Способ полунепрерывного литья никеля

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к разливке металлов полунепрерывным способом. Цель изобретения - повышение качества слитка. Разливку полунепрерывным способом ведут с использованием смеси, мас.%: 34-72 сажи; 1-13 фтористого натрия; остальное октаборат натрия. Расход флюса определяА -I- 100 ют по формуле М К S гдеМ В + 100 расход флюса, кг; К - открытый коэффициент , равный 0,8 - 1,4 кг/м ; S - площадь поверхности слитка, м2; А - содержание октабората натрия и фтористого натрия, мас.%; В - содержание сажы, мас.%. Флюс указанного состава и расхода позволяет избежать образования шлаковых включений по поверхности слитка, увеличить скорость охлаждения в кристаллизаторе и скорость вытягивания за счет создания подвижного гарнисйжного слоя флюса по гильзе кристаллизатора . (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 22 0 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР к

««@7 Я«. «! 7 д!„ Я МЫ „-,««;ЯД «-1О 1" Е и А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4683443/02

Ф (22) 25.04.89 (46) 07.03.91, Бюл. N.. 9 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова (72) А,Д.Алексеев, А.Ф.Миляев, А.И.Кадигроб, В.П.Рябков, В.Ф.Тулинов, Н.Ф.Мамонтов, С.И.Лимарев, В,С.Рыбаков, А.А, Шварцкопф и Д.Х.Девятов (53) 621.74.047(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1311844, кл. В 22 О 11/00, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО

ЛИТЬЯ НИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к разливке металлов полунепрерывным способом, Цель изобретения — повышение качества слитка, Изобретение относится к литейному производству, в частности к разливке и получению металлов полунепрерывным способом.

Целью изобретения является повышение качества слитка, Сущность изобретения заключается в том, что в способе полунепрерывного литья никеля, включающем дозировку расплава никеля в кристаллизатор, разливку под слоем флюса, охлаждение слитка в кристаллизаторе и под ним, в качестве флюса используют смесь иэ 34 — 72% сажи. 1,0-13% фтористого натрия, остальное — октаборат натрия, и расход флюса определяют по формуле

А+ 100

В+100

„„5U „„163261 8 А1

Разливку полунепрерывным способом ведут с использованием смеси, мас.%: 34-72 сажи; 1-13 фтористого натрия; остальное октаборат натрия. Расход флюса определяА+100 ютпоформуле М = К S —, где Мв

В +100 расход флюса, кг; К вЂ” открытый коэффициент. равный 0,8 — 1,4 кг/м; S — площадь

2, поверхности слитка, м; А — содержание ок2, табората натрия и фтористого натрия, мас,%;  — содержание сажы, мас,%, Флюс указанного состава и расхода позволяет избежать образования шлаковых включений по поверхности слитка, увеличить скорость охлаждения в кристаллизаторе и скорость вытягивания за счет создания подвижного гарнисажного слоя флюса по гильзе кристалл изатора. где М вЂ” расход флюса, кг;

К вЂ” опытный коэффициент, равный 0,8—

1,4 кг/м;

S — площадь поверхности слитка, м;

2,  — содержание сажи во флюсе. мас.%;

А — содержание октабората натрия и фтористого натрия, мас,%. использование сажи в пределах 34 72% связано с тем, что сажа теплоизолирует поверхность жидкого металла, предотвращая образование заворотов на поверхности слитка, т.е. улучшается качество поверхности слитка. Увеличение содержания сажи более 72% приведет к ухудшению смазки в системе слиток — кристаллизатор и образованию поперечных трещин, что приводит к браку слитка никеля.

Уменьшение содержания сажи менее

34% приводит к увеличению теплоотдачи с

1632618

10

50 поверхности жидкого никеля в кристаллизаторе и возникновению поперечной полосчатости на поверхности слитка никеля, что приводит к браку слитка.

Использование фтористого натрия в пределах 1 — 13% связано с тем, что фтористый натрий уменьшает температуру размягчения и плавления флюса, что позволяет получать слитки без брака по продольной полосчатости.

