SU1729684A1 - Способ получени слитков без прибыльной части - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к способам разливки стали, и может быть использовано дл  получени  слитков без прибыльной части. Цель изобретени  - повышение выхода годного за счет уменьшени  веро тности образовани  плен на поверхности в головной части слитка. Способ включает заливку металла в изложницу, установку в изложнице с зазором между ее стенками разливочного приспособлени  в виде рамки из стальной полосы с заглублением рамки ниже уровн  зеркала металла на величину, равную ширине зазора между рамкой и стенками изложницы , засыпку теплоизолирующей смеси в полость рамки на зеркало металла и последующую доливку металла по истечении 0,6- 0,9 общего времени затвердевани  слитка. 1 ил.

Description

СО

С

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к разливке стали в изложницы.

Известны способы лить  слитков спокойной стали без прибыльной части. При этом обычно стрем тс  получить закрытую усадочную раковину слитков путем доливки водой верха слитка или слабого утеплени  открытого верха слитка асбеститом. Эти способы неудовлетворительны из-за низкого выхода годного металла.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  слитков без прибыльной , части, включающий заливку металла в изложницу, засыпку на зеркало металла теплоизолирующей смеси, установку в изложнице разливочного приспособлени  с заглублением его нижней части в металл и последующую доливку металла через это приспособление после затвердевани  части объема слитка.

Согласно этому способу доливку металла в слиток осуществл ют с помощью воронки , вводимой под уровень металла в слитке после затвердевани  10-80% его объема. Металл доливают порци ми. Считают, что при этом достигаетс  удаление шлаковых включений и обогащенных ликвитами объемов металла из тела слитка.

Недостатком известного способа  вл етс  низкий выход годного металла из слитков , обусловленный повышенной склонностью этого способа к переливу металла в слиток и его затеканию в зазор между слитком и изложницей, вызывающему образование грубых плен в верхней части слитка .или к недоливу металла, привод щему к развитию глубокой усадочной раковины в слитке при стремлении избежать перелива

VJ

ю

SQ

ON 00

4

еталла. Кроме того, низкий выход годного ри таком способе лить  обусловлен также ем, что доливку металла производ т после атвердевани  части объема слитка, состав ющей до 80% его объема, врем  затверевани  которой составл ет до 0,5 общего времени затвердевани  слитка. При таких слови х выполнени  доливки металла в литках развиваютс  грубые усадочные пороки в виде раковин и рыхлости металла в осевой зоне слитка, поскольку в этом случае снижение уровн  металла в слитке еще не велико и доливаемый металл распредел етс  в основном вне осевой зоны слитка, в которой развиваетс  глубока  усадочна  раковина ,

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода годного за счет уменьшени  веро тности перелива металла, образовани  плен на поверхности слитка и осевой рыхлости слитка.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что способ получени  слитков без прибыльной части, включающий заливку металла в изложницу , засыпку на зеркало металла теплоизолирующей смеси, установку в изложницу разливочного приспособлени  с заглублением его нижней части в металл и последующую доливку металла через-это приспособление после затвердевани  части объема слитка, дополнен новыми признаками , состо щими в том, что в качестве разливочного приспособлени  используют рамку из стальной полосы, нижнюю часть которой закрепл ют в слитке путем ее зарастани  в затвердевающем слое слитка, затем после истечени  установленного периода затвердевани  слитка производ т доливку металла , в частности доливку металла начинают по истечении 0,6-0,9 общего времени затвердевани  слитка.

На чертеже представлена изложница со слитком и рамкой в осевом сечении.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.

В изложницу 1 заливают металл до установленного уровн  ее наполнени  дл  получени  слитка 2. Сразу после прекращени  .наполнени  изложницы на зеркало жидкого металла засыпают теплоизолирующую смесь с низкой теплопроводностью типа перл-ито-графитовой смеси. После затвердевани  части объема слитка в изложнице устанавливают разливочное приспособление в виде рамки 3, выполненной из стальной полосы. Нижнюю часть этой рамки заглубл ют в жидкий металл и обеспечивают ее закрепление в слитке за счет зарастани  ее низа в затвердевающем слое слитка 2. В процессе затвердевани  жидкий

металл в слитке 2 опускаетс  ниже его первоначального уровн  4 в изложнице, образу  в слитке открытую усадочную раковину. Теплоизолирующа  смесь при взаимодействии с металлом образует рыхлый слой шлака 5, предотвращающий затвердевание контактирующего с ним жидкого металла 6.

