Способ непрерывной разливки металла

Способ непрерывной разливки металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

)

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)539666

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 27.07.72 (21) 1817250/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.12.76.Бюллетень № 47 (45) Дата опубликования описания 25.05.77 (51) И. К

В 22 3 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.746. .047 (088.8 ) (72) Авторы изобретения В. С. Байков, А. В. Коровина, К. Н. Ткалич, А. А. Казаков, С. П. Ефименко, А. А. Курдюков и А. Е. Горюнов (71) 3asaHTerrb Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области непрерывной разливки металлов, в частности касается получения высококачественных слитков при высокой производительности процесса разливки. Эта проблема решается с помощью предварительного теплоотвода от жидкого металла, разливаемого через слой охлаждающей жидкости.

Из всех предложенных до настоящего времени жидкостей для предварительного тепло- lO отвода могут обеспечить глубокое переохлаждение только органические соединения.

При таком способе разливки можно получать высокое качество стального слитка, но при использовании трансформаторного масла l5 наблюдалась большая карбидная неоднородность (балл 4), что недопустимо.

Было предложено использовать в качестве промежуточных жидкоотей кремнийорганические соединения, которые исключали на- 20 углероживание при разливке через них стали. Однако кремнийорганические жидкости очень дорогие, кроме того, при попадании влаги (из атмосферы, вакуумных.насосов, неплотностей водяного охлаждения) полисиао- 2 ксановые жидкости необратимо гидролизуются до образования5 0 что значительно увее1 личивает расход жидкостей и при накоплении

5)0 приводит к ухудшению качества металла, разливаемого через эти жидкости.

С целью предотвращения науглероживания и окисления разливаемого металла, в качестве органической кислородсодержашей жидкости используют химически нейтральную по отношению к разливаемому металлу жидкость, в которой отношение количества атомов кислорода и углерода близко к единице и составляет от 0,5 до 1, 5. В качестве такой жидкости используют, например, этиленгликоль, глицерин.

Для увеличения указанного отношения в органической жидкости растворяют воду, а для уменьшения — бескислородыую органическую жидкость, например трансформаторное масло. Для предотвращения окисления кремния в спокойных и легированных кремнием сталях и уменьшения разложения органической жидкости над поверхностью последней создают вакуум.

539666! с! +(01= СО@ 2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Жидкий металл подают в емкость, внутрь которой непрерывно подается органическая жидкость, отношение количества атомов кислорода и углерода в которой близко к единице. Металл в виде капель проходит через слой жидкости и охладителя. К нижней части емкости (воронки смешения) крепится кристаллизатор, в который попадают капли металла, охлажденные в указанном промежуточном теплоносителе, формирую-ц) шие слиток. В качестве органической жидкости, у которой отношение числа атомов кислорода и углерода около единицы, можно использовать этиленгликоль, имеющий формулу О Н О,или глицерин, а также их И смесь. Для регулирования отношения атомов кислорода и углерода в теплоноситель добавляют воду для увеличения этого отношения или не содержащие кислород нефтепродукты (например, трансформаторное масло) для 3) уменьшения этого отношения.

Крупные молекулы в металлах не растворяются. Для растворения они должны предварительно разложиться до элементарного состава. Промежуточные теплоносители вы- 25 бираются так, чтобы продукты их максимального разложения в условиях контакта с разливаемым металлом были бы более термодинамически устойчивы, чем элементарные атомы. 30

При разливке кипящей стали состав газов в пузырях приблизительно следующий,%:

0о 69; Н R6,8; СО 1,М; и 2)8.

Без учета азота брутто-формула газов щ будет иметь вид 0., Но „О . Если исклюо т6 чить азот, кислород и пересчитать на газ, состоящий только из Со Н, 00 бруттоформула примет видО H Q Естествен4 О Тт5 4 07 но, что если газ такого состава выделяется при затвердевании кипящей стали, то он не окисляет и не науглероживает металл.

Термодинамический анализ реакций (ж)+Н О=Ге(Ж)+)0 +Н (гяъ) ЬЕ

Fe (N) -н20Ф! с! =Feb ).со-Hz(TA3) @23=62,- 2, о показывает, что при температуре 1500 С, гри содержании кислорода в стали 0,01% и углерода 0,2% равновесный состав газа должен отвечать следующему элементарному составу,%: С 33,6; 0 53,6; Н 11,21.

Брутто-формула такого газа имеет вид

4 4 3 25

UHNHHH Заказ 6333/121

В случае разливки спокойных сталей, содержащих кремний, возможно взаимодействие углерода с кремнеземом:

2 Ор $ 0 т= RC0+6<

Для предотвращения окисления кремния необходимо понижение давления. При темпеР ратуре 1450 С содержание кремния 0,4% и углерода 0,1%, равновесное давление

0,0466 ата, при тех же условиях, но при содержании углерода 1%, равновесное давление 0,466 ата. При большем давлении будет происходить окисление кремния, при меньшем — раскисление включений окислов кремния, марганца, железа.

Формула изобретения

1. Способ непрерывной разливки металла через слой органической кислородсодержащей жидкости, отличающийся тем, что, с целью предотвращения и науглероживания и окисления разливаемого металла, в качестве органической кислородсодержашей жидкости используют химически нейтральную по отношению к металлу жидкость, в которой отношение количества атомов кислорода и ) углерода близко к единице и составляет от 0,5 до 1,5.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и й-,, ся тем, что в качестве органической кислородсодержашей жидкости используют эти,ленгликоль.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве органической кислородсодержащей жидкости используют глицерин, 4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а юш и и с я тем, что отношение атомов кислорода и углерода регулируют, растворяя в органической жидкости воду.

5. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а юшийся тем, что отношение атомов кислорода и углерода регулируют, растворяя в органической жидкости безкислородную органическую жидкость, например трансформаторное масло.

6. Способ по пп. 1-5, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью предотвращения окисления кремния в спокойных и легированных кремнием сталях и уменьшения разложения органической жидкости, над поверхностью последней создают вакуум.

Тираж 1003 Подписное