Способ закупоривания слитков

 

СПОСОБ ЗАКУПОРИВАНИЯ СЛИТКОВ , включающий наполнение изложницы жидким металлом, установку на верхнее основание изложницы металлической крьппки и охлаждение поверхности металла , отличающийся тем, что, с целью управления процессом газовыделения при кристаллизации слитка и увеличения выхода годного металла, дополнительно в пространство между крышкой и поверхностью металла подают охлаждающую газовую среду под давлением, при этом -давление газа в процессе закупоривания изменяют от 1,01 до 3,0 атм, а интенсивность охлаждения - соответственно от 15 до 50°С/мин. (Л сх ел О5 О5 а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю Ol) 3tso В 22 Р 7!.00 (21) 3425352/22-02 (22) 16.04.82 (46) 15.04.84. Бюл.114 (72) Г.В. Купцов, О.Е. Молчанов, В.Я. Тишков, В.Ф. Сарычев и Н,Ф. Бахчеев (71) Липецкий политехнический институт. (53) 621. 746. 554 (088. 8) (56) 1. Явойский В.И.,Левин С.Л. и др. Металлургия стали. М., "Металлургия", 1973, с.555.

2. Заявка Японии 952-139112, кл. В 22 3 7/00, опублик. 1979. (54) (57) СПОСОБ ЗАКУПОРИВАНИЯ СЛИТКОВ, включающий наполнение изложницы жидким металлом, установку на верхнее основание изложницы металлической крьппки и охлаждение поверхности металла, отличающийся тем, что, с целью управления процессом газовыделения при кристаллизации слитка и увеличения выхода годного металла, дополнительно в пространство между крышкой и поверхностью металла подают охлаждающую газовую среду под давлением, при этом .давление газа в процессе закуйоривания изменяют от .1,01 до 3,0 атм, а интенсивность охлаждения — соответственно от 15 до 50 С/мин.

Ф 10856

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке кипящих сталей..

Известен способ производства закупоренных слитков, в котором после заполнения изложницы металлом, головную часть слитка охлаждают водой, что способствует быстрому образованию твердой корочки Г 1).

Недостатком известного способа яв- 1О ляется то, что невозможно регулировать процесс газовыделения, а также предотвратить полностью рослость слитка.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ закупоривания слитков кипящей стали, включающий наполнение изложницы жидким металлом, установку на верхнее основание изложницы металлической крьппки и охлаждение поверхности металла Г2).

Однако в известном способе невозможно регулировать процессы . 25 газовыделений из слитка, нельзя предотвратить полностью рослость слитка; крышки привариваются к металлу, необходимо производить кислородную резку головной части слитков, уменьшается выход годного металла, возрастает опасность проллавления охлаждающих элементов,что может привести к выбросу металла.

Целью изобретения является управление процессом газовыделения при кристаллизации слитка и увеличение выхода годного металла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу эакупори- ° вания слитков, включающему наполнение изложницы жидким металлом, установку на верхнее основание изложницы металлической крышки и охлаждение поверхности металла, дополнительно в пространство между крьппкой и поверхностью металла подают охлаждающую газовую среду под давлением, при этом давление газа в процессе закупоривания изменяют от 1,01 до 3,0 атм,а интенсив/ность охлаждения — соответственно от 15 до 50ОС/мин.

На чертеже представлена диаграмма, характеризующая данный способ.

В начальной стадии кристаллизации слитка необходимо способствовать интенсивному газовыделению, что позволяет получить плотную наружную

66 з корочку необходимой толщины, а это приведет к увеличению выхода годного металла. В дальнейшем газовыделение следует подавить. По предлагаемому способу после заполнения изложницы жидким меТаллом над его поверхностью создается давление газовой охлаждающей атмосферы, которое,d целью управления газовыделением изме1 няется от 1,01 до 3,0 атм.

При произведении концентраций углерода и растворенного в металле кислорода, равном 0,0042, (кривая 4) в течение 0,2 мин обеспечивается интенсивное газовыделение (g). При дальнейшем увеличении давления гаэовыделение замедляется и к 0,8 мин оно подавляется (1У).

