Кристаллизатор для непрерывной отливки слитков
Патент 710769
Авторы
Классы МПК
Кристаллизатор для непрерывной отливки слитков
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических республик
G A H C A H N K
ИЗОБРЕТЕН ИЯ (6I ) Дополнительное к авт. синд-ву (22)Заявлено 21.07.76 (2!)2389644/02 с присоединением заявки М (23) П риоритет (5))М. Кл.
B 22 Э 11/04
Ввударстаеяьй кекитет
CCCP ю аелап извбретвиий к енрытия
Опубликовано 25.01 80. Бюллетень Рй 3
Дата опубликования описания 28.01.80 (Бд) УД)(621.746..27(088.8) {72) Авторы изобретения
В. Е. Гирский, Ф. М. дурасов и Н. П. Быкова
{7l) Заявитель (54) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ОТЛИВКИ
СЛИТКОВ
Изобретение относится к литейному производству, а именно к конструкпиям кристаллизагоров для непрерывной отлив-. ки слитков, и предназначено для применения при непрерывной отливке слитков с площадью поперечного сечения более
800 см2, используемых при получении поковок и крупного сортопрокага.
Известен крисгаллизагор для непрерывной отливки слитков с площадью лопе
16 речного сечения более 800 см2, имея щий отношение расстояний по осям между парами противолежащих параллельных граней 1,5.
Получаемые с применением известноFo крисгаплизатора слитки имеют низкое качество металла вследствие наличия внутренних нитевидных трещин, расположенных в районе углов слитка (количество таких слитков составляет 33,3%, средний балл по трещинам — 3,2).
Трещины сохраняются в металле при прокатке и поковке слитков, снижая качество получаемых заготовок.
Известен другой крисгаллнзагор для непрерывной отливки слитков с площадью поперечного сечения более 800 см2, имеющий отношение расстояний по осям между парами противолежащих параллельных граней 1,3 и переходные грани, каждая из которых образует с примыкающими к о ней узкой гранью угол, равный 150 и широкой гранью — угол, равный 120 . Огношение ширины переходной грани к высоте этого крисгаллиэатора выбирают в соответствии с соотношением й:h 0,08, где 0- ширина переходной грани, и — высота кристаллиза тора.
Применение этого кристаллизатора повышаег качество получаемых слитков (согласно анализам термонапряженного состояния слитка при его формировании имеет место меньшее развитие в корке слитка напряжений, приводящих к образованию внутренних угловых грешил). Количество слитков с внутренними угловыми трещинами составляет 1570, а средний балл по этим трещинам — 2,7.
710769 4
Однако, в связи с постоянно возрастающими требованиями, предъявпяемыми к металпу, идущему на изготовпение издепий ответственного назначения, и увеличением поперечного сечения отпиваемых слитков, возникает необходимость дальнейшего повышения качества спитков, попучаемых непрерывным способом. цепь изобретения — повышение качества слитка. 10
Лпя достижения поставленной дели в кристаппизаторе дпя непрерывной отливки слитков с площадью поперечного сечения более 800 см, имеющем отношение расстояний по осям между парами противолежащих параллельных граней 1,0-2,0 и переходные грани, каждая из которых образует с примыкающими к ней гранями о углы, равные 120-150, отношение ширины переходной грани к высоте кристаппизатора выбирают в соответствии с соотношением 0: И 0,1 — 0,15, где G — ширина переходной грани, мм;
И вЂ” высота кристаплиза тора, мм.
Такое выпопнение кристаллизатора по- . 25 вышает качество получаемого спитка. Копичество спитков с внутренними угловыми нитевидными трещинами составпяет
5,1%, а средний балл по атим трещинам—
1,3. ЗО
При разливке метаппа в кристалпизатор, у которого отношение ширины переходной грани к высоте кристаплизатора выбирают в соответствии с соотношением
0: 4 (0,1, качество получаемых слитков 35 понижается. К опи чес тво слитков с вну гренними угповыми нитевидными трещинами досттгает 14,6%, а средний балп по этим трещинам — 2,7.
При выпопнении кристалпизатора в соответствии с соотношением Cl: 4 T 0,15 имеет место образование внутренних трещин в промежуточной зоне слитка и на45 ружных продольных трещин в средней часTH переходной .грани.
