способ разливки трубной стали на машине непрерывной разливки с криволинейной технологической осью

Формула изобретения

Способ разливки трубной стали на машине непрерывной разливки с криволинейной технологической осью, включающий подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора слитка, поддержание и направление слитка при помощи холостых и приводных роликов вдоль технологической оси и позонное охлаждение слитка в зоне вторичного охлаждения охладителем, распыляемым форсунками, расположенными между роликами, отличающийся тем, что в первой и второй зонах охлаждение слитка осуществляют водой, при этом расход воды в первой зоне составляет 5,2-12,3 м ³/ч, во второй зоне 5,2-12,6 м³/ч, в последующих зонах охлаждение слитка осуществляют водовоздушной смесью с соотношением расхода воды и воздуха в третьей зоне (2,0-7,2):260 м³ /ч, в четвертой (2,2-7,7):520 м³/ч, в пятой (3,1-5,2):420 м³/ч, в шестой (2,2-4,3):690 м³/ч при следующих длинах зон вторичного охлаждения, мм: 150, 720, 1301, 2886, 2556, 3901.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, в частности к непрерывной разливки металла на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с криволинейной технологической осью.

Известен способ непрерывного литья заготовок на машинах криволинейного типа, включающий подачу низкоуглеродистой стали, содержащей марганец, алюминий и серу, в кристаллизатор, вытягивание из него заготовки и охлаждение ее по зонам вторичного охлаждения путем подачи воды со стороны большого и малого радиусов машины непрерывного литья /RU 2198058 С2/.

Недостатком данного способа является отсутствие позонного охлаждения слитка и важнейшего параметра вторичного охлаждения слитка, такого как соотношение воды и воздуха, подаваемых в качестве охладителя на поверхность формирующегося слитка в зоне вторичного охлаждения, что приведет к неравномерному отводу тепла и слитка по его длине, получению нестабильного факела охладителя и термическим колебаниям на поверхности и внутри формирующегося сляба, что приведет к образованию внутренних, поверхностных трещин, ухудшению качества непрерывнолитой заготовки и снижению выхода годного и производительности МНЛЗ.

Наиболее близким по технической сущности и выбранным в качестве прототипа является способ разливки трубной стали на машине непрерывной разливки, включающий в себя подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора слитка с переменной скоростью, поддержание и направление слитка при помощи холостых и приводных роликов вдоль технологической оси и позонное охлаждение слитка в зоне вторичного охлаждения охладителем, распыляемым форсунками, расположенными между роликами (SU 707681 А, 05.01.1980).

Недостатком этого способа является то, что в качестве охладителя в зоне вторичного охлаждения используется вода, распыляемая форсунками, сгруппированными в пять секций. Применение данного типа охладителя приведет к интенсивному окалинообразованию, отложению окалины в межроликовом пространстве и возможному наматыванию окалины на поддерживающие ролики, что приведет к образованию надавов на поверхности слитка и возникновению внутренних трещин, вытекание жидкого металла и снижению производительности МНЛЗ. Охлаждение поверхности слитка водой не позволят обеспечить создание достаточно толстой и прочной корочки и приведут к вторичному разогреву уже сформировавшейся корочки, а следовательно, к образованию внутренних и поверхностных трещин и вытеканию жидкого металла, что ухудшит качество непрерывнолитой заготовки, уменьшит выхода годного, увеличит аварийности и снизит производительности МНЛЗ.

Технический результат заключается в создании достаточно толстой и прочной корочки, что предотвращает образование внутренних и поверхностных трещин и вытекание жидкого металла, тем самым обеспечивается повышение качества непрерывнолитой заготовки, увеличение выхода годного, снижение аварийности и повышение производительности МНЛЗ.

