Способ непрерывной разливки стали

Способ непрерывной разливки стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ, включающий фо 1ообразование слитка в переменном, электромагнитном поле частотой 2500-8000 Гц, магнитной индукцией на единицу объема удерживаемого металла

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3407161 /22-02 (22) 12. 03 ° 82 (46) 07.10.83. Бюл. 9 37 (72) О.В.Мартынов, В.А.Белоусов, С.К.Голиков и A.Ä.Колпаков (71) Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.746.047(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 416149, кл. В 222 Il/00, 1973.

2. Авторское";свидетельство СССР

В 502702, кл. В 22 D 11/00, 1974 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ЯЖПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

СТАЛИ, включающий формообразование

„„SU„„1 4 О А

1(50 B 22 Э 11/00; В 22 ЧЭ 27/02 слитка в переменном электромагнитном поле частотой 2500-8000 Гц, магнитной индукцией на единицу объема удерживаемого металла (7-21) ° 10 . /см, и.плотностью тока в индукторе 100300 A/ìì и последующее охлаждение слитка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитков, подают мелкодисперсные ферромагнитные материалы по контуру взвешенного жидкого металла в зону электромагнитного формообразования с отношением массы мелкодисперсных ферромагнитных материалов,к массе от-" ливаемого металла в единицу времени

О, 005-0,03.

1046003

Изобретение относится к черной метуллургии, в частности к непрерывной разливке сталей.

Известен способ непрерывной разливки металлов и сплавов, включающий заливку жидкого металла в кристаллизатор в сочетании с одновременной подачей .твердых гранул того же металла или сплава в центральную часть кристаллизатора 1 j.

Наличие водоохлаждаемого контактного кристаллизатора вызывает дефекты на поверхности слитка. В водоохлаждаемом кристаллизаторе на некотором расстоянии от мениска металла образуется газовый зазор между слитком t5 и стенкой кристаллизатора. Наличие., зазора ухудшает условия охлаждения слитка и вызывает возникновение таких дефектов, как ликвидация элемен тов, осевая пористость, что в итоге gQ снижает качество слитков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату при его использовании является способ непрерывной разливки 25 стали, при котором процесс разливки ведут в переменном электромагнитном поле с частотой 2500-8000 Гц, магнитной индукцией на единицу объема удерз живаемого металла (7-21) ° 10 Тл/cM - о и плотностью тока в индукторе 100 300 A/ìì - $2J.

Однако данный способ непрерывной разливки стали не нашел широкого при-, енения в промышленности из-за ряда

„достатков.

Жидкий металл Во взвешенном состоянии в электромагнитном поле не обладает устойчивостью формы, на поверхности последнего возникают .складки, так называемые рифы .

В такой риф почти не заходят индуктивные токи и электромагнитные силы в нем весьма ослаблены, поэтому поле не может помещать такому рифу расти, пока весь металл 45 не выльется через него, что приводит к возникновению дефектов на поверхности слитка.

Кроме того, в переменном магнитном поле расплав получает дополнительный;50 подогрев, который приводит к возникновению структурной неоднородности, развитию осевой пористости, ухудше,нию механических свойств металла.

К недостаткам способа относится 55 отсутствие теплоизоляции индукторов, работакщих в зоне высоких температур..

Бель изобретения - повышение каю чества слитков . 60

Бель. достигается тем, что согласно способу непрерывной разливки стали, включающему формообразование слитка в переменном эаектромагнитном поле, частотой 2500-8000 Гц, магнитной 65 индукцией на единицу объема удерживаемого металла (7-21) 10 Тл/см и плотностью тока в индукторе

100-300 A/ìì и последукщее охлаждение слитка, подают мелкодисперсные ферромагнитные материалы по контуру взвешенного жидкого металла в зону электромагнитного Формообразования с отношением массы мелкодисперсных

Ферромагнитных материалов к массе отливаемого металла в единицу времени

0,005-0,03.

Ферромагнитные мелкодисперсные материалы имеют температуру значитель но ниже температуры магнитных превращений, поэтому под действием электромагнитного поля мелкодисперсные

Ферромагнитные частицы находятся во взвешенном состоянии и образуют конфигурацию отливаемого слитка по периметру. Они улучшают условия про-. йикновения электромагнитного поля в жидкий металл"и устраняют возможность образования рифов, причем важным условием является соблюдение пропорций между количеством мелкодисперсных ферромагнитных материалов, принимающих участие в формообразовании слитка и количеством расплава.

