Способ получения непрерывнолитых стальных заготовок

Изобретение относится к металлургии. Способ включает заливку металла в кристаллизатор, формирование заготовки путем обжатия и калибрования ее поверхности, непрерывное выталкивание заготовки. Обжатие и калибрование поверхности заготовки осуществляют с помощью кристаллизатора, две стенки которого совершают возвратно-поступательное движение, а две, наклонные в верхней части, - вращательное. Контроль уровня металла в кристаллизаторе осуществляют с использованием электромагнитных волн сверхвысокой частоты (СВЧ), испускаемых генератором. Сигнал регистрируется осциллографом и обрабатывается системой автоматического управления. Формирование заготовки начинают при достижении уровня металла в кристаллизаторе H₁=(0,25-0,35)H, где Н - высота расширенного участка наклонных в верхней части стенок. Достигается повышение надежности и эффективности контроля уровня металла в кристаллизаторе. 2 ил.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке стали.

Известен способ получения непрерывнолитых деформированных заготовок [Патент №2136433 RU. Способ получения непрерывнолитых деформированных заготовок и устройство для его осуществления / В.В.Стулов, В.И.Одиноков. Опубл. 10.09.1999. Бюл. №25], включающий заливку жидкого металла в кристаллизатор, имеющий пару вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение, и пару наклонных в верхней части стенок, совершающих вращательные движения, формирование корочки заготовки с одновременным обжатием и калиброванием ее поверхности при непрерывном выталкивании.

Недостатком известного способа получения заготовок является отсутствие надежного и эффективного контроля уровня жидкого металла в кристаллизаторе, в частности в момент заполнения непрогретого кристаллизатора и включения его в работу, возможность выхода из строя кристаллизатора.

Заявляемый способ направлен на создание высокоэффективного процесса формирования непрерывнолитых стальных заготовок.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого способа, заключается в:

1. Повышении надежности и эффективности контроля уровня жидкого металла в кристаллизаторе.

2. Повышении надежности работы непрогретого кристаллизатора в момент его заполнения жидким металлом.

Заявляемый способ характеризуется следующими существенными признаками.

Ограничительные признаки: заливка жидкого металла в кристаллизатор, имеющий пару вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение, и пару наклонных в верхней части стенок, совершающих вращательные движения; формирование корочки заготовки путем одновременного обжатия и калибрования ее поверхности, непрерывное выталкивание заготовки, контроль уровня металла в кристаллизаторе.

Отличительные признаки: контроль уровня металла в кристаллизаторе осуществляют с использованием электромагнитных волн сверхвысокой частоты, испускаемых генератором; и при достижении уровня металла в кристаллизаторе H₁=(0,25-0,35)H, где Н - высота расширенного участка наклонных в верхней части стенок, осуществляют формирование заготовки в кристаллизаторе.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого способа и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Использование для контроля уровня металла в кристаллизаторе электромагнитных волн сверхвысокой частоты (СВЧ) позволяет определять расстояние до зеркала жидкого металла по интерференционной картине волн. Зная количество максимумов волн (n) и длину волн λ генератора СВЧ по формуле l=(λ/2)n определяют расстояние (l) от передающей антенны, расположенной в верхней части кристаллизатора, до зеркала металла, то есть уровень заливки.

Формирование заготовки в непрогретом кристаллизаторе при уровне заливки жидкого металла H₁<0,25H, где Н - высота расширенного участка наклонных в верхней части стенок, приводит к обрыву заготовки при ее деформации и выливанию металла за пределы кристаллизатора.

Формирование заготовки в непрогретом кристаллизаторе при уровне заливки жидкого металла H₁>0,35H, где Н - высота расширенного участка наклонных в верхней части стенок, приводит к возможности выхода кристаллизатора из строя по причине переохлаждения деформируемого металла.

На фиг.1 приведен внешний вид устройства для реализации заявляемого способа, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Устройство на фиг.1 и 2 состоит из промежуточного ковша 1 с погружным стаканом 2, кристаллизатора 3 с парой вертикальных стенок 4 и парой наклонных в верхней части стенок 5 с расширенным участком 6, генератора 7 электромагнитных волн СВЧ, изогнутой антенны 8 с волноводной секцией 9, осциллографа 10.

Способ осуществляется устройством следующим образом. Жидкий металл из промежуточного ковша 1 через погружной стакан 2 поступает в кристаллизатор 3 и заполняет его.

Одновременно включается генератор 7 электромагнитных волн СВЧ и осциллограф 10. В результате электромагнитные волны от генератора 7 по волноводной секции 9 поступают к изогнутой антенне 8 и передаются к зеркалу жидкого металла. Отразившись от зеркала металла, электромагнитные волны возвращаются в антенну 8 и через волноводную секцию 9 поступают в осциллограф 10, на котором получают осциллограмму приемного сигнала. Далее приемный сигнал обрабатывается в системе автоматического управления с показанием уровня металла в кристаллизаторе 3. При достижении уровня металла в кристаллизаторе H₁=(0,25÷0,35)Н (где Н - высота расширенного участка наклонных в верхней части стенок) кристаллизатор включают в работу. При этом вертикальные стенки 4 совершают возвратно-поступательное движение с выталкиванием заготовки, а наклонные в верхней части стенки 5 с расширенным участком 6 совершают вращательные движения с обжатием заготовки и калиброванием ее поверхности.

Способ получения непрерывнолитых стальных заготовок, включающий заливку жидкого металла в кристаллизатор, имеющий пару вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение, и пару наклонных в верхней части стенок, совершающих вращательные движения, формирование корочки заготовки путем одновременного обжатия и калибрования ее поверхности, непрерывное выталкивание заготовки, контроль уровня металла в кристаллизаторе, отличающийся тем, что контроль уровня металла в кристаллизаторе осуществляют с использованием электромагнитных волн сверхвысокой частоты (СВЧ), испускаемых генератором, и при достижении уровня металла в кристаллизаторе H₁=(0,25-0,35)H, где Н - высота расширенного участка наклонных в верхней части стенок, осуществляют формирование заготовки в кристаллизаторе.