Способ непрерывной разливки стали

Способ непрерывной разливки стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii) 534I75

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (51) M. Кл е В 22D 11/00 (22) Заявлено 06.11,74 (21) 2078666/02 (23) Приоритет — (32) 08.11.73 (31) А 9388/73 (ЗЗ) Австрия

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень ¹ 40

Государственный кокнтет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.746.047 (088.8) Дата опубликования описания 20,12.7б (72) Автор изобретения

Иностранец

Торвальд Фастнер (Австрия) Иностранная фирма

«Ферайнигте Эстеррайхише Айзен-унд

Штальверке-Альпине Монтан Af» (Австрия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к области непрерывной разливки металла и, в частности, касается способа непрерывной отливки слитков, преимущественно слябов.

Известен способ непрерывной отливки стального слитка, включающий вытягивание слитка из кристаллизатора, совершающего возвратно-поступательное движение, в котором зеркало разливаемого расплава покрыто слоем шлака, и последующее охлаждение 1р слитка в зоне вторичного охлаждения, примыкающей к кристаллизатору.

В этом способе шлак удаляется между стенками кристаллизатора и наружной поверхностью формируемого слитка. Было установлено, 15 что шлак оказывает отрицательное воздействие на качество слитка, состоящее в том, что жидкий шлак проникает между границами зерен затвердевшего наружного слоя слитка, оказывая коррозирующее действие. Это вызы- 20 вает появление поперечных трещин на наружной поверхности слитка, которые при дальнейшей обработке слитка из-за концентрации напряжений могут увеличиваться.

Известно использование при непрерывной разливке стали шлаков, содержащих в основном СаО, Si02 и флюсы, например плавиковый шпат, соду, буру. Температура размягчения такого шлака 750 — 1150 С. ЗО

Температура наружной поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения определяется количеством воды, подаваемой для охлаждения слитка на его наружную поверхность. В верхней части зоны вторичного охлаждения, т. е. непосредственно под кристаллизатором, при нормальном режиме температура поверхности слитка находится в пределах 950 — 1250, а в нижней части зоны вторичного охлаждения — 800 — 1100 С.

Я идкий шлак, имеющий относительно высокую температуру, при воздействии в течение длительного времени на поверхность слитка повреждает ее.

С целью устранения указанных недостатков и повышения качества поверхности слитка температуру поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения поддерживают на 0 — 150 С выше, чем температура размягчения шлака, а при превышении этого предела продолжительность пребывания каждой точки поверхности слитка при этой температуре устанавливают от нуля до двух минут.

Наиболее целесообразно регулировать температуру размягчения шлака путем изменения его химического состава, осооенио содержания флюсов.

Температура поверхности отливаемого стального слитка может просто регулироваться изменением количества охлаждаемой воды.

534175

Рекомендуется предусмотреть несколько датчиков температуры вдоль зоны вторичного охлаждения для того, чтобы контролировать во времени температуру наружной поверхности слитка и в зависимости от нее регулировать подачу охлаждающей воды для поддержания заданных температурных пределов или заданного времени контакта.

При соблюдении этих условий опасность коррозии исключается, так как химическая активность при температуре наружной поверхности слитка, не превышающей на 50 С температуру размягчения шлака, еще мала. Отсутствуют ослабленные места, которые вызывают появление трещин. Шлак при этой температуре наружной поверхности слитка еще твердый или настолько вязкий, что границы зерен еще не подвергаются коррозии за счет проникновения между ними жидкого шлака.

Если температура наружной поверхности выше, чем заданная предельная температура, необходимо ограничить продолжительность воздействия шлака в области зоны вторичного охлаждения максимум 2 мин, при этом можно считать, что не возникнет опасность коррозии, которая приводит, как следствие, к появлению трещин.

Способ поясняется диаграммой, в которой по абсциссе нанесена температура разжижения и по ординате — температура наружной поверхности слитка.

Прямые 1 и 2 ограничивают область между

750 и 1150 С, в которой лежит температура размягчения шлаков. Область температур наружной поверхности слитка между 800 и

1250 С дают прямые 3 и 4.

Поле А отделено от поля Б прямой 5. Прямая 5 соответствует температуре, превышающей на 150 С температуру размягчения шлаков; она дает температуру в каждой точке наружной поверхности полосы, выше которой при более длительном, чем 2 мин, воздействии необходимо считаться с возможностью появления трещин в полосе из-за коррозии.

Температура размягчения шлаков рационально определяется путем отбора проб шлака из кристаллизатора, потому что температура размягчения шлака при нормальной эксплуатации неодинакова, так как при расплавлении в кристаллизаторе изменяется его химический состав, причем летучие составные части испаряются, а продукты восстановления поглощаются.

