Спосіб безперервного розливу металів методом плавка на плавку

МЇ К B2 2J D 1 1/ 00 Ії/ Ю СПОСОБ НШРЕРЫШОЗ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ Изобретение ОТНОСИТСЯ к металлургии, а именно к технологии непрерывной разливки металлов и сплавов . Известен способ непрерывной разливки металлов методом плавка на плавку, включающий серийную подачу разливочных ковше :! к ШЛЗ, подачу металла в кристаллизатор через промежуточный ковш и непрерывное формирование и извлечение слштка из кристаллизатора^ том числе и во время каждой смены разливочных ковшей серии (а.с.СССР & 458381 Мкл. B22Z? ІІ/ІО, публикация 30.01.75г.) Недостатки способа следующие , Б процессе ОБОІ:О;І:НЄНІШ очередного і-азливочного ковша .уровень жидкого металла в промежуточном ковше поддедавают постоянным и тем самым обеспечивают стабильность процесса фоБми^ования слитка в кристаллизатора и скорости извлечения слитка из него. Однако с опорожнением разливочного ковша Й ДО начала подачи металла из очередного заполненного ковша стабильность процесса нарушается, понижается .уровень жидкого металла в льомежуючном ковше к соответст венно .уменьшается скорость истечения жидкого металла в адисталли -^ и, как следствие, .уменьшается скохюсть формирования слитка, этом Б случае отливки массивных СЛИГКОЕ подачу металла ъ кристаллизатор из промковша приходится прекращать почти полностью, т.к* полное опорожнение щзомковша крайне нежелательно шз-за возможного заморажиЕашзя отверстия стаканчика и появления настылей на стопоре. Замена опорожненного разливочного КОЕШЯ очередным наполненным состоит ИЗ следующих операций: пустой ковш приподнимают, извлекая из промежуточного удлиненный након.ечник разливочного стакана, который перекрывают шибером. Потом пустой кэзш отводят в сторону и на его место устанавливают очередной наполненный. Во ЕНОВЬ установленном ковше устанавливают удлиненный наконечник с шибером, проверяют его работу, прожигают отверстие Б разливочном стакане и только после этого начинают металлолодачу в промежуточны!! ковш, который к этому моменту .уже существенно опорожнился. По лшре заполнения промежуточного ковша до рабочей отметкв скорость формирования слитка постепенно увеличивают до номинально!. Суммарное ВРЕМЯ всех операций ло смене разливочных ковшей,може г быть весьма значительный.', более 10 дшнут, к все это взвыя ые галлоподача в кристаллизатор и скорость формирования слегка ъ нем существенно ниже, чем при установившемся процессе разливки,^ 2 Таким образом, имеет место прямая потеря производительности ШЛЗ. Но могут иметь место и более серьезные последствия: в случае непредвиденной задержки начала металлододачк шз очередного разливочного ковша слиток в криволинейной части вторичного охлаздения ШЛВ может переохладиться и заклиниться в роликах вторичного ох лаздения, что может привести дане і; аьарии. Аналогичная задержка с началом йегаллолодачи при получении тонких слябов в воронкообразном кристаллизаторе может привести к заклиниванию слитка в нем. Но даже в случае, так сказать» штатного процесса смены ковшей серии замедление скорости извлечения слитка из воронкообразного кристаллизатора ведет к росту ТОЛЩИНЫ И дереохлаадению корки слитка Б кристаллизаторе, из-за чего ее спрямление в нем его стенками ведет к их повышенному износу. Изгиб-разгиб более холодного слитка или слитка с более толстой коркой в зове вторичного охлаждения повышает износ соответствующего оборудования. Известен принятый в качестве прототипа способ непрерывной разлинки методом плавка на плавку, включающий серийную подачу разливочных ковше'/і к ШЛЗ, подачу металла в кристаллизатор через промежуточный ковш и непрерывное формирование и извлечение слитка из кристаллизатора, в том числе и во время каждой смены разливочных ковшей серии (см.журнал "Черные металлы" &2 зе 1993г., перевод июль 1993 года, статья "Процесс С$Р и его использование для расширения сортамента выпускаемой продукции", авторы Г.шлешнг и др., стр.5, сравнительная таблица двух ШЛВ - в городах Крофорсвилле и Хикмене, графа "обслуживание ковшей"; также см.прилатаемую к заявке ксерокопию рекламного проспекта фирш SMS, на которой хорошо видны .упомянутые бэлка и тележка с подвешенным к ней разлив очный ковшом). Б США, в городе Кроо^ордсвилле, по проекту немецкой фирмы SMS с 1989 года построена и работает ШЛЗ, отливающая тонкие слябы толщиной 50 мм с помощью воронкообразного кристаллизатора. Подача разливочных ковшей к .