Способ получения крупных слитков

Способ получения крупных слитков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕН1Ш КРУПНЫХ СЛИТКОВ, включающий заливку металла в изложницу с макрохолодильником, отличающийся т&л, что, с целью ссжращения энергозатрат и улучшения качества слитка, первоначально из разливаемого металла отливают в изложнице макрохолодильник в виде неполностью затвердевшего слитка с массой затвердевшей фазы 0,1-0,2 от общей массы отливаемого .слитка, диаметром 0,6-0,8 диаметра слитка и высотой 0,7-1,0 высоты .елит .ка, после чего производят окончательное заполнение изложнищл металлом. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ)УБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И МНРЫТИЙ (21) 3323415/22-02 (22) 23.07.81 (46) 07.07.83. Бюл. Р 25 (72) Б.Н. Мангасаров, А.И. Чижиков и С.Ф. Харичев (531 621.746. 047 (088. 8) (56) 1. Патент Японии Р 48-7178, кл. 11В091, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 366923, кл. В 22 0 9/00, 1970.

3. Кристаллизация металлов.

Труды 1У совещания по теории литейных процессов, Нзд-во АН СССР, И., 1960, с. 112-120.

„.SU„„1026936 А

3(59 В 22 0 7/00; В 22 0 11 00 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНЫХ

СЛИТКОВ, включающий заливку металла в изложницу с макрохолодильником, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат и улучшения качества слитка, первоначально иэ разливаемого металла отливают в изложнице макрохолодильник в виде неполностью затвердевшего слитка с массой затвердевшей Фазы

0,1-0,2 от общей массы отливаемого .слитка, диаметром 0,6-0,8 диаметра слитка и высотой 0,7-1,0 высоты .слит.ка, после чего производят окончательное заполнение изложницы металлом.

102б936

Изобретение относится к металлургии, в частности к отливке слитков в изложницы

Известен способ разливки стали, при котором жидкий металл разливают в изложницы или кристаллиэатор через охлаждаемый выпускной канал (1) .

Недостатком этого способа явля- ется низкая эффективность воздействия охлаждающих металл поверхностей на процесс кристаллизации отливаемого слитка вследствие намерзания слоя гарнисажа на охлаждающей поверхности выпускного канала, что замедляет процесс отбора теплоты перегрева от разливаемого металла. !5

Известен также способ получения слитков, включающий подачу металла в изложницу, в которую устанавливается предварительно отлитый холодильник (2) .

Недостатком этого способа является то, что при отливке крупных слитков (холодильников) необходимо длительное время для его затвердевания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ стливки крупных слитков с внутренними холодильниками, согласно которому перед заливкой металла в изложницу в последней устанавливают заранее изготовленный из листа, сетки, прутка холодильник, а затем в нее заливают металл (3).

Недостатком данного способа является его нетехнологичность, заключающаяся в том,что для изготовления., кристаллиэаторов необходимо провести полный металлургический цикл от выплавки металла до изготовления кристаллизаторов. Кроме того, при разливке широкой номенклатуры марок 40 стали необходимо иметь большое количество кристаллизаторов, изготовленных из соответствующих марок стали. В противном случае появляется воэможность загрязнения литого 45 металла химическими элементами кристаллизатОра, не соответствующего химическому составу развиваемого металла.

Цель изобретения — сокращение энергозатрат и улучшение качества слитка.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кру"н"" слитков включ ще у залив 5 ку металла в изложницу с макрохолодильником, первоначально из раз-. ливаемого металла отливают в изложнице макрохолодильник в виде частично затвердевшего слитка с массой .затвердевшей фазы 0,1-0,2 от общей 6 > массы отливаемого слитка, диаметром

0 б-0,8 диаметра слитка и- высотой

0,7-1,0 высоты слитка, после чего производят окончательное заполнение изложницы металлом. 65

Увеличение массы затвердевшей части макрохолодильника больше

0,2 or массы отливаемого слитка приводит к тому, что при кристаллизации всего слитка затвердевшая часть макрохолодильника не успевает расплавиться, что вызывает неоднородность макроструктуры слитка.

