RU2127651C1 - Method of producing intermediate product for metallurgical conversion - Google Patents
Method of producing intermediate product for metallurgical conversion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127651C1 RU2127651C1 RU98111799A RU98111799A RU2127651C1 RU 2127651 C1 RU2127651 C1 RU 2127651C1 RU 98111799 A RU98111799 A RU 98111799A RU 98111799 A RU98111799 A RU 98111799A RU 2127651 C1 RU2127651 C1 RU 2127651C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- filler
- pouring
- superheat temperature
- filled
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 title 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 69
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 7
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 90
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 22
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства отливок из чугуна с наполнителем для их последующего передела в сталь. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used for the production of castings from cast iron with filler for their subsequent conversion to steel.
Известны способы получения шихтовой заготовки путем смешения твердых наполнителей и жидкого чугуна [1, 2]. Known methods for producing a billet by mixing solid fillers and molten iron [1, 2].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является способ получения полуфабриката для металлургического передела [3] , включающий дозированную подачу твердого наполнителя в мульды разливочной конвейерной машины и последующее их заполнение железоуглеродистым расплавом. Расплав подают в два приема: вначале заливают 50% от общего объема чугуна, необходимого для заполнения мульды, а остальное его количество заливают через 1-10 секунд. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed solution is a method for producing a semi-finished product for metallurgical redistribution [3], which includes the dosed supply of solid filler in the molds of a conveyor conveyor machine and their subsequent filling with an iron-carbon melt. The melt is served in two stages: first, 50% of the total volume of cast iron needed to fill the mold is poured, and the rest is poured in 1-10 seconds.
Однако приведенный в прототипе способ не обеспечивает постоянства соотношения между массой железоуглеродистого расплава и наполнителя, колебания их от чушки к чушке достигают 50%, а потери наполнителя доходят до 30%. Поверхность чушек отличается неровностью с наростами наполнителя, легко откалывающимися при перегрузке и транспортировке. Это связано с тем, что известный способ не учитывает влияние температуры перегрева расплава при каждой заливке, соотношения масс расплава и наполнителя, особенно относительной доли расплава, кристаллизующегося в первую очередь в свободных объемах между частицами (порозности) наполнителя и определяющего степень подготовки образованного композита для последующей заливки, а также особенность формирования композита из тяжелого расплава и более легкого наполнителя. However, the method described in the prototype does not provide a constant ratio between the mass of the iron-carbon melt and the filler, their fluctuations from pig to pig reach 50%, and the loss of filler reaches 30%. The surface of the ingots is uneven with filler growths that easily crack off during overloading and transportation. This is due to the fact that the known method does not take into account the influence of the temperature of the melt overheating during each casting, the ratio of the masses of the melt and the filler, especially the relative fraction of the melt that crystallizes primarily in the free volumes between the particles (porosity) of the filler and determines the degree of preparation of the formed composite for the subsequent pouring, as well as the peculiarity of the formation of the composite from a heavy melt and a lighter filler.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков. The aim of the invention is to remedy these disadvantages.
Повышение выхода доброкачественной продукции, в особенности, когда плотность наполнителя существенно меньше плотности расплава достигается тем, что после дозированной подачи наполнителя в мульды конвейерной разливочной машины подачу чугуна осуществляют, по крайней мере, двумя последовательно расположенными по ходу конвейерной ленты раздельными потоками, при этом на первой заливке расплав подают с температурой перегрева 130-250oC в соотношении 1,2-2,4 к массе заливаемого наполнителя, а последующую заливку осуществляют после кристаллизации части расплава, занимающего порозность наполнителя и составляющего 35-60% объема первой заливки. Температуру перегрева расплава на второй, либо на последующей заливке снижают на 15-50% по сравнению с температурой перегрева при первой заливке, что достигается интенсифицикацией конвективного теплообмена потока расплава с окружающей средой путем уменьшения высоты живого сечения потока расплава на канаве желоба после первой заливки в 3-5 раз. Поток расплава подают под углом 30-60o по или против направления движения мульд, при этом ширину струи поддерживают в пределах 0,6- 1,0 к ширине мульды, распределяя на сливе на отдельные струи соответственно количеству заливаемых секций мульды. Высоту слива каждого потока поддерживают в пределах 1,3-2 глубины мульды.An increase in the yield of benign products, especially when the filler density is significantly lower than the melt density, is achieved by the fact that after the filler is metered into the molds of the conveyor filling machine, the pig iron is supplied by at least two separate flows sequentially arranged along the conveyor belt, while on the first pouring the melt is served with a superheat temperature of 130-250 o C in the ratio of 1.2-2.4 to the mass of the filled filler, and subsequent pouring is carried out after crystallization and part of the melt, which occupies the porosity of the filler and constitutes 35-60% of the volume of the first fill. The temperature of the overheating of the melt in the second or subsequent casting is reduced by 15-50% compared with the temperature of the overheating in the first casting, which is achieved by intensification of convective heat transfer of the melt flow with the environment by reducing the height of the living section of the melt flow on the trench ditch after the first pouring in 3 -5 times. The melt flow is supplied at an angle of 30-60 o in or against the direction of motion of the molds, while the width of the jet is maintained within 0.6-1.0 to the width of the mold, distributing on the drain into separate jets according to the number of filled mold sections. The drain height of each stream is maintained within 1.3-2 of the trough depth.