указанной ШЛЗ осуществляется с помощью транспорт ной тележки, имеющей возможность перемещения по несущей балле, расположенной над ШЛЗ. ІІ£Е разливке тележка с разливочным ковшом останавливается над промежуточным ковшом. После опорожнения очередного пазлйвочного ковша тележна отъезжает в сторону за следующим на полненным ковшом, а в это время разливка продолжается из промежуток ного ковша. Согласно приведенным в .упомянутой сравни гал ьноіі таблице данным темп разливки плавок 75 Б это время темпа входит и время смены ковшей . Недостаток прогогвла количественно выражается следующим образом . Оцевла времени смены ковшей дает следующие результаты . Пусть расстояние, на которое перемещается тележка за сменный ковшом - 5м (обычные подъемно-поворотные .устройства переносят КОВШЕ на расстояние не менее Юм). При скорости перемещения I м/мин, (это очень большая скорость для такого класса транспортных.устройств с жидким металлом Б ковше) время дути Б оба конца - 1С м Опускание опорожненного ковша на высот.у 1м (есть основания предполагать на основании изучения прилагаемой ксерокопий , что эта высота не менее 5м), переезд к наполненному к ОБЩ и его подъем на транспортною высот:/ - 10 мин. Прожигание отверстия в стакане .установка шибера и .удлиненного , наконечника стакана, опускание его в промковш - 5 мин_ут. Наполнение щюмковша до рабочей отметки - 3 МЕН. Итого - 28 мин. Как .указано в таблице , масса металла в промковше - 17 тонн. При среднеЛ массе погонного метра сляба - 0,407 тонны средняя скорость формирования слитка при опорожнении промковша - 1,5 ы/шн, что существенно меньше .указанной в таблице минимальной скорости формирования - 2,5 R/ МИН. (Э ТО И есть главная причина повышенного износа воронкообразного кристаллизатора - из-за низкой скорости формирования слиок имеет уже в кристаллизаторе переохлааденную и потому тр.уднодеформируем.ую к о ют). Таким образом, время .устойчивой работы МНЛЗ 75-28=47 мин. Количество металла, разливаемое за это время (при массе плавки 112т) 11217=951. Устойчивый, оптимальный режим разливки на .установке ~ = 2 г/мин или примерно 5 У/АШЙ - оптимальная скорость формирования слитка. 4 3 случае» если бы раэдивна велась в оптимальном режиме все 75 щнчт, то за ото врєг,я я на Ж№ было бы разлито 75»Л = І 50 ТОНН (вместо Такий образом. известны:! метод разливка "плавка на плаєіо/" в данном конкретной сдччає ведет к потере производительности ШЇШ на Б основа изобретения поставлена задача ^совершенствования способа непрерывной разливки металлов методом плавка на плавка, в котором за счет поддержания DO время смены ковшел серии постоянным на заданной висотно:; отметке уровня наполнения кидким металлом промежуточною ковша обеспечивается постоянство параметров скорости разливки и извлечения слитка из кристаллизатора. Указанная задача решается за счет того, что в известном способе непрерывно!! разливки металлов методом плавка на плавк"^, вкдючащем сєриїінчю подача разливочных ковшеіі к Ifffi» подача металла Е кристаллизатор через промежуточный ковш и непрерывное 'формирование и извлечение слитка из кристаллизатора* в том числе и во время каздоії смены разливочные ковшє2 сєряа, при каждоЛ смене разливочных ковше! начало подачи ЙСНДКОГО металла в upомеж\точней КЙВШ ИЗ очередного разливочного ковша производят до окончания опорожнения предыд7щего. ОтличительшД признак предложения - осуществление начала подачл зддкого металла в промена точны;: ковш из очередного разливочного ковша до окончания опорожнения предыдущего - обеспечивает поддержание во время смены ковшей серии постоянный на заданно;; высотнол отметке ирония наполнения жидким металлом промежуточного ковша к тем самым обеспечивает постоянство параметров скорости разливки и извлечения слитка из кристаллизатора. Это позволяет при наличии избытка жидкого металла на предприятии увеличить производи те льность І'МЛЗ на 30 и. более процентов, причем, чем бодев хлассивние заготовки отливаются на предприятии, •сем большш! выигрыш в понищений производительности от применения предложения. Это позволяет выдергивать постоянным температурный режим разливки в течение всей кампании и тем самчм исключить вероятность заклинивания слитка в агрегатах ІШЗ, в частности, уменьшить