Поскольку частицы находятся во взвешенном состоянии, а вес и длина слитка постоянно изменяются,то наиболее подходящей характеристикой для расчета количества мелкодисперсных

Ферромагнитных материалов следует признать отношение массы мелкодисперсных ферромагнитных материалов, подаваемых в зону электромагнитного

Формообразования в единицу времени, к .массе слитка отливаемого в единицу времени.. При малых количествах иелкодисперсных ферромагнитых материалов, когда отношение менее 0,005 имеют место разрывы слоя частиц и прорывы жидкого металла, а также

4i ухудшаются условия снятия температурного перегрева. . Кроме того, мелкодисперсиые ферромагнитные частицы взаимодействуют с расплавом, охлаждаются, формируют твердую корочку,на поверхности слитка, служат теплоизолирующей пленкой индуктора, что ведет к повышению стабильности процесса формообразова ния.и улучшению условий кристаллизации

Большие количества мелкодисперсных Ферромагнитных материалов, когда отношение более 0,03 не выгодны, так как.при стабильности процесса электРомагнитнох0 Формообразования, не все Ферромагнитные частицы взаимодействуют с рапплавом. .На-чертеже показана схема, поясняющая способ.

Расплав l èç промежуточного ковша

2 по.лотку 3 подается в зону электро1046003

Параметры

Опытный слиток

Контрольный слиток

Сталь 15 .Сталь 60

Сталь 15 Сталь 60

50-60 . 45-47.

73-75

30-40

35-40

50-60

Q кг/мм

0 кг/мм

/в

4 0-43

90-100

30

3 0-33

Составитель Q.Балашов

Редактор Л.Авраменко Техред,.М.Тепер . Корректор Л.Бокшан

« » фйГ

Заказ . 7615/10... Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по..делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, РаушсКая наб;, д.4/5

Филиал ППП . Патент ., г.Ужгород, ул.Проектная,4 магнитного формообразования, где расположены индуктор 4,конус 5, система охлаждения 6 и огнеупорная подложка 7.

Одновременно в зону электромагнитного формообразования на боковую поверхность формируемого слитка 8 подаются мелкодисперсные ферромагнитные.материалы 9.

Пример. Осуществляют непре-. рывную разливку углеродистых сталей в слитки круглого.сечения диаметром

65 мм. Формообразование слитка осуществляют в электромагнитном поле частотой 2500-8000 Гц., магнитной индукцией на единицу удерживаемого металла (7-21) 10 Тл/см и плот-, 15 ностью тока в индукторе 100-300 A/ìì.

Одновременно с подачей расплава в зону электромагнитного формообразования по периметру слитка подают мелкодисперсные ферромагнитные матери- 20 алы, причем отношение массы мелкодисперсных Ферромагнитных материа-, . лов, подаваемых в зоне электромагПрименение данного способа непрерывной разливки стали позволяет ста-. билизировать процесс эаектромагнитного формообразования стальных слита ков, повысить качество слитков. При формообразовании слитков в электромагнитном поле с подачей ферромагнитных.мелкодисперсных материалов на боковую поверхность слитка улучшается .качество боковой поверхности нитного формообразования в единицу. времени, к массе слитка, отливаемого. за единицу времени. составляет 0,0050,03. Как показывают эксперименты, температура раэливаемого металла (в пределах 1560-1650 С), плотность

Расплава (в пределах 7450-7500 кГ/м )р частота электромагнитного поля (a пределах 2500-8000 Гц), магнитная .индукция на единицу объема удерживаемого металла (в пределах 7 10 -21 10 Тл/см ); плотность тока в „ индукторе. (в пределах 100-300 A/ìì") не влияют на стабильность процесса электромагнитного формообразования и качество слитков. Качество слитков и стабильность Процесса Формообразовани, : определяются количеством вводимых мелкодисперсных ферромагнитных материалов.

Механические свойства слитков, полученных предлагаемьм способом при;ведены в таблице. а

r слитков, уменьшается количество дефектов поверхности слитков, отсутствуют наплывы на поверхности слитка, повышается струк турная и химическая однородность слитка. Применение данного способа позволяет получить слитки с механическими свойствами значительно превосходящими свойства слитков иэ тех же марок стелей,но Разлитых в контактный водобхлаждаеьый кристаллиэатор.