Копичество слитков с указанным видом внутренних трещин достигает 15,2%, а средний б апп по этим трещинам — 2» 8»
$Q
Положитепьное влияние выбора эаявпя- емого отношения ширины переходной грани к высоте кристаплизатора объясняется спедуюши м, Известно, что образование внутренних угловых трещин в непрерывных слитках происходит в основном в зоне кристалпиэатора, дальнейшее их развитие происходит в зоне вторичного охлаждения.
Согласно анапиэам термонапряженного состояния корочки прямоугольного спитка образование указанного вида трещин происходит вследствие возникновения в корочке спигка значительных по величине касательных напряжений.. Наличие переходной грани у кристаппизатора снижает величину касательных напряжений в корочке попучаемого слитка.
При отношении ширины переходной грани к высоте кристаплиэа тора, равном
0: h (0,1 (дпя отпивки спитков, сечением более 800 см и применяемых кристаллиза торах высотой. 800-1200 мм), попожительное влияние наклонной грани на уменьшение развития касатепьных напряжений сказывается лишь в зоне кристаплизатора, В зоне же вторичного охлаждения наличие переходной грани прак-. тически не влияет на условия дальнейше- го роста корочки слитка, так как при указанном соо тнош енин ширины переходной грани к высоте кристаппизатора фронт затвердевания корочки слитка на выходе из кристаппизатора, граничащий с жидким металлом, имеет форму прямоугольника, т.е. переходной участок на внутреннем контуре корочки отсутствует. Это приводит к увеличению в корочке спитка напряжений и усилению степени развития внутренних угловых трещин.
При выборе отношения шир ны переходной грани к высоте кристаплиэатора в сой ответствии с соотнош=-нием Q: Л = 0,1/
-0,15 при выходе из кристаппизагора пе--. реходная грань на внутреннем контуре корочки, граничащем с жидким метаплом, сохраняется и она составпяет примерно
1,5-3,0 толщины корочки на укаэанном уровне, В реэупьтате, касательные напряжения и районе углов получают меньшее развитие, ч с обуспавливает в этом случае меньшее раэвитие внутренних угловых трещин.
При увепиченпи отношения Cl:hr 0,15 в затвердеваемом спигке возникают значительные ло вепичине напряжения в средней части .переходной грани слитка, которые приводят к образованию в слитке внутренних и наружных прсдопьных трещин»»
На фиг. 1 изображен лредпагаемый кристаппизатор, общий вид; на фиг. 2— то же, кид сверху., Опытные разливки проводят с применением кристаппиэаторов высотой 1100 мм, у которых отношение ширины переходной
710769
Составитель В. Любешкин
Редактор В. Романенко ТехредЛ. Алферова Корректор . игу
М. Витула
Заказ 8574/7 Тираж 839 Подписное
LlHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4 грани к высоте кристаллизатора — 0,08;
О, 1; 0,15.
Отношение расстояний по осям между парами противолежащих параллельных граней — 1,3 (сечение кристаллизатора
;270 х 370 мм).
Кристаллизаторы опробывают при разливке 35 опытных плавок стали марок
45, 40Х, 40ХН.
Or полученных с применением кристаллизатора слитков вырезают поперечные макротемплеты. Оценку качества макроструктуры проводят по шкалам ЦНИИЧМ им. И. П. Бардина.
В полученных макротемплетах степень развития нитевидных трещин характеризуется в зависимости or марки стали средним баллом 1,3 Для кристаллизаторов, у которых отношение 0: И " 0,1; 0,,12;
0,15) и баллам 2,8, 2,7 (для кристаллизаторов, у которых отношение 0:Il=0,19;
0,08).
Применение предлагаемого крисгаллизатора для отливки слитков уменьшает на
1,4 балла степень развития внутренних угловых трещин и, примерно, в 3 разя—
5 количество слитков с внутренними трещинами. формула изобретения!
О
Кристаллизатор для непрерывной отливки слитков с площадью поперечного сечения более 800 см, имеющий отно2 шение расстояний по осям между парами противолежащих параллельных граней
1,2-2,0 и переходные грани, каждая из которых образует с примыкяющими к ней о гранями углы, равные 120 — 150, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьинения качества слитка, отношение ширины переходной грани к высоте кристал20 лизатора составляет 0:4= 0,1, — 0,15, где O — ширина переходной грани, мм
4 — высота кристаллизатора, мм.