Способ введения жидких присадок в кристаллизатор для непрерывного литья заготовок

Способ введения жидких присадок в кристаллизатор для непрерывного литья заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ ЖИДКИХ ПРИСАДОК В КРИСТАЛЛИЗАТОР ,ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, включающий ввод жидких присадок в крисФаллизатор под давлением инертного газа, отличающийся тем, что/ с целью повышения качества заготовок путем равномерного содержания присадок по их длине, присадки вводят периодически через промежуток времени, равный времени их ввода, определяемый по формуле: л 85 ;-vTp где L - время ввода присадок, мин; L S V площадь поперечного сечения кристаллизатора, скорость вытягивания заго (П товок, м/мин1 р - периметр кристаллизатора, м.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«вййбийй м зкь», « дд

С =—

Ч.Р где ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3601459/22-02 (22) 07.06.83 (46) 07.01.85. Бюл. N - 1 (72) P.Â. Потанин, В.Б. Добровольский, С.Н. Чернышева, Б.Л. Елизаров, М.С. Гордиенко и А.Я. Глазков (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно- исследовательский институт металлов (53) 621.746.047(088.8) (56) i. Заявка Японии У 54-83616, кл. С 21 С 7/06, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 835629, кл. В 22 D 27/00, 1978.

3. Заявка Японии Р 49-10891, кл. В 22 Р 11/00, 1974. (54)(57) СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ ЖИДКИХ

ПРИСАЦОК В КРИСТАЛЛИЗАТОР .ДЛЯ HE4(51) В 22 D 11 00 В 22 D 27 00

ПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, включающий ввод жидких присадок в кристаллизатор под давлением инертного газа, .отличающийся тем, чтог с целью повышения качест" ва заготовок путем равномерного содержания присадок по их длине, присадки вводят периодически через промежуток времени, равный времени их ввода, определяемый по формуле:

I время ввода присадок, мин; площадь поперечного сечения кристаллизатора, м скорость вытягивания заготовок, м/мин, периметр кристаллизатора, м.

1133022

Изобретение относится к непгерывной разливке металлов и сплавов с и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии, а также в тяжелом машиностроении и сталелитейной промьппленности.

Известен способ введения алюминия в расплавленную сталь при непрерывной,разливке, в соответствии с которым с процессе непрерывной 10 разливки стали в нее вводят такое количество алюминия, чтобы его содержание в литом продукте повысилось до > 0,01X. Апюминий вводят в виде проволоки, либо в порошкообраз- 15 ном состоянии в струю стали на участке между промежуточным ковшом и кристаллиэатором (1) .

Недостатком данного способа является ввод алюминия в твердом ви- щ0 де, при этом происходит значительный угар, что приводит к повышению расхода алюминия для обеспечения требуемого содержания в металле и, кроме того, при этом ухудшается ка- 25 чество поверхности слитка.

Известен также способ введения: модификаторов при разливке стали, в соответствии с которым модификаторы и раскислители вводят одновременно при разливке стали. С целью повышения выхода годной стали и степени усвоения модификаторов послед— ний предварительно расплавляют в алюминии и полученный расплав вво-.

35 дят в сталь порциями (2j .

Недостатком этого способа можно считать значительное загрязнение заготовок неметаллическими включениями, так как продукты раскисления при непрерывной разливке не имеют воэможности удаляться иэ стали и будут оставаться в заготовках.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае45 мому эффекту является способ введения жидких присадок в кристаллизатор для непрерывного литья заготовок, включающий ввод жидких присадок в кристаллизатор под давлением инертного газа 3 .

Недостатком способа является неравномерное распределение алюминия по длине заготовки, что обусловлено тем, что алюминий подается в кристаллизатор установки непрерыв ной разливки стали непрерывно. Кроме того, при разливке стали на УНР(всегда имеются колебания скорости разливки, что приведет при постоянном расходе алюминия к различному его содержанию по длине заготовки, Цель изобретения — повышение качества заготовок путем равномерного содержания присадок по их длине.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу введения жидких присадок в кристаллизатор для непрерывного литья заготовок, включающему ввод жидких присадок в кристаллизатор под давлением инертного газа, присадки вводят периодически через промежуток времени, равный времени их ввода, определяемый по формуле:

5 5 л 4 Р время ввода присадок, мин площадь поперечного сечения кристаллизатора, м

2. скорость вытягивания заготоI вок, м/мин, периметр кристаллизатора,м. где с

При периодической подаче жидких присадок в кристаллизатор уменьшается время контакта струи жидких при/ садок с окружающей средой, что позволяет уменьшить степень их окисления.

4.б

D= —

Р (2) где S — площадь сечения слитка

Р— периметр слитка.

