Способ непрерывной разливки металла

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов. Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитых слитков. Способ включает подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, охлаждение кристаллизатора проточной водой, подачу на мениск металла в кристаллизаторе шлаковой смеси, сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения, поддерживание и направление слитка при помощи холостых и приводных роликов, охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения охладителем, распыливаемым форсунками, установленными между роликами, изменение удельных расходов охладителя вдоль зоны вторичного охлаждения от максимального значения под кристаллизатором до минимального значения в конце зоны охлаждения, а также контроль дефектов поверхности и структуры слитков. В процессе непрерывной разливки контроль дефектов слитков осуществляют после зоны вторичного охлаждения и при появлении дефектов в количестве 0,2-10штук/м² поверхности слитка по его периметру и толщине уменьшают расход охлаждающей воды в кристаллизаторе на 2 - 20% от рабочего значения, а при появлении дефектов более 10штук/м² прекращают процесс разливки. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов. Целью изобретения является улучшение качества непрерывнолитых слитков. Существо изобретения состоит в том, что в кристаллизатор подают металл, вытягивают из кристаллизатора слиток с переменной скоростью, охлаждают кристаллизатор проточной водой, подают на мениск металла в кристаллизаторе шлаковую смесь, сообщают кристаллизатору возвратно-поступательное перемещение, поддерживают и направляют слиток при помощи холостых и приводных роликов, охлаждают поверхность слитка в зоне вторичного охлаждения охладителем, распыливаемыми форсунками, установленными между роликами, изменяют удельные расходы охладителя вдоль зоны вторичного охлаждения от максимального значения под кристаллизатором до минимального значения в конце зоны охлаждения, а также контролируют дефекты поверхности и структуру слитков. В процессе непрерывной разливки контроль дефектов слитков осуществляют после зоны вторичного охлаждения и при появлении дефектов в количестве 0,2-10 штук/м² поверхности слитка по его периметру и толщине уменьшают расход охлаждающей воды в кристаллизаторе на 2-20% от рабочего значения, а при появлении дефектов более 10 штук/м² прекращают процесс разливки. Улучшение качества непрерывнолитых слитков будет происходить вследствие своевременного по мере обнаружения дефектов слитков соответствующего изменения расхода охлаждающей воды в кристаллизаторе. В этих условиях будет обеспечиваться необходимая толщина жидкой прослойки шлакового гарнисажа, необходимый теплоотвод от слитка с одновременным снижением значений температурных градиентов и термических напряжений, действующих в оболочке слитка; в результате в слитках не будет возникать внутреннее напряжение и наружные трещины. Диапазон значений изменения расходов охлаждающей воды в кристаллизаторе в пределах 2-20% от рабочего значения объясняется закономерностями теплоотвода от слитка к кристаллизатору через слой шлакового гарнисажа, состоящего из твердой и жидкой прослоек. При меньших значениях изменение расхода охлаждающей воды не будет обеспечивать необходимое изменение теплоотвода от слитка и тем самым, устранение дефектов в оболочке слитка. При больших значениях будет происходить разогрев поверхности слитка, что вызовет образование в оболочке внутренних и наружных трещин, а также приведет к уменьшению ее толщины и, как следствие, к прорывам металла под кристаллизатором. Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от рабочего расхода охлаждающей воды в кристаллизаторе. Величины дефектов слитков свыше 10 штук/м², при которой прекращается процесс разливки, объясняется условиями эксплуатации изделий из непрерывнолитых слитков. При меньших значениях возможно изготовление изделий более низких сортов. При больших значениях изготовление годных изделий из непрерывнолитых слитков невозможно. Ниже дан вариант осуществления способа непрерывной разливки металлов, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом. П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подают сталь марки Зсп и вытягивают из него слиток с переменной скоростью. На мениск металла в кристаллизаторе подают шлаковую смесь на основе Ca-SiO₂-Al₂O₃, кристаллизатор охлаждают проточной водой. Кристаллизатору сообщают возвратно-поступательное перемещение. В зоне вторичного охлаждения слиток поддерживают и направляют при помощи холостых и приводных роликов и охлаждают поверхность слитка охладителем, распыливаемым форсунками, установленными между роликами. Удельные расходы охладителя изменяют вдоль зоны вторичного охлаждения от максимального значения под кристаллизатором до минимального значения в конце зоны охлаждения. При этом производят контроль внутренних и поверхностных дефектов непрерывнолитых слитков в потоке при помощи средств неразрушающего контроля в виде дефектоскопов. В процессе непрерывной разливки контроль дефектов слитков осуществляют после зоны вторичного охлаждения и при появлении дефектов в количестве 0,2-10 штук/м² поверхности слитка по его периметру и толщине уменьшают расходы охлаждающей воды в кристаллизаторе на 2-20% от рабочего значения, а при появлении дефектов более 10 штук/м² прекращает процесс разливки. Контроль дефектов слитков осуществляют при помощи средств неразрушающего контроля, например, дефектоскопов, сканирующих по периметру слитков в процессе их движения по роликам. В таблице приведены примеры осуществления способа непрерывной разливки металлов с различными технологическими параметрами. В первом примере уменьшение расходов охлаждающей воды в кристаллизаторе не приводит к необходимому изменению теплоотводы от слитка, происходит разогрев его поверхности в оболочке слитка возникают внутренние и наружные трещины. В пятом примере уменьшение расходов охлаждающей воды недостаточно для устранения дефектов слитка вследствие переохлаждения поверхности слитка. В шестом примере (прототип), вследствие отсутствия регулирования расходов воды в кристаллизаторе в зависимости от появления дефектов, брак слитков по внутренним и наружным трещинам не уменьшается. В примерах 2-4 дефектов в непрерывнолитых слитках устраняются вследствие уменьшения расходов охлаждающей воды в кристаллизаторе в оптимальных пределах. Применение расхода позволяет уменьшить брак слитков по внутренним и наружным трещинам на 1,4%.

Формула изобретения

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка с переменной скоростью, охлаждение кристаллизатора проточной водой, подачу на мениск металла в кристаллизаторе шлаковой смеси, сообщение кристаллизатору возвратно-поступательного перемещения, поддержание и направление слитка при помощи холостых и приводных роликов, охлаждение поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения охладителем, распыливаемыми форсунками, установленными между роликами, изменение удельных расходов охладителя вдоль зоны вторичного охлаждения от максимального значения под кристаллизатором до минимального значения в конце зоны охлаждения, а также контроль дефектов поверхности и структуры слитков, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых слитков, в процессе непрерывной разливки контроль дефектов слитков осуществляют после зоны вторичного охлаждения и при появлении дефектов в количестве 0,2 - 10 штук/м² поверхности слитка по его периметру и толщине уменьшают расход охлаждающей воды в кристаллизаторе на 2 - 20% от рабочего значения, а при появлении дефектов более 10 штук/м² прекращают процесс разливки.

РИСУНКИ

Рисунок 1