PL207235B1 - Sposób docieplania ciekłej stali w nadstawce wlewnicy i/lub w kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali oraz pokrywa do tego celu - Google Patents

Abstract

Sposób docieplania ciekłej stali w nadstawce wlewnicy podczas odlewania wlewków, polega na tym, że po zakończeniu odlewania na nadstawkę wlewnicy nakładana jest pokrywa izolacyjno-grzewcza na taki czas, aby utrzymać zasypkę w stanie ciekłym tylko do chwili skurczu objętościowego metalu, a w przypadku docieplania ciekłej stali w kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali, przed rozpoczęciem odlewania stali na kadź pośrednią zakładana jest pokrywa izolacyjno-grzewcza na cały czas ciągłego odlewania.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób kontrolowanego docieplania ciekłej stali w nadstawce wlewnic podczas odlewania wlewków lub w kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali.

Znane są sposoby docieplania ciekłej stali w nadstawce zestawu odlewniczego za pomocą zasypek egzotermicznych, wlewków tradycyjnych przeznaczonych do kucia różnego rodzaju odkuwek, np. według patentu polskiego nr 169426. Sposoby te nie gwarantują jednak wymaganej coraz powszechniej dużej lub bardzo dużej czystości metalurgicznej wlewków, a w szczególności nie usuwają przyczyny porywania żużla z granicy międzyfazowej żużel - metal w nadstawce i rozmieszczenia go w postaci wtrąceń niemetalicznych we wlewku w obszarze do 1/3 jego wysokości.

Znane są również sposoby docieplania ciekłej stali w nadstawce, polegające na elektrochemicznym podgrzewaniu ciekłej stali za pomocą elektrody metalowej lub grafitowej. Dają one bardzo dobry efekt rafinacji ciekłej stali z wtrąceń niemetalicznych i w wyniku tego uzyskiwane są wlewki o dużej czystości metalurgicznej. Jednakże takie sposoby są bardzo kosztowne i w związku z tym ich stosowanie jest ograniczone.

Znane są sposoby nagrzewania ciekłej stali w kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali za pomocą palników, głównie plazmowych. Urządzenia i instalacje oparte na tych sposobach odznaczają się również dużymi kosztami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia do regulowanego docieplania ciekłej stali w nadstawce wlewnic podczas odlewania wlewków dla uzyskania wysokiej czystości metalurgicznej stali oraz w kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali dla zapewnienia niskiego stopnia przegrzania ciekłej stali.

Cel ten osiągnięto w ten sposób, że ciekłą stal w nadstawce wlewnicy po odlaniu wlewka dociepla się po zakończeniu odlewania nakładając na nadstawkę wlewnicy pokrywę izolacyjno-grzewczą na taki czas, aby utrzymać zasypkę w stanie ciekłym tylko do chwili skurczu objętościowego metalu, a w przypadku kadzi poś redniej przed odlewaniem cią g ł ym nakł adana jest na kadź poś rednią pokrywa izolacyjno-grzewcza na cały czas odlewania ciągłego, aby zmniejszyć straty ciepła do otoczenia.

Pokrywa izolacyjno-grzewcza do realizacji sposobu według wynalazku składa się z izolacyjnego wieka położonego na dystansowym pierścieniu, przy czym wewnątrz wieka może być zabudowany element grzejny zasilany z transformatora usytuowanego na górnej powierzchni wieka, zintegrowanego z układem regulacji mocy grzewczej.

Zaletą stosowania sposobu i urządzenia do docieplania i rafinacji ciekłej stali w nadstawce zestawu odlewniczego lub w kadzi pośredniej według wynalazku jest możliwość oddziaływania na intensywność studzenia, dzięki czemu powstają optymalne warunki termodynamiczne i kinetyczne do usuwania podczas krzepnięcia wtrąceń niemetalicznych zasilania strefy środkowej wlewka lub na stopień przegrzania ciekłej stali w kadzi pośredniej, dzięki czemu przez zapewnienie jak najmniejszego stopnia przegrzania ciekłej stali w krystalizatorze urządzenia do ciągłego odlewania stali uzyskuje się wysoką jakość wewnętrzną osiowej strefy wlewka ciągłego.

Sposób według wynalazku oraz pokrywę izolacyjno-grzewczą opisano, posługując się rysunkiem, na którym przedstawiono przykładowe rozwiązanie konstrukcyjne pokrywy w przekroju pionowym.

W przypadku odlewania wlewków w nadstawce wlewnicy, po zakoń czeniu odlewania, na nadstawkę 3 z zasypką rafinacyjno-ocieplającą nakładany jest dystansowy pierścień 2, na który nakłada się izolacyjne wieko 1 stanowiące czaszę metalową wyłożoną materiałem izolacyjnym. Wewnątrz wieka zabudowany jest element grzejny 4 zasilany z transformatora 5 usytuowanego na górnej powierzchni wieka 1, zintegrowanego z układem 6 regulacji mocy grzewczej. Pokrywa izolacyjno-grzewcza ma za zadanie utrzymywanie zasypki w stanie ciekłym do chwili skurczu objętościowego metalu, który rozpoczyna się po upływie 1/3 całkowitego czasu krzepnięcia. Zasilanie elementu grzejnego 4 włącza się tylko w przypadku, gdy temperatura w przestrzeni roboczej nad powierzchnią wlewka spadnie poniżej 400°C. Po zaistnieniu skurczu objętościowego metalu pokrywę zdejmuje się, aby zapewnić niski stopień przegrzania ciekłej stali powyżej temperatury „likwidus, co zapewnia lepszą jakość wewnętrzną osiowej strefy wlewka ciągłego.

Zastosowanie sposobu według wynalazku zapewnia podgrzanie granicy przestrzeni powyżej ciekłej stali do temperatury w zakresie od 500 do 1000°C, zapewniając przez to powolniejsze regulowane studzenie ciekłej stali w nadstawce. Stwarza to wymagane warunki termodynamiczne i kinetyczne do usuwania ze stali w czasie krzepnięcia wtrąceń niemetalicznych, zasilanie strefy środkowej wlewka wyrafinowanym metalem. W przypadku procesu ciągłego odlewania stali, przed rozpoczęciem

PL 207 235 B1 tego procesu na kadź pośrednią nakłada się pokrywę i proces docieplania prowadzi się analogicznie jak w przypadku nadstawki wlewnicy. Uzyskuje się rafinację ciekłej stali z wtrąceń niemetalicznych przy mniejszym stopniu przegrzania.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób docieplania ciekłej stali w nadstawce wlewnicy podczas odlewania wlewków, znamienny tym, że po zakończeniu odlewania na nadstawkę wlewnicy nakładana jest pokrywa izolacyjno-grzewcza na taki czas, aby utrzymać zasypkę w stanie ciekłym tylko do chwili skurczu objętościowego metalu.

2. Sposób docieplania ciekłej stali w kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali, znamienny tym, że przed rozpoczęciem odlewania stali na kadź pośrednią zakładana jest pokrywa izolacyjno-grzewcza na cały czas ciągłego odlewania.

3. Pokrywa izolacyjno-grzewcza dla docieplania stali w nadstawce wlewnic i/lub kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali, znamienna tym, że składa się z izolacyjnego wieka 1 położonego na dystansowym pierścieniu 2.

4. Pokrywa izolacyjno-grzewcza dla docieplania stali w nadstawce wlewnic i/lub kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali według zastrz. 3, znamienna tym, że wewnątrz wieka 1 zabudowany jest element grzejny 4 zasilany z transformatora 5 usytuowanego na górnej powierzchni wieka 1, zintegrowanego z układem 6 regulacji mocy grzewczej.