Закрепление рамки 3 с верхней стороны слитка 2 позвол ет удерживать металл в

0 слитке при его некотором переливе и предотвращает затекание металла в зазор между изложницей 1 и : слитком 2 и образование плен на поверхностии слитка, Поэтому по своему назначению рамка 3 отличаетс  от

5 разливочного приспособлени , примен емого в базовом способе, где оно примен етс  только дл  разливки металла и удал етс  из слитка после выполнени  доливки. При таком применении, как в базовом способе,

0 разливочное приспособление не позвол ет предотвратить затекание металла в зазор между слитком и изложницей. Размеры рамки 3 и врем  ее установки в изложнице 1 и закреплени  в слитке 2 определ ют с учетом

5 установленного времени выполнени  доливки металла и коэффициента затвердевани .

Доливку металла в слиток 2 предпочтительно начинать по истечении 0,6-0,9 обще0 го времени затвердевани  слитка. Это обеспечивает получение плотной макроструктуры в пределах 95% высоты слитка. При выполнении доливки слитка на стадии, протекающей в течение менее 0,6 общего

5 времени его затвердевани , в осевой зоне слитка получают развитие усадочные пороки , увеличивающиес  по мере уменьшени  времени начала доливки металла. Доливка металла, выполн ема  по истечении более

0 0,9 общего времени затвердевани  слитка, происходит при наличии в осевой зоне б слитка 2 мостов затвердевающего металла с усадочными порами под ними, которые не заполн ютс  жидким металлом и привод т

5 к рыхлости его структуры. Поэтому дл  данного способа нельз  примен ть доливку металла , выполн емую по истечении более 0,9 общего времени затвердевани  слитка. Практика применени  предлагаемого

0 способа рассмотрена на примере лить  слитков массой 150 кг из углеродистой стали марки 30 в сквозные изложницы в услови х литейного участка Института черной металлургии . Она состоит в том. что плавку стали

5 производ т в 500 кг дуговой электропечи. Разливку производ т из стопорного ковша в изложницу с шириной полости в верхнем сечении, равной 200 мм. Часть плавки пор дка 200-250 кг оставл ют в печи дл  до- ливки. Температура металла в ковше перед

разливкой составл ет 1540-1570 С. Сразу после наполнени  изложницы на зеркало металла нанос т теплоизолирующее покрытие типа Ферракс слоем 10 мм. Эта смесь вспучиваетс  с получением рыхлого сло  толщиной 30 мм. Затвердевание слитков под этим слоем происходит от стенок изложницы , а в центральной зоне верха слитка металл сохран етс  в жидком состо нии в течение 0,9 общего времени затвердевани  слитка - до начала затвердевани  его осевой зоны, происход щего с образованием мостов в осевой зоне слитка. Это позвол ет устанавливать металлическую рамку с погружением ее нижней части в жидкий металл слитка в любой момент в течение 0,9 общего времени затвердевани  слитка, выбира  размер рамки в соответствии с толщиной затвердевающего от стенок изложницы сло  слитка. В рассматривамом примере рамку устанавливают через 1 мин после наполнени  изложницы, когда у верха слитка затвердевают его краевой слой толщиной до 25 мм. Рамка выполнена из стальной полосы толщиной 3 мм и высотой 80 мм. С боковых сторон к рамке приделаны ручки на середине ее высоты, которыми рамка опираетс  на затвердевшую кромку верха слитка. При этом низ рамки заглубл етс  в жидкий металл на 10-15 мм. Рамка выполнена с шириной сторон, равной 140 мм, что на 10-15 мм меньше ширины центральной незатвердевшей зоны верха слитка в момент установки рамки. Поэтому низ рамки быстро зарастает в затвердевающем слое слитка .

