Спосіб і пристрій обробки розплавлених металів або сплавів при безперервному розливанні

1. Спосіб обробки розплавлених металів або сплавів при безперервному розливанні або під час лиття штаби, причому розплавлений метал або сплав (10) піддають, зокрема, електромагнітному перемішуванню, і причому вище по потоку від зони C2 2 97034 1 3 гу приводить до негомогенної структури затвердіння. З рівня техніки в зв'язку з цим відомі різні способи і пристрої із застосуванням електромагнітного перемішування в зоні виплавки рідкої сталі. Тут потрібно указати як приклад на наступні публікації: US 4933005 стосується способу індукційного перемішування, при якому розплавлений метал перемішується шляхом впливу електромагнітного поля з інтенсивністю, при якій звичайно в розплавленому металі виникає турбулентність, і вище по потоку від зони електромагнітного перемішування до розплавленого металу прикладається статичне магнітне поле з інтенсивністю щонайменше достатньою для зниження турбулентності в згаданій зоні до мінімальних показників. Описаний спосіб спрямований на те, щоб поліпшити використання індукційного перемішування там, де, як і, серед іншого, при перемішуванні в кристалізаторі при безперервному розливанні і при електромагнітному перемішуванні в ковші або в інших ємностях, існує відкрита поверхня і необхідно звести до мінімуму пошкодження поверхні і спотворення форми меніска. JP 06182502 А стосується одноджерельної установки безперервного розливання металевої штаби, при цьому для уникнення коливання металевого розплаву і для одержання металевої штаби з рівною поверхнею без шорсткості пропонується над зоною розплавленого металу встановити електромагнітне гальмо, а саме на боці витягнення металевої штаби, а також здійснювати випуск розплавленого металу в цій зоні. У момент випуску розплавленого металу з розливної ємності на металеву штабу відбуваються коливання за рахунок випуску струменя розплаву на поверхню зони розплавленого металу. Щоб уникнути цього, над зоною розплавленого металу встановлюється електромагнітне гальмо, а саме на боці витягнення металевої штаби, а також в точці випуску розплавленого металу. Завдяки цьому пристрою викривлення металевої штаби не відбувається внаслідок застосування електромагнітного гальма, і формується рівний розплавлений метал. За допомогою цього, оскільки утворюється затверділа кірка без викривлення в зоні розплавленого металу, досягається рівна форма поверхні затверділої кірки без шорсткості. Відносно цих обох публікацій можна загалом укласти, що відомі з них способи і пристрої також не можуть запобігти описаним вище проблемам. У основу винаходу покладена задача поліпшити і удосконалити відомі способи і пристрої при збереженні колишніх переваг так, щоб уникнути названих недоліків, причому необхідно досягнути, зокрема оптимізації точності форми заготовки, поліпшеного керування металургійною довжиною і поліпшеного узгодження швидкості розливання. Задача відносно способу згідно з винаходом вирішується за допомогою того, що під час процесу затвердіння зовнішнім вже затверділим зонам заготовки прикладається щонайменше одне електромагнітне поле. Завдяки цьому простим способом за допомогою впливу електромагнітним полем на затверділий зовні розплав гомогенізується ви 97034 4 никаючий природним шляхом температурний профіль в ще рідкій серцевині. За допомогою рівномірного розподілу енергії в рідкій серцевині постійно існує найвища можлива температура внутрішнього боку скоринки заготовки. Внаслідок цього приріст в товщині скоринки сповільнюється, а відведення тепла посилюється. Внаслідок більшого відведення тепла, затвердіння литої штаби по всьому перерізу відбувається швидше. У загальній складності за допомогою утворення рівномірного температурного поля в поперечному перерізі рідкої серцевини на початок перемішування скоринка заготовки знов трохи нагрівається, і тим самим сповільнюється приріст її товщини так, що скоринка, яка залишається довше теплою і більш тонкою, пізніше приймає остаточні механічні властивості. Вона довше знаходиться на рівній транспортерній штабі, яка охолоджується, і більш рівномірно відводить тепло, що приводить до скорочення внутрішніх напружень і можливого випинання кромок. Переважний варіант здійснення способу згідно з винаходом передбачає, що електромагнітне поле прикладається до вже зовні затверділих зон розплаву в основному в нижній частині заготовки. У цій зоні, як правило, відбувається більше відведення тепла, ніж у верхній частині і з боків. По наступній і відносно способу останній ознаці способу згідно з винаходом передбачається, що позиція процесу електромагнітного перемішування змінюється в напрямі розливання. Поставлена в основу винаходу задача відносно пристрою вирішується згідно з винаходом за допомогою того, що утворюється пристрій для прикладення під час процесу затвердіння щонайменше одного електромагнітного поля до вже затверділих зон розплаву. Відносно переваг, що одержуються при цьому щоб уникнути повторення вказується на описані переваги способу згідно з винаходом. Переважний варіант здійснення пристрою згідно з винаходом передбачає, що утворюються пристрої для прикладення щонайменше одного електромагнітного поля до вже затверділих зовнішніх зон розплавленого металу в основному в нижній частині. По останній ознаці пристрою згідно з винаходом передбачається, що позиція процесу електромагнітного перемішування змінюється в напрямі розливання. Заявлені спосіб і пристрій можуть використовуватись для сталі, а також, для інших чорних і кольорових металів або їх сплавів, таких як, наприклад, залізо, алюміній і т.