг.5. Дослідження вклю- під час здійснення рафінування у ковші. чень окисів-у тонкостінній м сталевій смузі показа-

Рівень вільного кисню у сталі різко знижується ли, що відношення МпО/5іОг звичайно складає від при охолодженні у менісках металу, внаслідок чого 0,6 до 0,8. Було встановлено, що у цьому режимі створюються умови для виникнення включень вміст окису алюмінію у включеннях окисів мав отвердіння в безпосередній близькості від поверх- найбільший вплив на температуру плавлення ні смуги. Ці включення отвердіння формуються, включення (температуру ліквідусу), як показано на головним чином, з м МпоО:5іО» у процесі наступної Фіг.6. реакції: Визначено, що відповідно до даного винаходу,

МпжзікО»2:МпО:5ІО» для процесу лиття важливо мати такі включення

Поява на поверхні смуги включень отвердіння, отвердіння і розкиснення, які знаходяться у рідко- виявлених і одержаних на карті в результаті дос- му стані при температурі первинного отвердіння сталі, при цьому розплав сталі у ванні розплавле- 200 частин на мільйон. Такі рівні кисню у ковші ного металу характеризується вмістом кисню, що забезпечують одержання рівнів загального кисню складає, приблизно, 100 частин на мільйон, для величиною, щонайменше, 70 частин на мільйон і того щоб одержати шари металу з рівнями вклю- рівнів вільного кисню від 20 до 60 частин на міль- чень оксидів, відображеними вмістом загального йон у проміжному розливному пристрої і, у свою кисню у розплавленому металі, з метою активізації чергу, такі ж самі або дещо нижчі рівні кисню у зародження центрів кристалізації і забезпечення ванні розплавленого металу. Вміст загального високого значення питомого теплового потоку під кисню може бути виміряний приладом "І есо" і від- час первинного отвердіння сталі на поверхнях регульований за рахунок інтенсивності «проми- прокатних валків. Включення як отвердіння, так і вання» у процесі обробки у ковші, тобто за рахунок розкислення є включеннями оксидів, забезпечують кількості аргону, барботованого у ковші через по- зони зародження центрів кристалізації і значно ристу пробку або верхню кисневу фурму, а також покращують м кристалізацію під час процесу отве- за рахунок тривалості обробки. Вміст загального рдіння металу. Однак інтенсивність утворення кисню виміряли традиційними способами, викори- включень розкиснення у кінцевому рахунку конт- стовуючи прилад для хімічного аналізу ролюється, тому їх концентрація може бути різ- (Мігодеп/Охудеп Оеїегтіпайг) типу ГЕСО ТО-436, ною. Включення розкиснення набагато більші, описаний у посібнику Кі експлуатації звичайно більше 4 мікронів, тоді як включення Мійгодеп/Охудеп Оеїегтіпайг, отриманому від отвердіння, в основному, менше 2 мікронів, утво- ГЕСО Іформа Ме200-403, відредаговано, квітень рюються на основі МпО.5іО» і не містять А/І2Оз, 96, розділ 7 на стор. від 7-1 до 7-4). тоді як включення розкиснення звичайно містять Щоб визначити, чи дійсно підвищені значення

А20з. питомих теплових потоків, одержані при більш

При дослідженнях процесу лиття з викорис- високих вмістах загального кисню, досягнуті за- танням згаданої вище марки сталі, розкисленої вдяки наявності включень окисів як зон для утво- кремнієм або марганцем, було встановлено, що рення центрів кристалізації, були проведені дослі- якщо вміст загального кисню сталі знижується при дження процесу лиття з використанням сталей, у здійсненні процесу рафінування у ковші до низьких яких розкиснення у ковші проводилося за допомо- рівнів, як мінімум, нижче 100 частин на мільйон, гою кальцію-силіциду (Са!-5іЇ), а результати порів- значення питомих теплових потоків також змен- нювалися з результатами процесу лиття при 5і- шуються, а сам процес лиття погіршується, тоді як розкислених низьковуглецевих сталях, відомих як добрих результатів лиття можна досягти при за- сталі марки МОб. Результати подані у наступній безпеченні вмісту загального кисню величиною, таблиці: щонайменше, 100 частин на мільйон, а звичайно,

Таблиця 1

Відмінності у значеннях питомого теплового потоку між марками МОб і Са-5і ваше | мае | тенет Твен кет онекнетпетютн