Увеличение концентрации фтористого натрия более 13% приводит к увеличению температуры размягчения от 430 (при концентрации NaFi13%) до 490 С и увеличению температуры плавления с 600 до 770 С. Это служит причиной повышения твердости гарнисажного слоя флюса в кристаллизаторе и возникновения продольной полосчатости на поверхности слитка никеля, Уменьшение концентрации фтористого натрия менее 1% приводит к увеличению температуры размягчения от 440 (при концентрации Ма Еу1 %) до 510 С и температуры плавления от 640 до 700 C. Использование флюса состава, выходящего за заявляемые пределы при полунепрерывной разливке никеля в слитки диаметром 0,1 мм приводит к появлению поверхностных дефектов типа

"продольная полосчатость", поперечных наплывов, шлаковых поверхностных включений, Использование флюса с расходом меньше нижнего предела, определенного по формуле, приводит к образованию поперечных трещин или прорывам металла под кристаллизатором вследствие резкого уменьшения смазки и увеличения трения между слитком и кристаллизатором.

Использование флюса с расходом выше верхнего предела, определенного по формуле, приводит к образованию поперечной полосчатости и браку слитка по искажению его поверхности.

Сажа применяется в качестве смазки, уменьшающей трение между слитком и кристаллизатором.

В предлагаемом техническом решении сажа уменьшает жидкоподвижность расплава соли, снижает ее расход, теплоизолирует поверхность расплава в кристалл изаторе.

Октаборат натрия используют в качестве смазки в системе слиток — кристаллизатор. Кроме того, октаборат натрия здесь выполняет новую функцию покрытия твердой корочки слитка и тем самым предотвращает окисление ее поверхности.

В предлагаемом техническом решении фтористый натрий используют в качестве добавки, которая снижает температуру размягчения флюса.

Пример 1, Никель марки НП2 расплавляют в индукционной канальной печи

ИНК-0,75. Затем перегревают металл до

1550 С, раскисляют и модифицируют алюминием и магнием. Перемешивают никель в печи 1 — 2 мин, Наклоняют печь и через разливочную коробку и стопорную систему дозирования подают никель в кристаллизатор.

Одновременно присаживают флюс, состоящий из смеси компонентов: 50% сажи, 6% фтористого натрия, 44% октабората натрия.

Расход смеси на отливку слитка диаметром

0,1 мм, длиной 3,8 м составляет 1,1 кг.

Флюс прогревается 5 — 10 с. Сплав плавится и распределяется по стенкам кристаллизатора и поверхности металла. Сажа находится на поверхности сплава и теплоизолирует металл, Поверхность слитка никеля гладкая, без дефектов. Флюс полностью покрыл поверхность слитка, предотвратив ее окисление. Замеры температуры поверхности слитка под кристаллизатором контактной X/А термопарой показали, что при скорости разливки 0,4 м/мин (что íà 15% выше скорости разливки по известному способу) температуры двух слитков находились в пределах 1200-1220 С.

Это говорит о повышенной интенсивности охлаждения слитка в кристаллизаторе.

Пример 2, Никель марки НП-2 расплавляют и перегревают до 1550 С в индукционной канальной печи ИНК-0,75. Вводят раскислители — модификаторы алюминий и магний, .Наклоняют печь и через разливочную коробку и стопорную системудозирования подают никель в кристаллизатор.

Одновременно присаживают флюс, состоящий из смеси компонентов: 72.% сажи, 13% фтористого натрия, 15% октабарата натрия.

После заглубления струи никеля начинают вытягивание слитка. Сажа, находясь на поверхности, теплоизолирует никель.

Слиток отлит с гладкой окисленной поверхностью, без дефектов. Это говорит о предельном минимальном содержании октабората натрия во флюсе. Замеры температуры поверхности слитка осуществлялись контактной термопарой X//I и показали, что температура поверхности слитка возросла до 1310"С, что говорит о снижении интенсивности теплоотвода в "ристаллизаторе на

7%; Расход смеси 0,88 кг, диаметр слитка

0,1 м, длина 3,8 м.