Температура наружной поверхности слитка может определяться различными способами, например пирометрически.

Сравнение температур наружной поверхности слитка с температурой размягчения шлака или наоборот осуществляется без затруднений. Температура наружной поверхности слитка может определяться сравнительно в большой зоне; если температура размягчения шлака принимается как регулируемая величина, то можно найти из имеющегося множества известных шлаков с различными температу5

65 рами размягчения подходящие, или можно менять температуру размягчения шлака путем добавления флюсов.

Спосоо имеет преимущества, особенно при отливке слитков с шириной более 800 мм, так как они особенно подвержены возникновению поперечных трещин. Зто связано с тем, что при большой ширине полосы в оболочке полосы возникают более высокие напряжения, чем при меньшей ширине полосы. Как уже было упомянуто, напряжения приводят к химической коррозии. заявленный способ предназначается для литья легированных и нелегированных сталей.

Способ и его преимущества по сравнению с известными способами иллюстрируются следующим примером.

На установке непрерывной разливки для получения слитков было разлито 50 т стали, которая была выплавлена в LD-конверторе и имела следующий химический состав, /ю.

С 0,5; Si 0,5; Мп 3,5; P 0,13; S 0,17; Al 0,35.

Установ ка с прямым кристаллизатором. Слиток изгибался и затем правился при выходев горизонтальное направление. Размер поперечного сечения кристаллизатора 1300Х225 мм.

Скорость вытягивания слитка составляла

1,2 м/мин. В промежуточной емкости сталь имела температуру 1535 С, Сталь из промежуточной емкости разливалась в кристаллизатор по погружаемой под уровень трубе. На зеркало расплава в кристаллизаторе подавали шлак со следующим химическим составом, /ц.

Få O 2,36; Мп 0,05; SiOq 27,72; А1 0з 1,38;

MgO 0,96; СаО 26,35; NaqO 8,20; К О 0,40;

CaFq 10,80; общий С 4,42; ClV 12,26; В Оз

4,19.

Из кристаллизатора была взята проба шлака, которая показала следующий химический состав: 1" е;Оз 1,70; Л!пО 0,10; Si 0 31,80;

А1 0з 11,20; MgO 1,22; СаО 29,38; Na O 7,20;

К О 0,90; CaFg 10,19; общий С 1,20; ClV 1,0; 2О3 2 4 -

Температура размягчения шлака составила

985 С. Используемая для охлаждения в зоне вторичного охлаждения слитка вода подавалась на него плоскими струями. Расход охлаждающей воды составлял 0,7 л/кг стали. В течение 4 мин слиток находился на его длине, равной 5 м при температуре от 1135 до

1170 С.

В этом случае были превышены как 150-градусный температурный предел, так и максимальное время воздействия — 2 мин, т. е. условия, предлагаемые настоящим способом.

Следствием этого было то, что полученные слитки имели трещины, при устранении которых газопламенной обработкой имели место потери металла, равные 3 /ц.

Напротив, из стали того же состава на той же установке с той же температурой литья и скоростью вытягивания были отлиты слитки при том же составе шлака, имеющего ту же температуру размягчения, но была увеличена интенсивность охлаждения, а именно: расход

534175

Формула изобретения

7 gg

12gg i

1ggg i gg

700 g gi

Состави телs В. Солян".í

Техред В. Рыбакова

Редактор E. Шепелева

Корректор Л. Брахнина

Заказ 2363/20 Изд, ¹ 1742 Тирагк 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государстве.шого комитета Совета Министров СССР по делам изобгетенп11 н открв .тпй

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

Типография, пр. Сапунова, 2 охлаждающей воды был увеличен до 0,75 л/кг стали. Благодаря этому, наибольшая температура наружной поверхности слитка была уменьшена до 1125 С, что лежит ниже критического 150-градусного предела температур.

Полученные слитки были свободны от трещин и не потребовали газопламенной обработки.

Способ непрерывной разливки стали, включающий вытягивание формируемого слитка из охлаждаемого кристаллизатора, совершающего возвратно-поступательное перемещение, в котором зеркало расплава покрывают слоем

":ëàêà, имеющего температуру плавления

1! 50 — 750" С, и последующее охлаждение слитка в зоне вторичного охлаждения до температуры поверхности слитка 1250 — 800 С, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка, температуру его поверхности в зоне вторичного охлаждения поддерживают от величины, равной температуре

10 плавления шлака, до температуры на 150 С выше температуры плавления шлака, причем при превышении этого предела продолжительность пребывания поверхности слитка при этой температуре устанавливают до двух ми15 пут.