Пи ТЕН ПОН ННЯ ПО СУ ООН КОН ех НОЯ КОН Я У м34 | моб | 77777627 777171717171717171711116911111111СЇ11171717171717171711139581111111С1С 050 | Са! | 60777777 7777771717171171я61111С 11111124 051 | сСаві | (вв. |77777777177с7с71я5117 Ї711171717171717171711с256СсСсС

Хоча рівні Мп і 5і були однакові для нормаль- томих теплових потоків у плавках Са-5і були ниж- но розкислених марок, рівень вільного кисню у чими, незважаючи на більш низьку температуру плавках Са-5і виявився нижчим, а включення ок- плавлення включення (див. Таблицю 2). сидів-містили більшу кількість СаО. Значення пи-

Таблиця 2

Склади шлаків з розкисненням Са-5і мае дю | во І ме | АТ сю мільйон) | 50» | Ммпо | АБЗ | са | сс)

Саві | (рРКхуНД/2311111111/7117 325 | 98 | за | 221 | ..рюрюИюИиИолщ3яя11

Рівні вільного кисню у марках Са-5і були ниж- натягу до рівнів, які пояснюють зниження, що спо- чими, звичайно їх величина складала від 20 до 30 стерігалося, значення питомого теплового потоку. частин на мільйон, у порівнянні з величиною від 40 На підставі викладеного можна зробити ви- до 50 частин на мільйон для марок МОб. Кисень є сновок, що зниження у сталі рівнів вільного і зага- поверхнево-активним елементом, тому зниження льного кисню знижує обсяг включень і, таким чи- рівня кисню спричиняє зменшення змочування між ном, знижує число включень оксидів для розплавленою сталлю і прокатними валками і ви- забезпечення первинного утворення центрів крис- кликає зниження інтенсивності передачі тепла. талізації. Це потенціально погіршує природу пер-

Однак з Фіг.7 зрозуміло, що зменшення кількості винного контакту сталі з поверхнею валка. Випро- кисню від 40 до 20 частин на мільйон може вияви- бування зануренням показало, що для тися недостатнім для підвищення поверхневого генерування значення питомого теплового потоку,

достатнього для первинного отвердіння у верхній на мільйон рівень включень оксидів виявиться або меніскній зоні ванни розплавленого металу, недостатнім для забезпечення відповідності вимо- необхідне утворення центрів кристалізації з пито- гам одержання питомої поверхневої густини заро- мою поверхневою густиною близько 120/мм?. Гли- дження центрів кристалізації. Відповідно до ви- боке занурення у процесі випробувань передбачає кладеного вище, при регулюванні складу сталі подачу охолодженого блока у ванну розплавленої методом розкиснення у ковші вмістом кисню сталі сталі зі швидкістю, яка з великим наближенням слід управляти таким чином, щоб забезпечити повторює умови на поверхнях прокатних валків вміст загального кисню в межах від 100 до 250 виливної машини зі здвоєними прокатними валка- частин на мільйон, звичайно близько 200 частин ми. Сталь затвердіває на охолодженому блоці, як на мільйон. У результаті, шари глибиною 2 мікро- тільки його починають переміщати через ванну на, що прилягають до прокатних валків при пер- розплавленого металу для утворення шару отвер- винному отвердінні, будуть містити включення ділої сталі на поверхні блока. Товщина цього шару оксидів, що мають значення питомої поверхневої може бути виміряна у точках, розташованих по густини зародження центрів кристалізації 120/мм". всій площі поверхні, для одержання карти варіан- Ці включення повинні розташовуватися у зовнішніх тів інтенсивності отвердіння, а отже, і для визна- поверхневих шарах остаточно сформованого чення ефективної інтенсивності передачі тепла у отвердлого виробу, виконаного у вигляді смуги, і різних точках розташування. Таким чином, існує можуть бути виявлені в результаті відповідних можливість повсюдно забезпечити вимір інтенсив- досліджень, наприклад, методом енергетичної ності отвердіння і всіх значень питомого теплового дисперсійної спектроскопії (ЕОС). потоку. При цьому можуть проводитися дослі- Приклад дження мікроструктури поверхні смуги для коре- ляції змін у мікроструктурі отвердіння за рахунок внесення зміни в інтенсивність досліджуваних Критичне значення пи- отвердінь І значення, що характеризують процес томої поверхневої гус- передачі тепла, а також з'являється можливість тини зародження цент- для дослідження структур, пов'язаних з центрами рів кристалізації, кристалізації, при первинному отвердінні на охо- число/мм2 (необхідної 120 вкл./мм Це значен- лодженій поверхні. Пристрій для тестування зану- для досягнення достат- ня було одержане при ренням більш повно розкритий в описі |до патенту ніх значень інтенсивнос- дослідженні зразка ме-

