Способ непрерывной разливки металла

Способ непрерывной разливки металла

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов. Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитых слитков. Цель достигается тем, что в кристаллизатор подают металл, вытягивают из кристаллизатора слиток, подают на мениск металла в кристаллизаторе шлаковую смесь, сообщают кристаллизатору возвратно-поступательное движение, охлаждают стенки кристаллизатора проточной водой, поддерживают и направляют слиток в зоне вторичного охлаждения при помощи разрезных роликов с промежуточными опорами, охлаждают поверхность слитка охладителем, распыливаемым форсунками, регулируют расход воды на охлаждение кристаллизатора, а также измеряют смещение роликов относительно технологической оси. В процессе непрерывной разливки определяют смещение промежуточной опоры и в момент превышения этого смещения величины 0,0005 - 0,006 толщины слитка увеличивают расход воды на охлаждение кристаллизатора на 10 - 20% от рабочего значения, а при последующем уменьшении этого смещения до 0,0001 - 0,002 толщины слитка уменьшают расход воды на охлаждение кристаллизатора до рабочего значения, при этом измерение смещения промежуточной опоры производят на расстоянии от нижнего торца кристаллизатора, равном 0,5, - 5,0 толщины слитка. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка, подачу на мениск металла в кристаллизаторе шлаковой смеси, сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного движения, охлаждение стенок кристаллизатора проточной водой, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помощи роликов, охлаждение поверхности слитка охладителем, распыливаемым форсунками, регулирование расхода шлаковой смеси в кристаллизатор [1] Недостатком этого способа является неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков.

Исследованиями установлено, что измерение величины смещения ролика или его промежуточной опоры является критерием оценки толщины и прочности оболочки слитка на выходе из кристаллизатора. Своевременное изменение расхода воды на охлаждение кристаллизатора позволяет в этих условиях регулировать толщину оболочки слитка на выходе из кристаллизатора. В результате увеличивается прочность оболочки слитка, что устраняет образование внутренних и наружных трещин, а также прорывы металла под кристаллизатором. При этом происходит изменение теплоотвода от слитка в кристаллизатор.

В известном способе отсутствие изменения расхода воды на охлаждение кристаллизатора в зависимости от величины смещения промежуточной опоры разрезного ролика приводит к образованию трещин в слитке и прорывам металла под кристаллизатором.

Цель изобретения улучшение качества непрерывнолитых слитков.

Цель достигается тем, что в кристаллизатор подают металл, вытягивают из кристаллизатора слиток, подают на мениск металла в кристаллизаторе шлаковую смесь, сообщают кристаллизатору возвратно-поступательное движение, охлаждают стенки кристаллизатора проточной водой, поддерживают и направляют слиток в зоне вторичного охлаждения при помощи разрезных роликов с промежуточными опорами, охлаждают поверхность слитка охладителем, распыливаемым форсунками, регулируют расход воды на охлаждение кристаллизатора, а также измеряют смещение роликов относительно технологической оси.

В процессе непрерывной разливки определяют смещение промежуточной опоры и в момент превышения этого смещения величины 0,0005-0,006 толщины слитка увеличивают расход воды на охлаждение кристаллизатора на 10-20% от рабочего значения, а при последующем уменьшении этого смещения до 0,0001-0,002 толщины слитка уменьшают расход воды на охлаждение кристаллизатора до рабочего значения, при этом измерение смещения промежуточной опоры производят на расстоянии от нижнего торца кристаллизатора, равном 0,5-5,0 толщины слитка.

Улучшение качества непрерывнолитых слитков происходит вследствие изменения расхода воды на охлаждение кристаллизатора в зависимости от текущего значения величины смещения промежуточной опоры разрезного ролика. В этих условиях увеличивается прочность оболочки, что уменьшает ее прогиб, величину выпучивания между роликами и, как следствие, снижает брак слитков по внутренним и наружным трещинам, а также прорывы металла под кристаллизатором.

Диапазон значений перемещения промежуточной опоры в пределах 0,0005-0,006 толщины слитка, после чего начинают увеличивать расход воды на охлаждение кристаллизатора, объясняется закономерностями формирования и кристаллизации оболочки слитка. При меньших значениях перемещение промежуточной опоры соизмеримо с перемещением, вызванным складками на поверхности слитка, образующимися при возвратно-поступательном движении кристаллизатора. При больших значениях возможно образование внутренних и наружных трещин в слитке, а также возможен прорыв металла под кристаллизатором вследствие большой деформации прогиба оболочки слитка.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от толщины отливаемого слитка.

Диапазон значений перемещения промежуточной опоры в пределах 0,0001-0,002 толщины слитка, после чего уменьшают расход воды на охлаждение кристаллизатора, объясняется закономерностями формирования и кристаллизации оболочки слитка. При меньших значениях перемещение промежуточной опоры соизмеримо с перемещением, вызванным складками на поверхности слитка, образующимися при возвратно-поступательном движении кристаллизатора. При больших значениях возможно образование внутренних и наружных трещин в слитке, а также возможен прорыв металла под кристаллизатором вследствие деформации прогиба оболочки слитка.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от толщины отливаемого слитка.

