способ непрерывной разливки металлов

Формула изобретения

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ, включающий подачу металла из одного промежуточного ковша в несколько кристаллизаторов, вытягивание из них слитков с одинаковой скоростью при помощи общих приводных валков, введение в кристаллизаторы общей затравки, измерение уровня металла в каждом кристаллизаторе, вытягивание затравки, регулирование скорости вытягивания слитков и регулирование расхода металла в каждом из кристаллизаторов, отличающийся тем, что в начальный период разливки в процессе наполнения кристаллизаторов металлом определяют скорость подъема уровня металла в каждом из кристаллизаторов и определяют текущее среднеарифметическое значение положения уровня металла во всех кристаллизаторах, а вытягивание затравки начинают при расположении среднеарифметического уровня металла на участке длины кристаллизатора, отстоящем от верхнего его торца на расстоянии 1 - 2 толщин слитка при превышении по меньшей мере в одном из кристаллизаторов значения скорости подъема уровня металла 10 - 50 мм/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов в слитки мелкого сечения.

Известен способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла из одного промежуточного ковша в несколько кристаллизаторов, вытягивание из них нескольких слитков с одинаковой скоростью при помощи единых общих природных валков, введение в кристаллизаторы перед началом разливки единой затравки, измерение уровня металла в кристаллизаторах.

В процессе разливки меняют расстояние от участка истечения металла из погружного стакана под уровнем металла в кристаллизаторе.

Недостатком известного способа является низкая стабильность разливки в начальный период в условиях одновременной подачи металла в несколько кристаллизаторов и вытягивания из них слитков едиными общими приводными валками. В этих условиях происходит неизбежное рассогласование положения уровней металла в каждом из кристаллизаторов, что вызывает в одних случаях перелив металла через кристаллизаторы, в других случаях прорывы металла под кристаллизатором.

В известном способе поддержание места истечения металла из разливочного стакана на определенном расстоянии под уровнем металла не обеспечивает необходимого положения уровня от верхнего торца кристаллизатора. Сказанное приводит к переливам или прорывам металла под кристаллизатором.

Наиболее близким по технической сущности является способ непрерывной разливки металлов, включающий подачу металла из одного промежуточного ковша в несколько кристаллизаторов, одновременное вытягивание из них несколько слитков с одинаковой скоростью при помощи единых общих приводных валков, введение в кристаллизаторы перед началом разливки единой затравки, измерение уровня металла в каждом кристаллизаторе, регулирование скорости вытягивания слитков и регулирование расхода металла в каждом из кристаллизаторов.

В процессе разливки регулирование расхода металла из ковша производят в зависимости от скорости изменения уровня металла в кристаллизаторе и скорости измерения веса металла в ковше с одновременным изменением расхода металла из промежуточного ковша.

Недостатком известного способа является низкая стабильность процесса непрерывной разливки металлов в слитки мелкого поперечного сечения в условиях одновременной подачи металла в несколько кристаллизаторов и вытягивания из них слитков с одинаковой скоростью при помощи единых общих приводных валков. В том случае происходит неизбежное рассогласование расходов металла в каждый кристаллизатор и, как следствие, рассогласование положения уровней металла в кристаллизаторах. Вследствие этого в начальный период вытягивания слитков возможен перелив кристаллизаторов или прорывы металла под кристаллизаторами.

В известном способе регулирование расхода металла в кристаллизаторы производят в зависимости от скорости изменения уровня металла в кристаллизаторе и скорости изменения металла в ковше без сравнения положения уровней в каждом из кристаллизаторов. Сказанное позволяет определить момент начала вытягивания, чтобы избежать переливов кристаллизаторов и прорывов металла под кристаллизатором.

Технический эффект при использовании предлагаемого изобретения заключается в повышении стабильности процесса непрерывной разливки слитков мелкого поперечного сечения в начальный период.

Указанный технический эффект достигают тем, что металл подают из одного промежуточного ковша в несколько кристаллизаторов, вытягивают из них несколько слитков с одинаковой скоростью при помощи единых общих приводных валков, вводят в несколько кристаллизаторов единую общую затравку, измеряют уровень металла в каждом кристаллизаторе, регулируют скорость вытягивания слитков и регулируют расход металла в каждый из кристаллизаторов.