Время для прохождения слитком расстояния, равного L„, будет фЯ с р с . — Максимальный угол раскрытия струи, в зависимости от диаметра сталеразливочного стакана промежуточного ковша составляет 0,5 сГ

Глубина проникновения струи в жидкую фазу непрерывно †лит заготов-ки зависит от размерных параметров слитка и определяется иэ уравнения:

Ь„„, = 4П (1) где Е и — глубина проникновения

/ струи;

D — гидравлический диаметр, 3 1 Поэтому подачу добавок в кристпн лизатор необходимо осуществлять через промежутки времени, равные гв — — или /

P 85

Для осуществления способа ввода жидких присадок в кристаллизатор их заливают в обогреваемый резервуар, где поддерживается температура на 20-30 С вьппе температуры ликвидуо са вводимых присадок. Из обогреваемого резервуара под давлением инертного газа через обогреваемую трубку жидкие присадки вводят в кристаллизатор периодически через промежутки, равные времени их ввода. Диаметр трубки и давление инертного газа выбираются с учетом обеспечения требуемого расхода жидких присадок.

Выбор времени ввода жидких присадок в кристаллизатор обусловлен необходимостью равномерного содержания алюминия по длине отливаемых заготовок. Уменьшение времени вво— да при постоянной величине порции жидких присадок и постоянной скорости разливки приведет к тому, что на отдельных участках содержание алюминия по длине заготовки будет выше требуемого техническими условиями, а увеличение времени ввода — ниже требуемого.

На чертеже изображено устройство для ввода жидких присадок в кристал лизатор установки непрерывной раз— ливки металлов.

Устройство содержит промежуточный ковш 1, из которого струя 2 жидкого металла через подводящий стакан

3 поступает в кристаллизатор 4, где формируется оболочка заготовки 5. В плотно закрытом резервуаре 6 находятся жидкие присадки 7.

Резервуар 6 с жидкими присадками

7 подогревается газовой горелкой 8.

Под давлением инертного газа, например азота, подаваемого в резервуар 6 через трубопровод 9, жидкие присадки 7 через трубку 10, вы полненную из жаропрочного материала, например из графитошамота или плавленного кварца, подают на струю 2 металла и попадают в крис133022 4 таллизатор 4. Для исключения затвер. девания жидких присадок 7 в трубке 10 ее подогревают с помощью проволочного электросонротивления 11.

Периодическая подача жидких присадок осуществляется за счет пе риодического повышения давления инертного газа в резервуаре 7.

Пример .. Ковш емкостью

140 т жидкой стали марки Зсп разливают на установке непрерывной разливки стали (УНРС) на один ручей в кристаллизатор сечением 150% ъ 1000 мм . Во время разливки в кристаллизатор в качестве жидкой присадки вводят алюминий в количестве

0,5 кг/т, т.е. 70 кг. Алюминий заливают в резервуар 6, где в течение всей разливки поддерживают тем-? пературу в пределах 700-710 С, т.е. на 20-30 С выше температуры о ликвидуса.

Вес одной порции жидкого алюминия определяют следующим образом.

Глубина проникновения струи составляет для данного слитка:

t Ь. 5 16.0,15

= 1.04 м. пр.ст р 2 З

Вес слитка указанной длины составит:

1,04 ° 1,15 = 1,2 т, где 1, 15 — вес 1 пог. м слитка, т.

Жидкий алюминий вводят через про35 межутки, равные времени их ввода.

Исходя из этого, вес одной порции составит:

1,2 0,5 2 = 1,2 кг.

В начале и в конце разливки ме40 талла на УНРС вытягивание заготовки из кристаллизатора производят с низкими скоростями (например, 0,5 м/мин) ° При этом время ввода жидкого алюминия составит 1,04 мин.

45 Алюминий вводят через трубку 10 диаметром 3 мм под давлением азота 1,7 ат.

При рабочей скорости разливки (например, 1,0 м/мин) время ввода

50 жидкого алюминия составит 0,52 мин.

Алюминий вводят через трубку 10 под давлением азота 3,6 ат.

Общее время разливки на УНРС

140 т жидкого металла составляет

55 120 мин, а общее время ввода жидкого алюминия составит 60 мин, так как алюминий вводится через промежутки, равные времени их ввода.

133022

Унертнын

80J

Составитель Л. Дымшиц

Редактор С. Лыжова Техред A-Бабинец Корректор Н. Король

Заказ 9896/13 Тираж 44 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

413035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1

Вместо жидкого алюминия в качестве жидких присадок можно в случае необходимости вводить модифицирующие или легирующие добавки, например РЗМ.

Указанные параметры ввода жидких присадок можно автоматизировать.

В результате использования предложенного способа при периодическом введении присадок достигается их равномерное распределение по длине заготовок и, кроме того, уменьшается время контакта струи жидких присадок с окружающей средой, за счет чего уменьшается расход алюминия для раскисления стали на 20-257.