Пример 3, Никель марки НП-2 расплавляют и перегревают до 1550 С в индукцион ной канальной печи. Металл раскисляют и модифицируют алюминием и магнием. Наклоняют печь и через разливочную коробку и стопорную системудозирования подают никель в кристаллизатор.

1632618

Составитель О.Голыжникова

Техред М.Моргентал Корректор О,Ципле

Редактор В.Данко

Заказ 578 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Одновременно присаживают флюс, состоящий из смеси компонентов: 34 сажи, 1,0 фтористого натрия и 65 октабората натрия, Расход смеси при разливке слитка диаметром 0,1 м и длиной 3,8 м составляет 1,50 5 кг, После заглубления струи никеля начинают вытягивание слитка, Сажа, находясь на поверхности расплава, теплоизолирует металл. Слиток имеет неокисленную поверхность с небольшой поперечной 10 полосчатостью. Высота волн равна 2,0-1,5 мм, Теплопередача,на поверхности никеля в кристаллизаторе увеличилась, что служило причиной появления полосчатости на слитке. Замеры температуры поверхности 15 слитка осуществлялись контактной термопарой Х/А и показали, что температура поверхности слитка составляет 1190 С при скорости вытягивания 0,4 м/мин. Появление поперечной полосчатости говорит об 20 интенсивном охлаждении никеля в кристаллизаторе и об уменьшении скорости разливки или изменении расхода флюса.

Пример 4. Никель марки НП-2 расплавляют и перегревают до 1550 С в индук- 25 ционной канальной печи. Металл раскисляют и модифицируют алюминием и магнием. Наклоняют печь и через разливочную коробку и стопорную систему дозирования подают никель в кристаллизатор, 30

Одновременно приса>кивают флюс, состоящий из смеси компонентов: 31 сажи, 68,5 октабората натрия, 0,5 фтористого натрия. Расход смеси при разливе слитка диаметром 1,0 м и длиной 3,8 м составляет 35

1,80 кг. После заглубления струи никеля начинают вытягивание слитка. Сажа, находясь на поверхности никеля, теплоизолирует поверхность металла. Слиток имел неокисленную поверхность с поперечной 40 вол нистостью. В ысота вол н 2,0-2,7 мм. По техническим условиям браковочным признаком являются неровности поверхности более 2 мм, Данный слиток разлит с браком.

Пример 5. Никель марки НП 2 рас- 45 плавляют и перегревают в индукционной печи до 1550 С. Металл рэскисляют и модифицируют. Наклоняют печь и через разливочную коробку и стопорную систему дозирования подают никель в кристаллизатор.

Одновременно присаживают флюс, состоящий из смеси компонентов: 75 сажи, 10 октабората натрия, 15 фтористого натрия.

Расход смеси при разливке слитка диаметром 0,1 м и длиной 3,8 м составляет 0,84 кг.

После заглубления струи никеля начинают вытягивание слитка.

Визуальный осмотр отлитого слитка показал, что он весь в поперечных трещинах различной глубины от 1 до 3 мм из-за увеличения трения между гильзой кристаллизаторэ и слитком. Такой слиток не подлежит дал ьнейшему прокатному переделу.

Таким образом, использование предложенного технического решения позволило избежать образование шлаковых включений по поверхности слитка, увеличить скорость охлаждения слитка.в кристаллизаторе и скорость вытягивания за счет создания подвижного гарнисажного слоя флюса по гильзе кристаллизатора. Флюс предложенного состава предохраняет поверхность слитка от окисления и появления на ней окисных пленок. что увеличивает качество слитка.

Формула изобретения

Способ полунепрерывного литья никеля, включающий дозировку расплава никеля, разливку под слоем флюса и охлаждение слитка, отличающийся тем,что,сцелью повышения качества слитка, в качестве флюса используют смесь состава, мас. ;

Сажа 34-72

Фторид натрия 1 — 13

Октаборат натрия Остальное с расходом, определяемым по формуле

А + 100

В + 100 где М вЂ” расход флюса, кг;

К вЂ” коэффициент, равный 0,8-1,4 кг м; г.

S — площадь поверхности слитка, м;

 — содержание сажи в флюсе, мас. ;

А - содержание октабората и фторида натрия, мас. .