Способ получения слитка

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве стальных слитков. Цель изобретения - повышение качества слитка, отливаемого в горизонтальную изложницу за счет уменьшения внецентровой ликвации. Данный способ получения слитка в размещенной на поддоне изложнице включает заполнение ее металлом, ввод охлаждающих металлических пластин и подачу утепляющего материала на зеркало металла. При этом металлические пластины вводят в изложницу после заполнения ее металлом перед подачей утепляющего материала на расстоянии от боковой поверхности слитка, равном 0,12-0,15 его высоты, верхний край пластин, образующий замкнутый прямоугольник, погружают ниже уровня зеркала металла в изложнице, а нижний край пластин - на глубину, равную 0,5-0,7 высоты слитка. Способ позволяет снизить боковую обрезь на 1,5%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) В 22 Э 7/00

"-. Ы. ".. ;= !:.И

1.-;щ",,—, т;- ; ..., ир,;, ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609907/31-02

\ (22) 29.11.88 (46) 30.10.90. Бюл. ¹ 40 (71) Донецкий политехнический институт и Производственное объединение Ждановтяжмаш" (72) Б.И.Медовар, А.А,Троянский, 1О.В.Костецкий, Б.И.Шукстульский, В.Я.Саенко, А.В.Бешенцев, Л.Б.Медовар, А.Д.Чепурной, А.В.Литвиненко, И.Н.Гриженко и С.В.Шатуров (53) 621 ° 746.589(088.8) (56) Саенко В.Я., Медовар Л,Б., Ус В.И. Новый конструкционный материал — сталь АКМ. Киев: 1985, с.18. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКА (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве стальных слитков. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве стальных слитков.

Цель изобретения — повышение качества слитка, отливаемого в горизонтальную изложницу, за счет уменьшения внецентренной ликвации, Способ состоит в следующем °

Горизонтальную изложницу устанавливают на поддон и заполняют жидким металлом. После этого в жидкий металл параллельно каждой боковой поверхности слитка вводят металлические пластины, образующие замкнутый прямоугольник, удаленный от боковой поверхности слитка на расстояние, равное 0,12-0,15 высоты слитка, причем

„.,90„„1602607 А 1 качества слитка, отливаемого в горизонтальную изложницу, за счет уменьшения внецентровой ликвацни. Данный способ получения слитка в размещенной на поддоне изложнице включает заполнение ее металлом, ввод охлаждающих металлических пластин и подачу утепляющего материала на зеркало металла.

При этом металлические пластины вводят в изложницу после заполнения ее металлом перед подачей утепляющего материала на расстоянии от боковой поверхности слитка, равном 0,12-0,15 его высоты, верхний край пластин, о6разующий замкнутый прямоугольник, погружают ниже уровня зеркала металла а в изложнице, а нижний край пластин— на глубину, равную 0 5-0,7 высоты слитка. Способ позволяет снизить боковую обрезь на 1,57. С, верхний край металлических пластин поддерживают на уровне зеркала металла в изложнице, а нижний — на глубине 0 5-0,7 высоты слитка. Попадая в жидкий металл, охлаждающие пластины отбирают его избыточное тепло и расплавляются. В результате локального переохлаждения, создаваемого охлаждающими пластинами, происходит кристаллизация металла слитка возле стенок изложницы без образования зоны разветвленных дендритов, в пределах которой формируется внецент" ренная ликвация.

Расстояние, на которое удалены охлаждающие металлические пластины от боковой поверхности слитка, опре1602607

50 деляет расположение зоны создаваемого ими локального переохлаждения. Если охлаждающие металлические пластины расположены на расстоянии, равном

0,12-0,15 высоты слитка, то.охлаждающее воздействие металлических пластин сливается с охлаждающим воздействием да металл слитка стенок изложницы.

В результате вблизи боковой поверх- 1ð ности слитка металл затвердевает ускоренно с образованием зоны мелких рав-. ноосных кристаллов, в пределах которой не образуется положительная внецентренная ликвация, снижающая ка- )g чество слитка. Это способствует значительному снижению теплового потока от центральной части слитка к изложнице, что предотвращает дальнейшее затвердевание металла слитка в направ-2{) ленин от боковой поверхности к центру слитка с формированием разветвленных столбчатых кристаллов и развитие внецентренной положительной ликвации, а также способствует направленному эа- 25 твердеванию металла слитка, снизу вверх, что повышает качество слитка.

Если металлические охлаждающие пластины удалены от боковой поверхности слитка на расстояние, меньшее щ0

0 12 высоты слитка, то зона локального переохлаждения будет создаваться слишком близко к боковой поверхности слитка и, следовательно, затвердевший в результате слой металла будет незначительным и не обеспечит достаточного теплосопротивления потоку тепла от слитка к изложнице, что приведет к развитию разветвленных столбчатых кристаллов, растущих в 40 направлении от боковой поверхности слитка к его центру. Между ветвями дендритов отфильтровывается маточный раствор, обогащенный ликватами, формирующий каналы внецентренной лик- 45 вации, которая снижает качество слитка.

Если пластины удалены от боковой поверхности слитка на расстояние более 0,15 высоты слитка, локальное переохлаждение создается слишком далеко от новерхности слитка, вне. эоны образования внецентренной ликвации тем самым не создаются условия для предотвращения, образования внецентренной ликвации, снижающей качество слитка.

