Способ обработки металла в процессе непрерывной разливки

 

Сущность изобретения: в процессе непрерывной разливки подают жидкий металл из разливочного ковша в вакуумкамеру, создают в ней остаточное давление, обрабатывают металл в вакуумкамере, подают металл в промежуточный ковш через отдельный патрубок и далее в кристаллизаторы. Металл подают из вакуумкамеры в промежуточный ковш с помощью дополнительного патрубка. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцов патрубков и герметизации вакуумкамеры жидким металлом осуществляют циркуляционное вакуумирование находящегося в промежуточном ковше металла посредством подачи инертного газа в один из патрубков. После создания в вакуумкамере заданного остаточного давления одновременно с циркуляционным вакуумированием в промежуточном ковше осуществляют обработку металла в вакуумкамере. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов.

Известен способ обработки металла в процессе непрерывной разливки, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разряжения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу металла из вакуум-камеры через патрубки непосредственно в кристаллизаторы под уровень металла. В этих условиях вакуум-камера служит герметически закрытым промежуточным ковшом, соединенным с вакуум-насосами [1] Недостатком известного способа является недостаточная производительность и стабильность процесса непрерывной разливки металлов. Это объясняется тем, что в случае нарушения герметичности вакуум-камеры происходит переполнение кристаллизаторов. В этих условиях прекращается процесс непрерывной разливки. Кроме того, при известном способе невозможна регулировка расхода металла в кристаллизаторы в зависимости от изменяющихся технологических параметров процесса разливки.

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки металла в процессе непрерывной разливки, включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша в вакуум-камеру, создание в ней разряжения до необходимого по технологии остаточного давления, подачу метала в промежуточный ковш через отдельный патрубок и далее в кристаллизаторы. Расход металла из промежуточного ковша регулируют при помощи стопоров. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцев патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом начинают производить уменьшение остаточного давления в камере [2] Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество разливаемого металла. Это объясняется тем, что приблизительно 1/3 часть плавки разливается в условиях отсутствия вакуумирования вследствие необходимости создания необходимого остаточного давления в вакуум-камере. Эта операция производится во времени. Кроме того, весь объем металла, находящийся в начале разливки в промежуточном ковше, не подвергается вакуумированию. В результате этого в металле непрерывнолитых слитков не уменьшается содержание водорода, азота и неметаллических включений. Сказанное приводит к браку непрерывнолитых слитков. При этом снижается производительность получения непрерывнолитых слитков высокого качества.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности получения непрерывнолитых слитков высокого качества.

Указанный технический эффект достигают тем, что подают жидкий металл из разливочного ковша в вакуум-камеру, обрабатывают металл в вакуум-камере, подают металл в промежуточный ковш через патрубок и далее в кристаллизаторы.

Металл подают из вакуум-камеры в промежуточный ковш с помощью дополнительного патрубка. После подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцев патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом осуществляют циркуляционное вакуумирование находящегося в промежуточном ковше металла посредством подачи инертного газа в один из патрубков. После создания в вакуум-камере заданного остаточного давления одновременно с циркуляционным вакуумированием в промежуточном ковше осуществляют обработку металла в вакуум-камере.

Повышение производительности получения непрерывнолитых слитков высокого качества будет происходить вследствие повышения эффективности процесса вакуумирования в условиях одновременного совмещения двух видов вакуумирования: циркуляционного и дегазации струи и слоя металла в проточной вакуум-камере.

При этом процессу вакуумирования будет подвергаться весь разливаемый металл, начиная с его первых порций, наполняемых промежуточный ковш в начале непрерывной разливки, за счет циркуляционного вакуумирования.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

На чертеже показана схема установки для обработки металла в процессе непрерывной разливки.

Установка для осуществления способа обработки металла в процессе непрерывной разливки состоит из разливочного ковша 1, вакуум-камеры 2, патрубков 3, промежуточного ковша 4, разливочных стаканов 5, кристаллизаторов 6, вакуум-провода 7, трубопровода 8. Позицией 9 обозначен жидкий металл, 10 уровень металла в промежуточном ковше, 11 непрерывнолитой слиток.