При PC) fO) =0,0027 (кривая 4) гаэовыделение регулируется в течение "3,0 мин. Параллельно с увеличением давления газа над жидким ме-. таллом происходит увеличение интенсивности охлаждения. При(СЯ03 0, 0042 (кривая 4) интенсивность охлаждения возрастает с 15 до 50 С/мин в течение 1,8 мин, а npv(CJ (0) =0,0027 в течение 2,8 мин. Закупоривание слитка заканчивается к 4 мин при давлении газовой атмосферы над жидким металлом 3,0 атм, при интенсивности охлаждения 50 С/мин для всех значео ний 1.СЗ (О).

Пример. После наполнения изложницы жидкой кипящей сталью (сталь 20КП) на горловину излож- ницы устанавливается тяжелая стальная крьппка с патрубками для подачи и выхода охлаждающего атмосферного воздуха.

Для контроля эа давлением, создаваемым над жидким металлом, и для наблюдения за поведением жидкого металла крышка снабжена манометром и смотровой гляделкой. После установ-ки крышки подают в пространство между жидким металлом и крьппкой атмосферный воздух. В течение 1 мин давление над металлом 1,02- 1,03 атм» затем давление поднимают до 1,35 атм, газовыделения прекращаются. Давление изменяется изменением сечения выходного патрубка (с помощью вентиля).

По истечении 3-4 мин прекращается подача охлаждающего воздуха. Рослость слитка не наблюдается. Интенсивность подачи охлаждающего воздуха находится

3 1085666 4 в пределах 0,2-1,0 мз/мин. В течение экспериментально и зависит от содер4-5 мин температура поверхности ме- жания углерода и окисленности разлиталла изменяется от 1550 до 1410 С. ваемой стали, от массы слитка. ь

Принятое давление газовой атмосфе- Результаты испытаний приведены ры над жидким металлом установлено в таблице.

93,4

93,8

Воздух с содержа» 15 нием влаги 4,2Х

20 кп 1545

1,01

2,00

12,0

9,5

3,00

7,00

93,1

1,01-, 10,0

3,00

95,2

1,01

93,9

9,5

94,2

7,5

2,00

5,0

3,00

93,6

95,.8

6,0

1,013,00

4,0

1,01

89,7

89,4

2,00

3,5

2,0

88,8

3,00

1, 013,00

2,5

89,9

4,0

1,013,00

97,2

15-50

11,5

1,01

2,00

20 кп 1545

9,0

3,00

7,0

1,013,00

10,0

95,4

9,0

1,01

93,8

2,00

7,0

93,1

3,00

5,5

95,5

1,013,00

6,0

89,5

4,0

1,01

Воздух с содержанием влаги 8,5Х

93,6

94,1

93,2

94,3

1085666

1 (1 4

1 2

2,00

89,2

3,5

2,5

88,8

1,Ь13,00

1,013,00

1,"01

2,5

89,8

15-50

4,0

97,3

20 кп 1545

Воздух с содержанием влаги 20,3Х

11,0

93,4

2,00

3,00

9,0

6,5

93,7

92,9

94,2

1,013,00

9,5

94,1

1,01

2,00

93,8

7,0

6,0

3,00

93,1

95,6

1, 013,00

1,01

6,0

89,2

3,5

89,4

2,00

3,0

3,00, 2,0

88,7

1,013,00

2,5

89,7

1,013,00

4,0

15-50

97,2

Известный способ (механическое закупоривание крышками) 20 кп 1545

91,7

Заказ 2124/8

Данные таблицы показывают, что наилучшие результаты достигаются при изменении интенсивности охлаждения от 15 до 50 С/мин н изменении давления газа иад поверхностью металла от 1,01 до 3,00 атм в процессе закупоривания слитка. Выход годного

97,2-97,3Х. . Реализация предложенного способа производства закупоренных слитков позволит увеличить выход годных

Продолжение таблицы (5 ) 6 j 2 слитков, улучшить условия труда и безопасность работы обслуживающего персонала, сократить расход чугунных

4 крышек для механического закупоривания. По предлагаемому способу 2-3 крышками можно произвести закупоривание !5-20 и более слитков.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа 200 тыс.руб. при годовом производстве кипящих сталей 500 тыс,т.

ТиРаж 77S Подписное ород, ул.Проектная, 4