Способ управления процессом непрерывной разливки металлов

1

О П И С Д Н И Е 55Е76Г

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Соаз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.09.75 (21) 2174699/02 (51) М Кл е В 22D 11/16 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений и откаытни

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 28.06.77 (53) УДК 621.746.047 (088.8) (72) Авторы изобретения В. И. Лебедев и Ю. E. Кан (7!) Заявитель Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОЙ

РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов и сплавов.

Известен способ управления процессом непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, измерение температуры поверхности слитка, регулирование интенсивности вторичного охлаждения и скорости вытягивания, а также резку слитка (!1.

Однако при таком способе непрерывной разливки металлов измерение температуры поверхности слитка под тянущей клетью не обеспечивает надежной информации для регулирования интенсивности вторичного охлаждения и скорости вытягивания слитка. Это объясняется тем, что поверхность слитка, оггтимально охлажденная в зоне вторичного охлаждения над тянущей клетью, может разогреться за счет внутреннего тепла. Кроме того, неправильное регулирование интенсивности вторичного охлаждения и скорости вытягивания слитка на основе данных по замеру температуры его поверхности может привести к прорыву металла в процессе резки из сердцевины слитка. При неправильном охлаждении поверхности слитка на нем возникают трещины, приводящие к браку слитков.

С целью повышения точности регулирования процесса непрерывной разливки температуру слитка замеряют на его торце в момент резки.

Способ осуществляется следующим образом.

В nporrecce непрерывной разливки металлов разливают сталь Зсп с содержанием углерода

0,20% в кристаллпзатор сечением 200)(.х,200 мм и вытягивают пз него слиток при помощи тянущей клети со скоростью 0,8 м/мин.

В зоне вторичного охлаждения установлены три форсуночные секции, через которые подают воду на поверхность слитка. Расходы воды в форсуночных секциях устанавливают в следующих пределах: 3,6: 2,5 и 1,5 м /час. Над тянущей клетью смонтированы гидравличе-!

5 ские пресс-ножницы с усилием реза 500 т, при помощи которых производят резку слитков на мерные длины по 3 м. Пресс-ножницы оборудованы ножами. В поверхность одного из ножей, обращенную в сторону тянущей клети, 20 зачеканивают платпно-платпнородиевую термопару, соединенную со вторичным показывающим прибором, располагая ее по осп слитка.

В процессе резки замеряют температуру торца слитка, выходящего из тянущей клети. При

25 этом термопара фиксирует температуру торца слитка на протяжении всего времени реза от значения 930 С у одного края слитка до !

490-С в середине и до 930 С у другого края слитка. На вторичном показывающем прибо30 ре фиксируют максимальное значение показа559767

Формула изобретения

Составитель Б. Битков

Корректор Н. Аук

Техред H. Караидашова

Редактор 3. Ходакова

Заказ 13Я4/5 1зд „ о 4ЯЯ Тираж 995 Подписиое

Ц1-1ИИПИ Государстьспиого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 ия термопары, которос п является определяющим для регулирования скорости вытягивания слитка и интенсивности режима вторичного охлаждения.

Проведенные экспериментальные работы в

ЦНИИЧМ показывают, что при затвердевании непрерывного слитка сечением 200

Х 200 мма из стали У13 содержание углерода (основного ликвирующего элемента) изменяется от 1,3% в периферийной зоне до 1,7% в осевой зоне, а при затвердевании непрерывного слитка сечением 200 200 мм - из стали

10 содержание углерода изменяется от 0,1% в периферийной зоне до 0,17% в осевой зоне.

Следовательно, центральная часть слитка из стали У13 затвердевает при 1380 С, а центральная часть слитка из стали 10 — при

1515 С. Слиток из стали Зсп затвердевает в средней части поперечного сечения при 1500 С.

Если в процессе разливки при очередном резе слитка повышается максимальное значение показаний термопары до 1500 С вследствие, например, повышения температуры разливаемого металла из сталеразливочного ковша после их смены при разливке методом

«плавка на плавку», то снижают скорость вытягивания слитка с 0,8 до 0,6 м/мин и увеличивают интенсивность вторичного охлаждения в форсуночных секциях до 4,1; 2,9 и 2,1 м /час.

Продолжать разливку без снижения скорости вытягивания слитка и увеличения интенсивности вторичного охлаждения нельзя во избежание прорыва стали по центру слитка и залива нижележащего оборудования.

Если максимальное значение показания термопары уменьшается до 1350 С, то можно без риска прорыва металла по центру слитка увеличить скорость вытягивания слитка до

1,0 м/мин и снизить интенсивность вторичного охлаждения в форсуночных секциях до 3,2; 2,1 и 1,2 мз/час.

Для выдерживания максимально допустимой скорости вытягивания слитка и оптимальной интенсивности вторичного охлаждения, определяющей высокое качество слитков, необходимо выдерхкивать максимальные показания термопары при каждом резе в пределах

1380 — 1515 С в зависимости от содержания углерода в стали. Выдерживание максимального показания тсрмопары в пределах 1380—

1515 С можно осуществить как пр t помощи изменения скорости вытягивания слитка, так и изменением интенсивности вторичного охлаждения, или при совместном использовании этих приемов.

Хотя слиток из стали Зсп затвердевает в сердцевине прп 1500 С, принимают допустимое значение максимального показания термо10 пары, равное 1490 С. Разницу в 10 — 12 С принимают для повышения надежности процесса разливки и резки слитков. Этот же запас по температуре в 10 — 15 С принимают для стали

У13, затвердевающей при 1380 С и для стали

10, затвердевающей при 1515 С.

Пределы значений показаний термопары выбирают в зависимости от химического состава стали. При наличии низкоплавких составляющих принимают минимальное значе29 ние, при наличии высокоплавких составляющих — максимальное. В поверхность ножей прссс-ножниц могут быть зачеканены несколько (2 — 5) термопар.

Таким образом, применение предлагаемого

25 способа обеспечивает простой и надежный контроль процесса разливки, устраняет необходимость пр"ì.åíåíèÿ пирометров, использование которых в условиях пара и высоких температур приводит к большим погрешно30 стям измерений. Предлагаемый способ обеспечивает повышение качества слитков из-за onTIDIBJIhHhIx условий охлаждения.

Способ управления процессом непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла в кристаллизатор, измерение температуры слитка, регулирование интенсивности

49 вторичного охлаждения и скорости вытягивания и резку слитка,;чающийся тем, .то, с целью повышения точности регулирования процесса непрерывной разливки, температуру слитка замеряют на его торце в момент

45 резки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 2437294, кл. 31b 11/12, 13.02.75.