В начальный период разливки при наполнении кристаллизаторов металлом определяют скорость подъема уровня металла в каждом из кристаллизаторов, определяют текущее среднеарифметическое значение положения уровня металла во всех кристаллизаторах и при расположении среднеарифметического уровня металла на участке длины кристаллизатора, отстоящем от верхнего его торца на расстоянии 12 толщины слитка, в случае превышения хоты бы в одном из кристаллизаторов значения скорости подъема уровня металла 10 50 мм/с начинают вытягивать затравку.

Повышение стабильности процесса непрерывной разливки будет происходить вследствие контролирования положения уровней металла одновременно во всех кристаллизаторах при наполнении их металлом. В этих условиях в момент достижения скорости подъема уровня металла хотя бы в одном из кристаллизаторов критического значения начинают вытягивать затравку со всеми слитками, что исключает как перелив кристаллизаторов, так и прорывы металла.

Диапазон длины участка кристаллизатора в пределах 12 толщины слитка, на котором определяют наибольшее значение скорости подъема уровня металла, объясняется условиями подачи металла в кристаллизаторы.

При меньших значениях возможен перелив металла через кристаллизаторы. При больших значениях возможны прорывы металла при начале вытягивания затравки. Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от толщины вытягиваемых слитков.

Диапазон значений скорости подъема уровня металла в кристаллизаторах в пределах 10 50 мм/с объясняется закономерностями наполнения металлом кристаллизаторов с различными размерами рабочей полости. При меньших значениях не будет происходить перелив металла через кристаллизаторы. При больших значениях возможен перелив металла через кристаллизаторы.

Указанный диапазон устанавливают в обратной пропорциональной зависимости от толщины вытягиваемых слитков.

Способ непрерывной разливки металлов осуществляют следующим образом.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки из одного промежуточного ковша подают сталь марки 3сп в 4 кристаллизатора. Из кристаллизаторов одновременно вытягивают 4 слитка с одинаковой скоростью при помощи единых общих приводных валков. В каждом кристаллизаторе измеряют уровень металла с помощью, например, радиоактивного датчика. Во время разливки регулируют скорость вытягивания слитков и регулируют расход металла в каждый кристаллизатор из промежуточного ковша с помощью, например, стопорных механизмов.

Перед началом разливки во все кристаллизаторы вводят единую затравку. В начальный период разливки при наполнении кристаллизаторов металлом определяют скорость подъема уровня металла в каждом из кристаллизаторов и определяют текущее среднеарифметическое значение положения металла во всех 4 кристаллизаторах.

В период расположения среднеарифметического уровня металла на участке длины кристаллизатора, отстоящем от верхнего его торца на расстоянии 12 толщины слитка, в случае превышения хотя бы в одном из кристаллизаторов значения скорости подъема уровня металла 1050 мм/с начинают вытягивать затравку.

В случае меньшего значения скорости подъема уровня металла затравку начинают вытягивать в любом среднеарифметическом положении уровней металла во всех кристаллизаторах на участке, отстоящем от верхнего торца кристаллизаторов в пределах 12 толщины слитка.

Уровень металла в кристаллизаторах определяют как расстояние от верхнего торца кристаллизатора до текущего положения уровня металла.

Определение положения уровней и скорости их подъема производят с помощью вычислительной техники.

В таблице приведены примеры осуществления способа непрерывной разливки металлов с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие большей скорости подъема уровня металла в кристаллизаторе, при значении которой начинают вытягивать затравку, происходит перелив металла через кристаллизатор, несмотря на большое расстояние от верхнего торца кристаллизатора, на котором определяют скорость подъема уровня металла.

В пятом примере вследствие малой скорости подъема уровня металла в кристаллизаторе, при значении которой начинают вытягивать затравку, происходит прорыв металла под одним из кристаллизаторов.

В шестом примере, прототипе, вследствие отсутствия контроля за скоростью подъема уровня металла в кристаллизаторах и определения момента начала движения затравки происходит в одном кристаллизаторе перелив металла, а в одном из других - прорыв металла.

В примерах 24 вследствие достижения скорости подъема уровней металла во всех кристаллизаторах оптимальных значений, при которых начинают вытягивать затравку, исключаются как переливы металла, так и прорывы металла под кристаллизатором.

Предлагаемое изобретение предпочтительно для применения на многоручьевых установках с общим приводом вытягивания слитков квадратного или круглого поперечного сечения с размерами в пределах 100200 мм.

Применение предлагаемого изобретения позволяет уменьшить количество переливов кристаллизаторов и прорывов металла на 2,4%.