RU2033887C1 - Method for continuous casting of rectangular blanks - Google Patents

Abstract

FIELD: foundry practice. SUBSTANCE: method involves delivery of metal into mold from intermediate ladle, cooling and drawing of blank. Temperature of metal delivered into mold is 5-30 C higher than the liquid. The drawing rate is derived from the relation v = a - 0.01 . Δt where v - blank drawing rate, m/min; Δt - steel heating temperature above liquid, C; a - experimental constant (a = 0.75 - 0.90), m/min; 0.01 - proportionality coefficient, m/min C. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов и сплавов. The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly, to the continuous casting of metals and alloys.

Известен способ непрерывного литья прямоугольных заготовок, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша, вытягивание заготовки из кристаллизатора с переменной скоростью и ее охлаждение в зоне вторичного охлаждения (Э. Герман "Непрерывное литье", М. 1961 г. с.772-773). A known method for the continuous casting of rectangular billets, including the supply of metal to the mold from an intermediate ladle, pulling the billet from the mold with a variable speed and its cooling in the secondary cooling zone (E. Herman "Continuous casting", M. 1961, p.772-773) .

Недостатками известного способа являются неудовлетворительное качество поверхности заготовок и наличие грубых продольных и поперечных трещин при снижении содержания марганца и кремния в металле. The disadvantages of this method are the poor surface quality of the workpieces and the presence of coarse longitudinal and transverse cracks with a decrease in the content of manganese and silicon in the metal.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывного литья прямоугольных заготовок из конструкционных сталей, включающий подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша с перегревом над температурой ликвидуса, вытягивание заготовки из кристаллизатора с переменной скоростью и охлаждение заготовки в зоне вторичного охлаждения (журнал "Сталь" N 11, 1988 г. с.6-10). The closest in technical essence and the achieved result is a method of continuous casting of rectangular billets from structural steels, including feeding metal into the mold from an intermediate ladle with overheating above the liquidus temperature, pulling the billet from the mold with a variable speed and cooling the billet in the secondary cooling zone (Steel magazine "N 11, 1988, pp. 6-10).

Основным недостатком прототипа является неудовлетворительное качество поверхности отливаемых заготовок из-за наличия грубых продольных и поперечных трещин при снижении содержания марганца и кремния в металле. The main disadvantage of the prototype is the poor surface quality of the cast billets due to the presence of coarse longitudinal and transverse cracks while reducing the content of manganese and silicon in the metal.

Указанный недостаток устраняется в предлагаемом способе непрерывного литья прямоугольных заготовок из конструкционной стали, включающем подачу металла в кристаллизатор из промежуточного ковша с перегревом над температурой ликвидуса, вытягивание заготовки из кристаллизатора с переменной скоростью и охлаждение заготовки в зоне вторичного охлаждения, за счет того, что температуру перегрева металла в промежуточном ковше устанавливают на 5.30^оС выше температуры ликвидуса, скорость вытягивания заготовки определяют из выражения:
V=а-0,01˙ Δ t, где V скорость вытягивания заготовки, м/мин;
Δ t температура перегрева стали над температурой ликвидуса, ^оС;
а экспериментальная постоянная (а=0,75.0,90), м/мин;
0,01 коэффициент пропорциональности, м/мин, ^оС; а разливают сталь следующего химического состава, мас. С 0,08.0,16 Мn 0,15.1,40 Si 0,02.0,90 Al 0,01.0,10 Fе Остальное
Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении качества поверхности отливаемых заготовок за счет устранения грубых продольных и поперечных трещин и уменьшении содержания марганца и кремния в стали при сохранении требуемых физико-механических свойств стали.This drawback is eliminated in the proposed method for continuous casting of rectangular billets made of structural steel, including supplying metal to the mold from an intermediate ladle with overheating above the liquidus temperature, drawing the billet from the mold with a variable speed and cooling the billet in the secondary cooling zone, due to the fact that the overheating temperature metal in the tundish is set at 5.30 ^o C above the liquidus temperature, the speed of drawing the workpiece is determined from the expression:
V = a-0,01˙ Δ t, where V is the speed of drawing the workpiece, m / min;
Δ t overheating temperature of the steel above liquidus temperature, ^C;
and the experimental constant (a = 0.75.0.90), m / min;
0.01 coefficient of proportionality, m / min, ^о С; and poured steel of the following chemical composition, wt. C 0.08.0.16 Mn 0.15.1.40 Si 0.02.0.90 Al 0.01.0.10 Fe
The technical result of the proposed method is to improve the surface quality of cast billets by eliminating coarse longitudinal and transverse cracks and reducing the content of manganese and silicon in the steel while maintaining the required physical and mechanical properties of the steel.

Регламентация температуры перегрева и определение скорости вытягивания заготовок по предлагаемому выражению обеспечивают устранение грубых продольных и поперечных трещин на заготовках из стали с пониженным содержанием марганца и кремния и сохранение требуемых физико-механических свойств проката из них, поскольку при этом ограничивается величина термических напряжений и предотвращается рост зерна в литой стали. The regulation of the superheat temperature and the determination of the speed of pulling the workpieces according to the proposed expression eliminates coarse longitudinal and transverse cracks on the workpieces made of steel with a low content of manganese and silicon and preserves the required physical and mechanical properties of the rolled products, since the thermal stresses are limited and grain growth is prevented in cast steel.