износ воронкообразною кристаллизатора» причем выгодно внедрив предложение даже при ОТСУТСТВИЙ избытка жадного металла BE предприятии, тем самым снизить среднюю скорость отливка я таким образом обеспечить большею безопасность процесса разливки снижением вероятности прорывов жядкоі ^азы ниже кристаллизатора. Это позволяет стабилизировать структурные своіїства слитка по его длине при разяивкє серлл плавок, что уменьшат отходи металла, связанные со слишком большшт структурными отклонениями, имещима место ари обычно!! технологии Б период смени коншей. Это позволяет, Е отличие от известно!! технологии, спокойно,без спешки готовить очередно;: разливочный йовш к разливке. Часто пропускную способность MIJB поєщают путем отливки массивных заютовок. что неопранденно увеличивает трудозатраты при их ПОСЛЕ думцем прокатном переделе. Предложение позеолает отказаться от это!! порочної! практики и отдивать более арибли^еннне по размерам сечения к конечної! прокатной продукции заготовки и этим СЙИЗЕЇЬ трудозатраты при прокатном переделе. для реализаши способа непрерывно! разливки металлов параллельно несщеЛ балке размещают дополнительною балк*у для перемещения дополнительной тележки с разливочным ковшом. Разливка вед'чт след\ю^:им образом . Металл адг очередного разливочного ковша чєрєз удлиненный погружной наконечник разливочного стакана подаю? в промеш?точный козш. а из яєго» в кристаллизатор. Уровень рлеталла Б промежуточном ковше с помощью сгопора разливочного ковша поддерживают на заданноЛ постоянной отметке.J кристаллизаторе СЛІІТОК непрерывно ізоршртат и извлекают ею из него с постоянноЛ скоростью.Перед окончанием опорокненхш разлиЕочного ковша к промея:\ТОЧНОМУ КОВШУ, второй тележко.1 подают следующий очередное разлиЕочныП ковш.Устанавливают на нем УЯЛИНЄЕНУ ІІ погру;кноі наконечник разливочного стакана с шибером, прошігают отверстие в разливочном стакане ковша, опусканием ковша погружают наконечник под уровень жидкого металла в промежуточном ковше ж стопором вновь поданного разливочного ковша, регулируют подачу жадного мзталла из него таким образом, чтобы уровень жидкого металла в промежуточном ковше:: оставался постоянным. 6 x> s>2oi! период времени подача металла в промежуточны!! ковш производят сраз\ из дв*ух разливочных ковшей. После полною опорожнения первого разливочного коша era поднимают, шибером перекрывают выш/скное отверстие и транспортируя для заполнения очередно!! лоргшел металла, а разливка продолжают из второго ковша, далее операїші по раьлпвке и сшнє ковше:; повторяются Е том же порядке. Прямер &£. Параметри ЖШ для реализации способа: Ьмкость раз лив СЯНУ х ковшеіі, т - 112 Темп подачи разливочных иовше;1 к ЖЫВв мин.- 75. Емкость промежуточною ковша. Ї - ±7 Сре д ни! р аз ме р се че ния отл ивае мо го т о нно го сла ба . мм 2- Ь0 х!і 00 . Л ао са 'иоюнно го ді є ар а с каз а нно го сл яба , т - 0 *40 7 . Д иа па з о н с ко р о с т но й о т л ива л с л яб о в . мЛ л н . - ^ ,5 - * 6 , Колич ест во т ра нс порт них ^ З Л О Е КОЕШ ЄІІ, IUOTVK Время разливши одно го Д ЛЯ под ач и к ШШ р азл ивоч ниіі - ki. ковша, вд н. -80. ііреша одновременяоЛ ме галлон ода чи в прошовш дз днтх разливочных ковше й, мин. - 5. С ре д ня я с ко ро ст ь ^о рі шр о ва шя а из вле че ния с л ит ка , м/ шн.~3 .6 8 ВЫВОДА Но сравне нию с пр итотипом - vостано вкой в городе іЧро ( їордстві иіл є, СіііА , - кол ич ество разл иваем ого жид кого металл а не у вел ич ивалос ь. Ско рост ь отл ивки с л ит ка v?л eнь шя лаc ь с 5 до о .68 м/ мкв „ о д на ко кс по дь зо ва ние пре дд о ке шш , ка к v se с ка зы ва лос ь , П О З ВО Л И Л О ст аб ил из иро ват ь аро ие сс р аз л ивки. Призер Ib 2 (Указаваются только те параметры, которыйщ данный пример отлич а етс я от пре д ыд у ще го) • Темп по дачд ра зда воч нчх ко вшеЗ к I MJB , Время р аз ші вки од но го ко вша , mm . мл н.- 55 - 60. Средняя с ЇЇ op ость ^орг'лрования я извлечения сл ит ка, гл/ мш. - 5 Бре мя од но вре ме нно^ штал ло пода чл в л ро шо вш из дв-v x р н « х ковшеЛ . дшн. - Ь< Рост произво дител ь ности. IffiJB по сравне нию с пр имеро м И и прототипом, % - 36 Ис по льзо ва ние пре дло же нья поз вол ило , не вс хо дя з а пред ел ы заданных скорост ных параметров разливки, "увел ичить про извод ительно с т ь Ж А З б о л е е , ч е м на т р е т ь . Ьа яште дь Лч/* А.М.Ыиславски!