США Ме5,720,3361. ті передачі тепла) тодом занурення

Взаємозалежність між вмістом кисню у рідкій авина довжина) ват сталі при утворенні первинних центрів кристаліза- ка, м 1 ції і передачею тепла була досліджена на моделі, описаній у Додатку 1. Дана модель характеризу- Місткість ковша у тон- ється тим, що всі включення окисів мають сфери- чну форму і рівномірно розподілені у сталі. Перед- бачається, що поверхневий шар складає 2Мм і що мс ан ної тільки ті включення, які присутні у цьому поверх- частин на мільйон 75 невому шарі, можуть брати участь у процесі крис- талізації при первинному отвердінні сталі. Почат- ВИХІДНІДАНІЇ 01100003 ковими даними моделі стали: загальний вміст кисню у сталі, діаметр включення, товщина смуги, швидкість лиття і товщина поверхневого шару. Як Обсягвключення,мі (100. вихідні дані було прийнято процентний вміст Обсяг включення, м : : : я Загальне число вклю включень у повному обсязі сталі, необхідний для альне Число ВКЛ оооовдвізІязвІ в забезпечення питомої поверхневої густини заро- чень 1706096451319381,5 дження центрів кристалізації 120/мм". Товщина поверхневого

На Ффіг.8 подано графік процентного вмісту шару, шп (цм) (одна включень кисню у поверхневому шарі, необхідного сторона) 2 ! для участі у процесі кристалізації з метою досяг- Загальне число вклю. 4265241128298,4536. Ці нення питомої поверхневої густини зародження чень тільки для поверхні| включення можуть бра- центрів кристалізації при різному ступені чистоти ти участь у процесі пер- сталі, вираженої вмістом загального кисню, пе- . винної кристалізації редбачаючи проведення досліджень на смузі зав- (Швидкістьлиття, м/хв. |80 77777771 товшки 1,6мм при швидкості лиття ЗОм/хв. Показа- но, що при використанні включення розміром 2им і лоща поверхні смути ово увв я при вмісті загального кисню 200 частин на мільйон ме 19230, 76923 для досягнення питомої поверхневої густини за- зу жи родження центрів кристалізації 120/мм? у поверх- зон утворення центрів) невому шарі буде потрібна присутність 2095 від кристалізації 2307692,30760 загальних наявних включень оксидів. Проте при Процентний вміст наяв вмісті загального кисню 80 частин на мільйон для них включень, які повин досягнення критичної інтенсивності утворення ні брати участь у процесі центрів кристалізації буде потрібно близько 50965 кристалізації, (965) включень, а при рівні загального кисню 40 частин 54,10462 даток ; потрібно 0,38кг кисню для одержання кг одаток 1 Са отрібно 0,38 сню одержа 1

Перелік символів включень, до складу яких входять 5095 А29Оз та м ж ширина (довжина) валка, м б . а (до а) валка 5096 Сао

І ж товщина смуги, мм м-1,9х(а/г)з

Те - вага сталі у ковші, тонни (3) Мети(ріхмі)

Ре -тустинасталі к/мб (4) Ме-(2,0ївх0,001х МУ)

Рі - густина включень, кг/м | (Б) І «(тех 1000 (рехмх 1000)

Ої - загальний вміст кисню у сталі, частин на (6) Ав-2,Охі хм 4 Мільнон (роту, е (7) Міеч-Аєх 106Х МС мі обсяг ного включення М (8) Ма (Мгедіме)х 100,0 т - маса включень Кг ' Рівняння 1 застосовують для розрахунку маси

Ме Е загальна кількість включень включень, присутніх у сталі. ці . Рівняння 2 застосовують для розрахунку обся-

М. 7 товщина поверхневого шару, шт (нм) гу одного включення, припускаючи, що включення з т загальна кількість включень у поверхнево- мають сферичну форму. му шарі (яка може орати участь в Рівняння З використовують для розрахунку за- утворенні центрів кристалвації гальної кількості включень, присутніх у сталі. т 7 швидкість виливання смуги, м/хв. Рівняння 4 використовують для розрахунку за- д. 7 довжина смуги, м й гальної кількості включень, присутніх у поверхне-

М 57 площа поверхні смуги, м бхі вому шарі (передбачаючи наявність 2ит з кожної тед - загальна кількість включень, що необхідна сторони). Слід взяти до уваги, що дані включення для забезпечення відповідності густини заро- можуть брати участь тільки при первинній криста- дження центрів кристалізації лізації

МО 7 питома густина зародження центрів криста- Рівняння 5 і 6 використовують для розрахунку лізації, число/мм- (одержано в результаті до- загальної площі поверхні смуги.