Диапазон значений увеличения расхода воды на охлаждение кристаллизатора в пределах 10-20% от рабочего значения объясняется закономерностями теплоотвода от слитка в кристаллизаторе. При меньших значениях изменение расхода воды на охлаждение кристаллизатора не повлияет на увеличение толщины оболочки. При больших значениях будет происходить переохлаждение оболочки, что приведет к браку слитков по трещинам.

Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от рабочего значения расхода воды на охлаждение кристаллизатора.

Диапазон расстояний от нижнего торца кристаллизатора до промежуточной опоры, где производятся измерения ее перемещения, в пределах 0,5-5 толщин слитка объясняется закономерностями формирования и затвердевания оболочки слитка. При меньших значениях невозможно обеспечить расположение измерительных средств вблизи нижнего торца кристаллизатора. При больших значениях точность измерения смещения опоры будет недостаточной вследствие возникновения на поверхности слитка грубых складок и неровностей.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от толщины отливаемого слитка.

Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки 3сп и вытягивают из него слиток прямоугольного сечения с переменной скоростью. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи разрезных роликов с промежуточными опорами, смонтированных на рамах. Слиток охлаждают водой, распыливаемой форсунками, установленными между роликами.

В процессе непрерывной разливки металлов определяют смещение промежуточной опоры и в момент превышения этого смещения величины 0,0005-0,006 толщины слитка увеличивают расход воды на охлаждение кристаллизатора на 10-20% от рабочего значения, а при уменьшении этого смещения до 0,0001-0,002 толщины слитка уменьшают расход воды на охлаждение кристаллизатора до рабочего значения. При этом измерение смещения промежуточной опоры производят на расстоянии от нижнего торца кристаллизатора в пределах 0,5-5,0 толщины слитка.

Определение смещения промежуточной опоры производят посредством применения источника направленного излучения, например лазера, оптического отражателя, например зеркала, и приемника излучения, например ПЗС-линейки, которые расположены в изолированном кожухе. Кожух расположен в корпусе рамы вдоль ролика. Корпус промежуточной опоры смонтирован с зазором на корпусе рамы с возможностью перемещения и крепится к раме при помощи тяг, снабженных пружинами сжатия. Тяги проходят через раму внутрь кожуха, на одной из которых расположен приемник излучения или отражатель. Источник направленного излучения установлен с торца кожуха.

В процессе разливки при смещении промежуточной опоры под действием неровностей на поверхности слитка и при выпучивании его оболочки происходит смещение тяги вместе с приемником излучения или отражателем.

В таблице приведены примеры осуществления способа непрерывной разливки металлов при различных технологических параметрах.

Охлаждающая вода подается под давлением 6 кг/см² в каналы, выполненные в рабочих медных стенках кристаллизатора.

В первом примере вследствие незначительного увеличения расхода воды на охлаждение кристаллизатора толщина оболочки будет недостаточной, что вызовет образование внутренних и наружных трещин, а также прорывы металла под кристаллизатором.

В пятом примере вследствие значительного увеличения расхода воды на охлаждение кристаллизатора будет происходить переохлаждение оболочки слитка, что вызовет брак слитков по внутренним и наружным трещинам.

В шестом примере, прототипе, вследствие постоянства расхода воды на охлаждение кристаллизатора в условиях смещения промежуточной опоры разрезного ролика в слитках будут возникать внутренние и наружные трещины, а также будут происходить прорывы металла под кристаллизатором.

В примерах 2-4 будет сокращаться брак слитков по внутренним и наружным трещинам, а также устраняться прорывы металла вследствие своевременного увеличения расхода воды на охлаждение металла.

В шестом примере, прототипе, вследствие отсутствия изменения расхода шлаковой смеси в кристаллизатор при смещении промежуточной опоры в оболочке слитка возникают внутренние и наружные трещины, происходят прорывы металла под кристаллизатором.

В примерах 2-4 будет сокращаться брак слитков по внутренним и наружным трещинам, а также будут устраняться прорывы металла вследствие своевременного уменьшения расхода шлаковой смеси в кристаллизатор при смещении промежуточной опоры разрезного ролика.

В общем случае измерение смещения может производиться одновременно на нескольких промежуточных опорах по длине одного разрезного ролика.

Сигнал о величине смещения промежуточной опоры передается в АСУ непрерывной разливки металлов, где производится выдача команд на изменение расхода шлаковой смеси в кристаллизатор.

Применение предлагаемого способа позволяет сократить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 0,7 процентов.

Формула изобретения

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА преимущественно с использованием разрезных роликов с промежуточными опорами, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора слитка, подачу на мениск металла в кристаллизаторе шлаковой смеси, сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного движения, охлаждение стенок кристаллизатора проточной водой, поддержание и направление слитка в зоне вторичного охлаждения при помощи роликов, регулирование расхода шлаковой смеси в кристаллизатор, отличающийся тем, что в процессе непрерывной разливки опеределяют величину смещения проежуточной опоры и в момент превышения этой величиной смещения 0,0005 0,006 толщины слитка уменьшают расход шлаковой смеси в кристаллизатор на 10 40% от рабочего значения, а при последующем уменьшении этой величины смещения до 0,0001 0,002 толщины слитка увеличивают расход шлаковой смеси до рабочего значения, при этом измерение величины смещения промежуточной опоры производят на расстоянии от нижнего торца кристаллизатора в пределах 0,5 5,0 толщин слитка.

РИСУНКИ

Рисунок 1