Разливка определенного химического состава стали обеспечивает сохранение требуемых механических свойств проката из литых заготовок, поскольку снижение свойств при предлагаемом уменьшении содержания марганца и кремния компенсируется более мелким зерном в непрерывно-литой стали. Casting a specific chemical composition of the steel ensures the preservation of the required mechanical properties of rolled products from cast billets, since the reduction in properties with the proposed reduction in the content of manganese and silicon is compensated by finer grain in continuously cast steel.

П р и м е р. Разливают конструкционную сталь типа 09Г2 с перегревом над температурой ликвидуса из промежуточного ковша в кристаллизаторы сечением 250х1550 мм на двухручьевой МНЛЗ. Заготовки вытягивают из кристаллизаторов с переменной скоростью в зависимости от перегрева металла. Температура ликвидуса составила около 1520^оС.PRI me R. Structural steel of 09G2 type is poured with overheating over the liquidus temperature from the intermediate ladle into molds with a section of 250x1550 mm on a double-strand continuous casting machine. Billets are pulled from the molds at a variable speed depending on the overheating of the metal. The temperature of the liquidus was about 1520 ^about C.

Сталь перегревают на Δ t=15^оС выше температуры ликвидуса (температура стали в промежуточном ковше 1535^оС). Скорость вытягивания заготовок устанавливают равной
V=0,80-0,01˙15=0,65 м/мин и разливают сталь состава, мас. 0,09 углерода; 1,45 марганца; 0,20 кремния; 0,03 алюминия и 98,20 железа. Остальное примеси (сера, фосфор, хром, никель и медь).Steel overheating at Δ t = 15 ° C above ^the liquidus temperature (steel temperature in the tundish 1535 ^C). The speed of drawing blanks set equal
V = 0.80-0.01˙15 = 0.65 m / min and cast steel composition, wt. 0.09 carbon; 1.45 manganese; 0.20 silicon; 0.03 aluminum and 98.20 iron. The rest is impurities (sulfur, phosphorus, chromium, nickel and copper).

Отлитые заготовки не имеют грубых продольных (индекс по пятибалльной шкале 1,0) и поперечных (индекс 0,5) трещин. Механические свойства проката толщиной 10 мм из заготовок характеризовались величинами: предел прочности δ_в= 61-65 кг/мм² (среднее значение 62,3 кг/мм²); предел текучести δ _т46.48 кг/мм² (среднее значение 47 кг/мм²) и относительное удлинение δ ₅= 22.24% (среднее значение 23,1% ), что выше требований стандарта для стали 09Г2 (соответственно 60,0 кг/мм²; 45,0 кг/мм² и 19%).Cast billets do not have coarse longitudinal (index on a five-point scale of 1.0) and transverse (index 0.5) cracks. The mechanical properties of rolled products with a thickness of 10 mm from the billets were characterized by the following values: tensile strength δ _in = 61-65 kg / mm ² (average value 62.3 kg / mm ² ); yield strength δ _t 46.48 kg / mm ² (average value 47 kg / mm ² ) and elongation δ ₅ = 22.24% (average value 23.1%), which is higher than the standard requirements for steel 09Г2 (60.0 kg / mm, respectively ² ; 45.0 kg / mm ² and 19%).

Способ обеспечивает удовлетворительные технологические свойства литых заготовок и требуемые служебные характеристики проката из них для сталей с более низкими содержаниями легирующих элементов в стали марганца и кремния. The method provides satisfactory technological properties of cast billets and the required service characteristics of rolled products from them for steels with lower alloying elements in manganese and silicon steel.

Claims (1)

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК, включающий подачу в кристаллизатор из промежуточного ковша конструкционной стали с перегревом над температурой ликвидуса, вытягивание заготовки из кристаллизатора с переменной скоростью и охлаждение заготовки в зоне вторичного охлаждения, отличающийся тем, что температуру перегрева металла в промежуточном ковше устанавливают на 5 30^oС выше температуры ликвидуса, скорость v вытягивания заготовки определяют из выражения
v=a-0,01·Δt,
где v скорость вытягивания заготовки, м/мин;
Δt температура перегрева стали над температурой ликвидуса, ^oС;
a эмпирическая постоянная (a 0,75 0,90), м/мин;
0,01 коэффициент пропорциональности, м/мин, ^oС,
при этом в кристаллизатор подают сталь следующего химического состава, мас.METHOD FOR CONTINUOUS CASTING OF RECTANGULAR PREPARATIONS, including supplying structural steel to the mold from the intermediate ladle with overheating above the liquidus temperature, drawing the workpiece from the mold at a variable speed and cooling the workpiece in the secondary cooling zone, characterized in that the superheat temperature of the metal in the intermediate ladle is set to 5 30 ^o With above the liquidus temperature, the speed v of drawing the workpiece is determined from the expression
v = a-0.01 · Δt,
where v is the speed of drawing the workpiece, m / min;
Δt steel overheating temperature over liquidus temperature, ^o С;
a empirical constant (a 0.75 0.90), m / min;
0.01 coefficient of proportionality, m / min, ^o С,
while in the mold serves steel of the following chemical composition, wt. C 0,08 0,16
Mn 0,15 1,40
Si 0,02 0,90
Al 0,01 0,10
Fe ОстальноеC 0.08 0.16
Mn 0.15 1.40
Si 0.02 0.90
Al 0.01 0.10
Fe rest