По истечении установленного времени после наполнени  изложницы производ т доливку металла, выполн   ее в один прием в течение 10-15 с. Дл  выполнени  доливки используют остаток металла разливаемой плавки. Количество доливаемого металла определ етс  по уровню жидкой сердцевины слитка, который восстанавливают до первоначального, ориентиру сь по подъему шлакового покрыти  верха слитка к краю рамки. При этом возможен незначительный перелив с подъемом металла внутри рамки на 0,5-1,0% высоты слитка. Избыток металла удерживаетс  стенками рамки до его затвердевани .

Доливка металла на разных стади х затвердевани  слитка позвол ет в разной сте- пени уменьшить развитие усадочных пороков слитка. При выполнении доливки металла по истечении 2-3 мин после наполнени  изложницы, что соответствует 0,2-0,3 общего времени затвердевани  слитка, усадочна  раковина в слитках получает развитие на глубину более 10% высоты слитка.

что превышает глубину усадочной раковины в слитках с прибыльной частью. Выполнение доливки металла по истечении 4-5 мин 5 после наполнени  изложницы, т.е. 0,4-0,5 общего времени затвердевани  слитка, хот  и приводит к уменьшению глубины усадочной раковины до 5-6% высоты слитка, однако при этом получает значительное

0 развитие рыхлость металла в осевой зоне слитка. Когда доливку металла начинают по истечении 6,5-10,0 мин после наполнени  изложницы, что составл ет 0,6-0,9 общего времени затвердевани  слитка, формирова5 ние структуры слитка происходит подобно тому, как в слитках с прибыльной частью. В этом случае усадочные пороки слитка получают слабое развитие в виде пористости по следам осевой У-образной ликвации. При

0 таком времени выполнени  доливки предлагаемый способ позвол ет получать слитки спокойной стали с качественной структурой . Увеличение отрезка времени от конца наполнени  изложницы до начала выполне5 ни  доливки металла до 10,5 мин, составл ющих 0,95 общего времени затвердевани  слитка, приводит к развитию в слитке глубокой усадочной раковины до начала его доливки и к загр знению стенок этой

0 раковины шлаковыми пленками после доливки металла, а также к образованию мостов затвердевающего металла и рыхлости структуры в осевой зоне слитка, не устранимых доливкой. Поэтому наиболее благопри5  тный период процесса затвердевани . . слитка дл  выполнени  его доливки металлом находитс  в интервале 0,6-0,9 общего времени затвердевани  слитка.

Предлагаемый способ получени  слит0 ков без прибыльной части имеет техническое преимущество по сравнению с прототипом, состо щее в том, что он позвол ет уменьшить веро тность перелива ме-. талла за кра  слитка, образование плен на

5 поверхности слитка и осевой рыхлости слитка . Это способствует повышению выхода годного металла при литье слитков без прибыльной части.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и  

0 Способ получени  слитков без прибыльной части, включающий заливку металла в изложницу, засыпку на зеркало металла теплозолирующей смеси, установку в изложнице с зазором между ее стенками раз5 ливочного приспособлени  с заглублением его нижней части в металл и последующую доливку металла через это приспособление после затвердевани  части объема слитка, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода годного за счет уменьшени  веро тности образовани  плен на

поверхности в головной части слитка, в качестве разливочного приспособлени  используют рамку из стальной полосы, при этом рамку заглубл ют ниже уровн  зеркала металла на величину, равную ширине зазора между рамкой и стенками изложницы, теплоизолирующую смесь засыпают в полость рамки, а доливку металла начинают по истечении 0.6-0,9 общего времени затвердевани  слитка.

Claims (1)

1. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

   Способ получения слитков без прибыльной части, включающий заливку металла в изложницу, засыпку на зеркало металла теплозолирующей смеси, установку в изложнице с зазором между ее стенками разливочного приспособления с заглублением его нижней части в металл и последующую доливку металла через это приспособление после затвердевания части объема слитка, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного за счет уменьшения вероятности образования плен на о

   Ί поверхности в головной части слитка, в качестве разливочного приспособления используют рамку из стальной полосы, при этом рамку заглубляют ниже уровня зеркала металла на величину, равную ширине зазора между рамкой и стенками изложницы, теплоизолирующую смесь засыпают в полость рамки, а доливку металла начинают по истечении 0,6-0,9 общего времени затверде5 вания слитка.