Уменьшение массы затвердевшей части макрохолодильника меньше.

0,1 от массы отливаемого слитка приводит к снижению зэфективности воздействия макрохолодильника на процесс эатвердевания слитка.

Уменьшение диаметра макрохолодильника меньше О,б диаметра слитка приводит к необходимости длительного выдерживания макрохолодильника до затвердевания необходимой части металла макрохолодильника, что влечет за собой увеличение времени разливки. Кроме того, толщина образующейся твердой части макрохоЛодильника настолько велика, что появляется возможность неполного ее расплавления при окОнчательном заполнении изложницы, что влечет за собой ухудшение макроструктуры отливаемого слитка.

Увеличение диаметра макрохолодильника больше 0,8 диаметра слитка приводит к тому, что запас тепла жидкого металла, находящегося в зазоре между стенкой изложницы и поверхностью макрохолодильника, недостаточен для полного расплавления твердой фазы макрохолодильника, что приводит к ухудшению макроструктури слитка.

Уменьшение высоты макрохолодильника меньше 0,7 высоты тела слитка приводит к тому, что после заполнения изложницы металлом верхние его слои охлаждаются не так интенсивно, как нижние, что вызывает неоднородность макроструктуры по высоте слитка.

Увеличение высоты макрохолодильника больше 4,0 высоты тела слитка приводит к воэможности замерзания металла в прибыльной части слитка, что ухудшает условия подпитки жидким металлом тела слитка и вызывает образование в нем усадочных раковин, Пример. Стливка слитка массой 100 т высотой 3700 мм и диаметром 1900 мм для роторного вала турбогенератора из стали марки

12ХМФ, имеющей температуру солидуса

1515 |С.

Перед заливкой жидкого металла в изложницу с внутренними размерами, соответствующими размерам отливаемого сЛитка, устанавливается круглый водоохлаждаемый кристаллиэатор с внутренним диаметром 1400 мм и высотой 2500 мм. В водяную полость

1026936

Составитель Э.Шитов

Техред О,Неце Корректор A,Ïîâõ

Редактор Н. Швыдкая

Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4630/14

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 установленного в изложнице кристаллизатора подают воду на охлаждение с расходом 100 м /ч, после чего начинают разливку.

Раэливочный ковш емкостью 120 т с жидкой сталью, имеющей температуру

1600 С, устанавливают над изложницей

О и начинают заполнение кристаллизатора, установленного в изложнице, со скоростью 7 т/мин. После заполнения кристаллизатора подачу жидкого металла прекращают и производят кристаллизацию металла, находящегося в кристаллизаторе до толщины затвердевшего слоя, равного -75 am, при этом количество затвердевшей фазы 15 макрохолодильника составляет 12 т, что соответствует 0,12 от массы отливаемого слитка. После намерзания корки макрохолодильника кристаллиэатор извлекают из полости изложни- 2р цы,- и разливку возобновляют и продолжают по традиционной технологии со скоростью 5 т/мин.

Охлажденный и частично затвердевший макрохолодильник, нагреваясь 25и расплавляясь, отбирает от основной массы горячего металла тепло перегрева, ускоряя процесс кристаллизации слитка и улучшая в конечном итоге макроструктуру.

Экономический эффект при использовании предлагаемого способа ькржет быть подсчитан из увеличения Выхода годного..Выход .годного при отливке роторного вала турбогенератора нэ стали марки 12ХМФ по обычной техйологии составляет и 50%. Использова ние предлагаемого способа позволяет увеличить выход годного. до 70%.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа подсчитывается по формуле

Э =(200-120) 10 = 16 Py6/T

70- 50) где 200 и 120, соответственно, стоимость стали марки 12ХМФ и отходов.