Металлические охлаждающие пластины, погружа мые в металл слитка, образуют замкнутый прямоугольник, что позволяет предотвратить образование внецентренной ликвации по всему периметру боковой поверхности слитка.

Важно также, чтобы нижний край металлических охлаждающих пластин находился на глубине 0 5-0,7 высоты слитка. При этом происходит полное перекрытие зоны образования внецентренной лнквации в горизонтальном слитке по высоте и предотвращается ее появление, что повышает качество слитка.

Располагать нижний край охлаждающих металлических пластин на глубине, большей О,? высоты слитка, нет необ" ходимостн, так как ниже указанной глубины не образуется внецентренная ликвация, а следовательно, это не приведет к повышению качества слитка.

Кроме того, нижняя часть металлических пластин попадает в зону, где сказывается охлаждающее действие поддона, и в результате возможно неполное расплавление пластин, что приведет к нарушению однородности металла слитка и снижению его качества. . Если нижний край охлаждающих металлических пластин будет расположен на глубине, меньшей 0 5 высоты слитка, то внецентренная ликвация не будет подавляться полностью, так как охлаждающее воздействие металлических пластин по высоте будет распространяться не на всю зону, в которой формируется внецентренная ликвация, снижающая качество слитка.

Расположение верхнего края охлаждающих металлических пластин ниже уровня металла в изложнице также не позволяет полностью перекрыть по высоте зону, образования внецентренной ликвации, что приводит к неполному подавлению ликвации, снижающей качество слитка.

Таким образом, охлаждающие металлические пластины необходимо вводить после заполнения изложницы металлом, но перед подачей утепляющего материала на зеркало металла в изложнице.

В противном случае необходимый для ,предотвращения образования внецентренной ликвации эффект локального переохлаждения не будет иметь место в результате интенсивного перемешивания металла в изложнице, а также преждевременного и неравномерного расплавления охлаждающих

02607 6 торцу каждой охлаждающей пластины приварены металлические стержни, при помощи которых охлаждающие пласS тины крепились к раме. После заливки металла в изложницу рама с закрепленными на ней охлаждающими металлическими пластинами устанавливалась сверху на изложницу таким образом, чтобы охлаждающие пластины погрузились в металл слитка. После этого на зеркало металла в изложнице присаживали экэотермическую смесь, содержащую мас. : алюминиевый порошок 25,5Х;

1S натриевую селитру З .; древесную муку, l3 " глинозем 44,5Х кремнийфтористый натрий 1,5Х графит 8,5; перлит

4Х. Расход экзотермической смеси составлял 6 кг/т.

20 При отливке горизонтального . слитка по предлагаемому способу достигается снижение боковой обрези на 1,5Х по сравнению со способом-прототипом.

5 16 металлических пластин в период заполнения изложницы жидким металлом.

Введение охлаждающих металлических пластин после подачи утепляющего материала на зеркало металла в изложнице приведет к загрязнению металла слитка частицами утепляющего материала, захваченными металлическими пластинами, что приведет к снижению качества металла слитка.

Пример. На чугунный поддон толщиной 250 мм устанавливали горизонтальную изложницу, стенки которой изнутри футерованы огнеупорным шамотным кирпичом Ш-5. Толщина слоя футеровки составляла 115 мм.. Размеры внутренней полости изложницы опре1

Э деляющие размеры слитка, следующие: высота 600 мм, ширина 500 мм, длина

1600 мм. В изложницу сифонным способом заливали сталь марки 09Г2С при

1600 С. Изложницу заполняли сталью

Що высоты 400 мм.

По окончании заполнения изложницы жидкой сталью, перед подачей утепляющего материала на зеркало металла в изложнице, в жидкий металл слитка вводили четыре охлаждающие металлические пластины толщиной 5 мм из стали той же марки. Две из них были длиной 1490 мм, а две другие — 390 мм.

При этом охлаждающие металлические пластины были удалены от боковой поверхности слитка на расстояние, равное 5 мм, что составляет 0 138 высоты слитка. Нижний край пластин был погружен на глубину, равную 240 мм, что составляет 0,6 высоты слитка.

Глубину погружения пластин контролирЬвали по меткам, заранее укрепленным на боковой поверхности пластин.

Для обеспечения одновременности ввода охлаждающих металлических пластин в жидкий металл они крепились к .общей металлической раме. К верхнему

25Формула изобретения

Способ получения слитка в размещенной на поддоне изложнице, включающий . заполнение изложницы жидким металлом, ввод в нее охлаждающих металлических пластин и подачу утепляющего материала на зеркало металла, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью повышения качества слитка, отливаемого в горизонтальную изложницу, эа счет уменьшения внецентренной ликвации, металлические пластины вводят в изложницу после заполнения ее металлом перед подачей утепляющего материала на

40 расстоянии от боковой поверхности слитка, равном 0,12-0,15 его высоты, при этом верхний край пластин, образующий замкнутый прямоугольник, погружают не ниже уровня зеркала

45 металла в изложнице, а нижний край пластин — на глубину, равную 0,5-0,7 высоты слитка.

Составитель Е.Гендлина

Редактор M.Áàíäóðà Техред М,улданич Корректор М.Шароши

Заказ 3347 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101