Способ обработки металла в процессе непрерывной разливки осуществляют следующим образом.

П р и м е р. В начале процесса непрерывной разливки подают жидкую сталь 9 марки 3 сп из разливочного ковша 1 емкостью 350 т в вакуум-камеру 2 и создают в ней разряжение до необходимого по технологии остаточного давления в пределах 0,6-6,5 кПа в зависимости от раскисленности стали. Разряжение создают посредством вакуум-провода 7, соединенного с вакуум-насосом. Металл 9 подают из вакуум-камеры 2 в промежуточный ковш 4 емкостью 50 т двумя струями через два огнеупорных патрубка 3, заглубленных в полость промковша. Далее металл 9 из промежуточного ковша 4 подают через удлиненные огнеупорные стаканы 5 в кристаллизаторе 6 под уровень металла. Из кристаллизаторов 6 вытягивают непрерывнолитые слитки 11 сечением 250 х 1600 мм с переменной скоростью в пределах 0,6 1,2 м/мин. Расход металла из промежуточного ковша 4 регулируют при помощи стопорных механизмов (не показаны).

В начале наполнения промежуточного ковша 4 металлом 9 выше нижних торцов патрубков 3 и герметизации вакуум-камеры 2 уровнем 10 жидкого металла производят циркуляционное вакуумирование металла, находящегося в промежуточном ковше, посредством подачи инертного газа, например, аргона по трубопроводу 8 в один из патрубков 3 с расходом в пределах 400-600 л/мин. В этих условиях, когда из вакуум-камеры 2 начинают откачивать воздух, под действием атмосферного давления металл поднимается в вакуумную камеру 2 на барометрическую величину, равную примерно 1,4 м и покрывает подину камеры. Одновременно в нижнюю часть одного из патрубков 3 подводится аргон как транспортирующий газ. Газ, увеличиваясь в объеме, поднимается по патрубку, приводит в движение находящийся здесь металл и приподнимает на некоторую величину уровень зеркала металла 9 в камере 2. Дегазированный металл 9 стекает по другому патрубку 3 обратно в промежуточный ковш 4. При этом выделившийся газ удаляется из камеры 2 по вакуум-проводу 7.

После герметизации патрубков 3 жидким металлом начинается понижение давления в вакуум-камере до необходимого значения. Объем металла, находящегося в промежуточном ковше и вновь поступающий в вакуум-камеру, подвергается только циркуляционному вакуумированию. В дальнейшем после создания в вакуум-камере необходимого остаточного давления разливку ведут в условиях совместного вакуумирования металла: посредством его пропускания через вакуум-камеру и циркуляции металла через патрубки.

В этих условиях повышается эффективность процесса вакуумирования металла в зависимости от раскисленности металла и его весового расхода. При этом сокращаются объемы невакуумированного металла и повышается производительность получения непрерывнолитых слитков высокого качества, снижается брак слитков по неметаллическим включениям и наличия в металле вредных газовых включений.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить выход непрерывнолитых слитков высокого качества на 5-10%

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА В ПРОЦЕССЕ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ включающий подачу жидкого металла из разливочного ковша через вакуум-камеру с патрубком в промежуточный ковш, обработку металла в вакуум-камере и подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизаторы, при этом вакуум-камеру устанавливают с заглублением патрубка в полость промежуточного ковша, отличающийся тем, что подачу металла из вакуум-камеры в промежуточный ковш осуществляют с помощью дополнительного патрубка, при этом после подъема уровня металла в промежуточном ковше выше нижних торцов патрубков и герметизации вакуум-камеры жидким металлом осуществляют циркуляционное вакуумирование находящегося в промежуточном ковше металла посредством подачи инертного газа в один из патрубков, а затем одновременно с циркуляционным вакуумированием в промежуточном ковше осуществляют обработку металла в вакуум-камере.

РИСУНКИ

Рисунок 1