М пор зага методом занурення) , Рівняння 7 використовують для розрахунку кі- ах - 2 загальної кількості включень, присутніх у лькості включень, необхідних для розміщення на розплаві сталі на поверхні прокатних валків, поверхні, щоб відповідати умовам інтенсивності для здійснення процесу первинного утво- зародження центрів кристалізації. рення центрів кристалізації Рівняння 8 використовують для розрахунку рі процентного вмісту загального числа включень, івняння 1у04? присутніх на поверхні, які повинні брати участь у тіе(оєсхтьх 0,00 Мо, Й | | процесі зародження центрів кристалізації. Слід

Примітка: для сталі, розкисленої Мп-5і, потрі- мати на увазі, що якщо це число перевищує 10095, бно 0,42кг кисню для одержання ке включень, до то кількість включень на поверхні виявляється складу яких входять 3075 МпО, 4095 ЗО» і 3095 недостатньою для відповідності умовам заро-

А203. | Й дження центрів кристалізації.

Для сталі, розкисленої АЇ (з уприскуванням з як пн рент КК ДЯр о ет

ІЗ кій лю тя, щи Е зма В о В С сс а і: па Нд поза. і що шо ЯН Кк

ЕХ В он : НЯ Шо в і п ва і бою жк а і вала р Мом Ми КЕ

М Я НК у ЕК в АТ ЕМ ів ! паче рН

ЗЕ ШИ і ша в ОН

ЕЕ і ши Он

Но НА А В и - тю «5 на ее нн З

Б паю яю аз МОЛ ВК Ж В А Йн

ЛЕМКШЕАТУЄА МКМ УСУ БАЗЕМИМНІ СМ ЦУА ХОМ «ФВ ій і. 3 і хо побу ву «БЖ ня Я щі 7 І є х ЗАМ ФО три мтинтнаан котттннння рУШИИ рен вх тню нн М Н х Н й дО ї Х. М я УМ ю БУТЬ Ме ! їх вотоннеуррртттт

Е ум х Ш РчКУ - Н ЕЗ Вр зн у тут кет х ку Е 3 Хкеху Н КЗ | х х Н : ЩО Фрреянтттттттттуєт тк тент ит тео тттт тент

ЖАБИ Мом лу лвтадит М тент тні 5 В їх 2 х за зх Б шу щ : ж з за: чн АоюОгсКек мк. ЯМ. 4

ЕК ва : ви і май Бе «емо В тю ТНК рт 7 оч а У НН авг 15.25 мо а сх вові я бр велелоду и 5 с ее ї й С " Н і ше НИ я ! КЕ ЗЮ 4 я п ЦО Ні ЗЕ Ж ц і т в тини Я Й і Б 950 4 ; - ро КУЩА м І ! щ 800 4 де й ЩІ ! Ж лекн пра и | В 650 я :

Як у еАя захи С ! се ян Болю і а нин ша КА х 56 пе ие а ен ОВ в им Ж 8 -е А М З тк ш В 1ЖН кю ТУ Ху ии Б шЕ 7х «в А в ге я" ЗТ жк ра 1250 !

Мч А 1 кі КУ Как м. Ях к зда і с я ще КИ: 1200 ентерит тенту отттосвтснноЇ

Ку ЯК КУ З Ї5 35 55

КИ і ве Е - ВагоВиИ хх ДО вд

ЖЕ а фу.

Ж з ж и.

ЗЕ І Е

2000 БЕЗ ве : х ; шк! ве і я ІЩЕ жк А х 7 б. пах фен кдд нн - ; ! ЕІ пк Н

Я ! С Шан Н о б пи уп у З а те Ко: хе За

АТОМНИЙ х ауди ми кМскць хм

Фі «Фіг. х

Комп'ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим.

Міністерство освіти і науки України

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601