Указанный технический результат достигается тем, что способ непрерывной разливки трубной стали на машине непрерывной разливки с криволинейной технологической осью включает в себя подачу металла из промежуточного ковша в кристаллизатор, вытягивание из кристаллизатора слитка, поддержание и направление слитка при помощи холостых и приводных роликов вдоль технологической оси и позонное охлаждение слитка в зоне вторичного охлаждения охладителем, распыляемым форсунками, расположенными между роликами, согласно изобретению в первой и второй зонах охлаждение слитка осуществляют водой, при этом расход воды в первой зоне 5,2-12,3 м³/ч, во второй зоне 5,2-12,6 м³/ч, в последующих зонах охлаждение слитка осуществляют водовоздушной смесью с соотношением расхода воды и воздуха в третьей зоне (2,0-7,2):260 м³ /ч, в четвертой зоне (2,2-7,7):520 м³/ч, в пятой зоне (3,1-5,2):420 м³/ч, в шестой зоне (2,2-4,3):690 м ³/ч при следующих длинах зон вторичного охлаждения, мм, 150-720-1301-2886-2556-3901.

Вторичное охлаждение, производимое позонно, с соотношением расхода воды и воздуха (м ³/ч) в первой зоне (5,2-12,3):0, во второй зоне (5,2-12,6):0, в третьей зоне (2,0-7,2):260, в четвертой (2,2-7,7):520, в пятой (3,1-5,2):420 и в шестой (2,2-4,3):690 обеспечивает достаточный отвод тепла от формирующегося сляба и гарантируется получение стабильного факела охладителя при различной ширине отливаемого слитка, что позволит предотвратить образование внутренних и поверхностных трещин и вытекание жидкого металла, тем самым обеспечить повышение качества непрерывнолитой заготовки, увеличить выход годного, исключить возникновение аварийных ситуаций и повысить производительность МНЛЗ.

При соотношении длин зон охлаждения, мм, 150-720-1301-2886-2556-3901 обеспечивается равномерный отвод тепла от слитка, исключая возникновение вторичного разогрева внутренних и поверхностных слоев в широком диапазоне скорости его вытягивания слитка, что предотвратит образование внутренних и поверхностных трещин и вытекание жидкого металла, тем самым обеспечить повышение качества непрерывнолитой заготовки, увеличить выход годного, исключить возникновение аварийных ситуаций и повысить производительность МНЛЗ.

Заявляемый способ разливки трубной стали на машине непрерывной разливки стали с криволинейной технологической осью был опробован при разливке стали марок К52-К60 на двухручьевой слябовой МНЛЗ № 4 ККЦ ОАО «ММК» В таблицах 1 и 2 приведены фактические значения расходов воды в зоне вторичного охлаждения слябов толщиной 250 мм, при вытягивании их из кристаллизатора с переменной скоростью.

Результаты использования предлагаемого изобретения на Магнитогорском металлургическом комбинате показали, что разливка стали по технологии заявляемого изобретения позволяет повысить качество непрерывнолитой заготовки, увеличить выхода годного, снизить аварийность и повысить производительность МНЛЗ.

Таблица 1
Расходы воды на охлаждение сляба шириной 1500 мм
Скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора, м/мин	Расход воды по зонам вторичного охлаждения, м3/ч
1 зона	2 зона	3 зона	4 зона	5 зона	6 зона
0,4	5,2	5,2	-	-	-	-
0,5	5,4	5,8	2,0	2,2	-	-
0,6	5,7	6,6	2,6	2,8	-	-
0,7	6,1	7,2	3,4	3,2	-	-
0,8	6,6	7,8	4,0	4,2	-	-
0,9	7,0	8,6	4,6	5,5	3,1	2,2
1,0	7,8	9,2	5,4	6,7	4,0	2,3

Таблица 2
Расходы воды на охлаждение сляба шириной 2400 мм
Скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора, м/мин	Расход воды по зонам вторичного охлаждения, м3/ч
1 зона	2 зона	3 зона	4 зона	5 зона	6 зона
0,7	10,7	11,2	6,0	5,9	3,8	3,0
0,8	11,5	12,2	6,6	6,9	4,6	3,8
0,9	12,3	12,6	7,2	7,7	5,2	4,3