Способ охлаждения слитка при непрерывной разливке меди и сплавов на медной основе

Способ охлаждения слитка при непрерывной разливке меди и сплавов на медной основе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автори изобретения

А.Г1.Кац, Е.Г.Шадек, В.Ф.Головешко и В В.Кандарюк (71) Заявитель

Государственный научно-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ СЛИТКА ПРИ НЕПРЕР1!ВНОЙ

РАЗЛИВКЕ Г1ЕДИ И СПЛАВОВ НА МЕДНОЙ ОСНОВЕ

Изобретение относится к металлур= гии,в частности к непрерывному литью, металлов и сплавов, а более конкретно к способу вторичного охлаждения слитка при непрерывном литье и предназначено для литья слитков из меди и сплавов на медной основе (медь, раскисленная фосфором, медь хромистая, медь кадмиевая, латуни свинцовистые, бронза кремнистомарганцовистая и др.) .

Медь и большинство сплавов на медной основе отличаются высокой горячеломкостью, что приводит к возникновению осевых "горячих" трещин при непрерывном литье. Как показывает практика получения качественных (без трещин) слитков,в особенности на повышенных скоростях литья (например, для литья слитков меди М3Р ф300 мм со скоростью !О м/ч вместо принятой 6,5 м/ч) требуются особые условия охлаждения слитка, в частности в зоне вторично го охлаждения, Известны способы, включающие струйное сосредоточенное вторичное охлаждение непосредственно под кристаллизатором водой, выходящей из кристаллиэатора, либо на некотором расстоянии от кристаллнэатора, водой,, выхо;, дящей из спрейера-экранно-спрейерная система fl) .

Однако производственная практика и многочисленные исследования показали, что воэможности повышения скорости литья качественных (без внутренних трещин) слитков при указанных способах исчерпаны. Дальнейшее со-. вершенствование процесса на базе данного способа практически исключено.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

;К предлагаемому является способ охлаж:дения стального слитка при непрерывном литье, включающий формирование слитка в кристаллизаторе с выходом лунки жидкого металла за пределы кристаллиэатора и вторичное охлаждение распылением воды в 3-х или более

889269 участках зоны орошения. На первом участке, непосредственно примыкающем к кристаллизатору, длинои 2,5-3,57. длины всего участка вторичного охлаждения, объем воды подаваемой нэ спре— йеров, 200-400 л/мин мг, на втором участке, примыкающем к первому, длиной

2,5"3,5% длины всего участка, объем воды 100-180 л/мин.м . на третьем участке, примыкающем ко второму,длиной 16-20Х длиной всего участка, объем воды 50-130 л/мин м . Указанный режим обеспечивает отсутствие растрескивания поверхности заготов- ки при выходе из кристаллиэатора и минимальную сегрегацию расплава в лунке (?) .

Однако извеСтный способ предназначен для литья стальных слитков и не может быть однозначно перенесен на случай литья медных слитков.

Цель изобретения — предотвращение возникновения трещин и повышение скорости разливки.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем формирование слитка в кристаллизаторе с выходом лунки жидкого металла из кристаллиэатора с последующим охлаждением слитка в нескольких участках зоны вторичного охлаждения, в этих зонах поддерживают плотность орошения в первом участке 25-50 м /м ч во втог ром и третьем — по 20-30 мэ/м.ч, при— чем протяженности первого и второго участков одинаковы и составляют 4050Х, а третьего — 40-100% расстояния от нижнего среза кристаллизатора до конца лунки жидкого металла.

Величины плотности орошения соответствуют следующим значениям удельного расхода воды на единицу веса слитка: 0,5-1,0; 0,5-0,6;0,5-0,6л/кг.

Число участков зоны, вторичного охлаждения (не менее трех) определено иэ соображений о необходимости распределения воды по достаточно большой дличе слитка с целью обеспечения существенного повышения скорос ти литья. При этом увеличение числа участков (например до четырех) возможно при соблюдении рекомендованных расходов воды и может быть целесообразно по конструктивным соображениям и с целью расширения технологических возможностей способа. Уменьшение же числа участков (меньше трех) недопустимо, т.к. при этом требуемый режим неосуществим.

Размеры первого и второго участ1 ков выбраны исходя из геометрии факелов и условий размещения и работы типовых круглофакельных форсунок: угол раскрытия факела 60-90, расстояние до поверхности слитка 100 -150 мм.

Длина третьего участка, а вместе с тем и всей зоны орошения, такова, что должна обеспечить достаточное охлаж1О дение слитка (при заданных расходах веды), исключение вторичного разогрева слитка, монотонное снижение температуры поверхности на этом участке.

Нижние пределы плотности орошения

>s на участках приняты из соображения исключения вторичного разогрева, приводящего к промежуточным трещинам.

Нижние пределы плотности орошения

gp по участках приняты из соображения исключения вторичного разогрева, приводящего к промежуточным трещинам, Верхние пределы плотности орошения по участкам приняты исходя из необд ходимости обеспечения умеренной интенсивности теплоотдачи и достаточной равномерности охлаждения слитка по сечению для исключения осевых трещин е

J На чертеже изображена схема осуществления способа.

Схема содержит кристаллиэатор 1, непрерывцый слиток 2 с лункой Зжид-. кого металла и систему 4 форсуночного охлаждения, включающую в порядке при- мера три участка зоны 5-7 орошения (число участков может быть больше) .

Способ состоит в том, что слиток, выходящий из кристаллиэатора охлаждают распылением воды по участкам зобо ны орошения в соответствии с вышеуказанными пределами.

Формула изобретения

Способ охлаждения слитка при непрерывной разливке меди и сплавов на медной основе, включающий формирование слитка в кристаллизаторе с выходом лунки жидкого металла из кристаллизатора с последующим охлаждением.его распыленной водой в нескольких участках зоны вторичного охлаждения,отличающийся

SS тем, что, с целью предотвращения возникновения трещин и повышения скорости разливки, поддерживают плотность орошения в первом участке 25889269

Составитель А.Попов

Редактор Н.Воловик ТехредН,MaAopom Корректор О.Билак

Заказ 10843/22 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ 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

50 м /м ч, во втором и третьем участках по 20 30 м /м -ч, причем протяженности первого и второго участков одинаковы и составляют 40-50Х а третьего — 40-100Х расстояния от ниж, него среза кристаллизатора до конца лунки жидкого металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жевлаков В.Н., !))адек Е.Г. Научные труды института. Гипроцветметобj работка, вып.53, 1978, с ° 14.

2. Патент Японии )! 51-78908, кл.!I В 09) ), В 22 Ь 11/124, 1976.