д. Подальші переваги і деталі винаходу витікають із залежних пунктів формули винаходу і з подальшого опису, в якому детальніше пояснюються зображені на фігурах способи здійснення винаходу. При цьому нарівні з приведеними вище комбінаціями ознак істотними відносно винаходу також є або одиночні ознаки, або ознаки в інших комбінаціях. На кресленнях зображено: фіг.1 схематичне зображення зміни температури в розплавленому металі і скоринці сляба при застосуванні способу згідно з винаходом в порівнянні з рівнем техніки, 5 фіг.2 збільшене зображення лівої частини фіг.1, і фіг.3 схематичне зображення ділянок затвердіння розплавленого металу в напрямі розливання. Згідно з винаходом, спосіб служить для вирівнювання процесу затвердіння, зокрема для розплавленого металу, що одержується при безперервному або штабовому розливанні загалом позначеного на фігурі цифрою 10. При цьому розплавлений метал 10 зазнає процесу електромагнітного перемішування, і вище потоку від зони електромагнітного перемішування до металу прикладається магнітне поле. Згідно з винаходом спосіб передбачає, що під час процесу затвердіння щонайменше одне електромагнітне поле прикладається до затверділих зовнішніх зон 11 розплавленого металу 10. За допомогою цього виконання згідно з винаходом з'являються описані вище переваги. До них стосується, зокрема те, що за допомогою утворення рівномірного температурного поля в поперечному перерізі рідкої серцевини скоринка 12 заготовки на початок перемішування знов трохи нагрівається, і тим самим сповільнюється приріст її товщини так, що скоринка 12 заготовки, яка залишається довше теплою і більш тонкою пізніше приймає кінцеві механічні властивості. Вона довше знаходиться на рівній охолоджуючій транспортерній штабі і більш рівномірно відводить тепло до транспортерної штаби, що приводить до скорочення внутрішніх напружень і можливого випинання кромок. Для цього на фіг.1 і 2 схематично зображена зміна температури в розплавленому металі 10 і скоринці 12 заготовки при застосуванні способу згідно з винаходом в порівнянні з рівнем техніки. При цьому необхідно вказати, що затверділа зона 11 металу 10 і тим самим товщина d2 скоринки 12 заготовки в цьому випадку значно більша ніж затверділа зона 13 металу 10 і тим самим товщина d1 скоринки 12 заготовки при уповільненому затвердінні, дивіться фіг.1 і 2. Далі зображена зміна температури в розплавленому металі 10 і в скоринці 12 заготовки, причому тем 97034 6 пература "з мішалкою" означає температуру з процесом перемішування, а температура "без мішалки" означає температуру без процесу перемішування. Необхідно вказати, що температура без процесу перемішування зростає значно швидше і зрештою знаходиться на більш високому рівні в порівнянні з температурою з процесом перемішування. Переважний варіант здійснення способу згідно з винаходом передбачає, що електромагнітне поле прикладається зовні до затверділих зон 11 розплавленого металу 10 в основному в нижній частині. Далі може бути передбачено, що позиція процесу електромагнітного перемішування узгодиться в напрямі розливання. На фіг.3 зображені, крім того, ділянки затвердіння розплавленого металу 10 в позначеному стрілкою А напрямі розливання. При цьому ділянка затвердіння EN є нормальною ділянкою затвердіння, а ділянка затвердіння Ev є скороченою ділянкою затвердіння при перемішуванні. Виникаюче при цьому скорочення ділянки затвердіння залежить від довжини ділянки перемішування. Справжній винахід стосується, крім того, пристрою для здійснення способу, зокрема електромагнітного перемішування розплавленого металу 10, який саме не зображено на фігурі. Пристрій призначений для прикладення щонайменше одного електромагнітного поля під час процесу затвердіння зовні до затверділих зон 11 розплавленого металу 10, переважно до нижньої частини розплавленого металу 10. Далі може бути передбачено, що позиція процесу електромагнітного перемішування змінюється в напрямі розливання. Список посилальних позицій 10 розплавлений метал 11 затверділа зона (розплавленого металу 10) 12 скоринка заготовки 13 затверділа зона при уповільненому затвердінні А напрям розливання EN нормальна ділянка затвердіння Ev скорочена ділянка затвердіння 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 97034 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601