Спосіб прискорення кристалізації металу у ливарно-прокатних клітях

Реферат: Спосіб прискорення кристалізації металу у ливарно-прокатних клітях здійснюють додаванням подрібненої стружки у рідку сталь з бункерів, що встановлені з торцевих боків валків під час валкової розливки у валки-кристалізатори, що обертаються назустріч один одному. При цьому використовується стружка з того ж матеріалу, що і рідка сталь, яку подрібнено до розмірів поперечного перерізу 0,95-1,1 мм. UA 121178 U (12) UA 121178 U UA 121178 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до галузі металургія, призначена для скорочення часу кристалізації металу у ливарно-прокатних клітях і може бути використана для отримання сталевих виробів за суміщенням ливарно-прокатних процесів. Відомі способи охолодження металу у валках-кристалізаторах при безперервній валковій розливці за допомогою води, яка подається зовні безпосередньо на обтискні валки [Минаев А.А. Совмещенные металлургические процессы: Монография / Минаев А.А. - Донецк: Технопарк Дон ГТУ УНИТЕХ, 2008. - 522 с.]. До недоліків цього процесу можна віднести те, що потрібне додаткове охолоджуюче устаткування для подачі води та її відведення, охолодження і кристалізація сталі відбувається повільно, уповільнює процес виготовлення виробів. Як прототип визначено ливарно-прокатну кліть, де охолодження рідкої сталі відбувається за допомогою додаткових центрів кристалізації [Патент UA 1001153. - Ливарно-прокатна кліть]. У прототипі для прискорення охолодження металу використовується чавунна дрібна стружка, що подається з бункерів на крайки валків-кристалізаторів з обох боків і утримується за допомогою дисків, що встановлені на торці валків. Стружка, попадаючи в розплав, утворює додаткові центри кристалізації, чим і викликає прискорення кристалізації металу. Такий спосіб не забезпечує задану якість металу тому, що чавунна стружка погіршує механічні властивості сталі, не визначено дисперсність стружки, що забезпечує раціональну швидкість кристалізації. Задачею корисної моделі є прискорення швидкості кристалізації металу у ливарнопрокатних клітях та покращення якості металу використанням інокуляторов, що мають розміри і властивості, які забезпечують раціональний час кристалізації та добру якість виробу. Поставлена задача вирішується тим, що згідно з корисною моделлю, вводиться стружка з того самого матеріалу, що і основний матеріал, який розливається у валкові кліті, стружка має розмір, що забезпечує раціональний час її розплавлення, визначений за формулою: R  , де - час кристалізації,  A - теплофізичний коефіцієнт, що дорівнює: A 25 A   т (Т р  Т о )  0,493L , ln b1   р (Т р  Т к )   р c р (Т р  Т к ) т      1 2 де теплофізичні коефіцієнти, що залежать від марки матеріалу та товщини виробу:  т ,  р коефіцієнт теплопровідності відповідно для твердого тіла та рідини; c р - питома теплоємність 30 35 40 45 50 рідини;  т ,  р - коефіцієнт температуропровідності відповідно твердого тіла і рідини; Т о , Т р , Т k - температура відповідно початкова твердих частинок, рідини і початку кристалізації;  коефіцієнт масивності тіла, що характеризується критерієм Біо; L - прихована теплота плавлення; b1 - безрозмірний коефіцієнт, що характеризує фізичні властивості матеріалу інокулятора, а саме температуру його плавлення. Теплофізичний коефіцієнт для низьковуглецевої сталі дорівнює A  const  2,73 . Технічний результат від пропонованого способу дає змогу отримати сталеву продукцію з однорідними властивостями за усім перерізом при мінімальному часі кристалізації у ливарнопрокатних клітях. За рахунок використання сталевої стружки з того самого матеріалу, що і рідка сталь, яка розливається, отримується однорідність властивостей матеріалу за усім перерізом виробу. В даній технології потрібно витримати раціональний час кристалізації 2,5-3 с тому, що менший час не має сенсу для даної технології через технічні можливості агрегату, більший час уповільнить процес. Розмір стружки - діаметр поперечного перерізу рівний 0,95-1,1 мм прискорить процес кристалізації до раціональних значень. Заявлений спосіб здійснюється таким чином: рідка сталь з проміжного ковша виливається на валки-кристалізотори, що встановлені горизонтально і обертаються в протилежних напрямках, в той же час на валки з бункерів, що встановлені з торцевих боків валків, насипається сталева стружка на крайки валків, яка має діаметр поперечного перерізу 0,95-1,1 мм. Стружка вступає у взаємодію з рідким металом, в результаті чого збільшується швидкість кристалізації сплаву. Перевага заявленого способу в тому, що отримується сталь з однорідними властивостями за усім перерізом, які відповідають властивостям вихідного матеріалу при збільшенні швидкості кристалізації до раціональних параметрів, що дозволяє прискорити процес виготовлення виробів та збільшити його продуктивність. 55 1 UA 121178 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб прискорення кристалізації металу у ливарно-прокатних клітях, який здійснюють додаванням подрібненої стружки у рідку сталь з бункерів, що встановлені з торцевих боків валків під час валкової розливки у валки-кристалізатори, що обертаються назустріч один одному, який відрізняється тим, що використовується стружка з того ж матеріалу, що і рідка сталь, яку подрібнено до розмірів поперечного перерізу 0,95-1,1 мм. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2