По мере заливки наполнителя более плотным, перегретым расплавом первоначально происходит заполнение промежутков между частицами наполнителя, образование на дне формы ванны расплава и по достижении определенной, критической массы происходит всплытие наполнителя, при этом часть его остается погруженной в расплав, а часть на поверхности. Путем прерывания процесса заливки и введения промежуточного охлаждения расплава, введенного на первой стадии, достигается "замораживание" его вместе с погруженным в расплав наполнителем, а при последующей заливке до требуемого объема - схватывание расплавом оставшегося на поверхности наполнителя и получение полуфабриката заданного состава. As the filler is filled with a denser, overheated melt, the gaps between the filler particles are initially filled, the melt forms at the bottom of the bathtub shape and, upon reaching a certain critical mass, the filler floats up, while part of it remains immersed in the melt, and part on the surface. By interrupting the pouring process and introducing intermediate cooling of the melt introduced in the first stage, it is “frozen” together with the filler immersed in the melt, and when it is subsequently filled to the required volume, the melt seizes the filler remaining on the surface and obtains a semi-finished product of a given composition.
Проведение последующей заливки возможно после кристаллизации доли расплава, по крайней мере 35-60%, занимающего свободное пространство между частицами наполнителя и удерживающей благодаря этому наполнитель в "замороженном" состоянии. Масса первой порции расплава в пределах 1,2-2,1 выбрана с учетом требований, предъявляемых к отливке, технологических особенностей процесса заливки и конструктивных особенностей разливочных машин. Указанные величины обеспечивают проливаемость всего объема наполнителя, занимающего 30-65% объема мульд и создание в нижней части мульды слоя расплава в 10-40 мм, определяющее в дальнейшем конструктивную прочность отливки и предохраняющего наполнитель от выкрашивания и ускоренную кристаллизацию расплава. Одновременно с этим достигается заполнение образованным композитом до 60% объема мульд, при этом всплывший наполнитель распределяется по поверхности расплава по крайней мере в 1- 2 слоя, что облегчает условия последующей заливки. Subsequent pouring is possible after crystallization of the melt fraction of at least 35-60%, which occupies the free space between the filler particles and keeps the filler in a “frozen” state. The mass of the first portion of the melt in the range 1.2-2.1 is selected taking into account the requirements for casting, technological features of the pouring process and design features of casting machines. These values ensure the spillability of the entire filler volume, which occupies 30-65% of the volume of the molds and the creation of a melt layer of 10-40 mm in the lower part of the mold, which further determines the structural strength of the casting and protects the filler from spalling and accelerated crystallization of the melt. At the same time, filling the formed composite with up to 60% of the volume of the molds is achieved, while the surfaced filler is distributed over the melt surface in at least 1–2 layers, which facilitates the conditions for subsequent filling.
Интервал соотношений расплава и наполнителя выбран с учетом массовой доли наполнителя в готовом полуфабрикате. С увеличением доли наполнителя в полуфабрикате от 15 до 30% соотношение первой порции расплава и наполнителя уменьшается и наоборот. The range of the ratio of the melt and filler is selected taking into account the mass fraction of filler in the finished semi-finished product. With an increase in the proportion of filler in the semi-finished product from 15 to 30%, the ratio of the first portion of the melt and filler decreases and vice versa.
Так, например, для полуфабриката с массовой долей наполнителя 15%, при соотношении компонентов 2/1 первоочередно закристаллизуется 36% расплава, занимающего пустоты наполнителя, композит заполнит порядка 40% объема мульды, а всплывший наполнитель расположится на поверхности расплава практически в один слой, в нижней же части отливки образуется слой металла 30 мм, при этом время кристаллизации этой доли расплава, заливаемого с температурой перегрева 250oC составит 6-8 сек. При большем соотношении, допустим 2,5 / 1, первоочередно закристаллизуются только 28% расплава, что недостаточно и при последующем наливе может произойти частичное расплавление металла. Исключить это возможно дополнительной кристаллизацией расплава в объеме наполнителя при увеличении времени охлаждения.So, for example, for a semi-finished product with a mass fraction of filler of 15%, with a ratio of
Для полуфабриката с массовой долей наполнителя 30% наиболее приемлемо соотношение 1,2/1. В этом случае 58% расплава, занимающего порозность наполнителя, кристаллизуются в течение 5-7 сек, при этом композит заполнит 51% объема мульд, всплывший наполнитель распределяется примерно в 2 слоя, а в нижней части отливки образуется слой металла 15 мм. При последующей заливке произойдет заполнение расплавом оставшегося наполнителя и доведение композита до заданного состава. Уменьшение соотношения нецелесообразно, так как в этом случае быстро переохладится расплав и возникнет опасность непролива наполнителя в донной части отливки, а увеличение, допустим до 2 / 1 приведет к заполнению мульды на 70% и невозможности разместить всплывший наполнитель в верхней части мульды, к тому же это приведет к разнице в весовом расходе расплава на первом и втором сливных носках более чем в 6 раз, что, естественно, скажется на равномерности слива расплава и заполнении мульд. For a semi-finished product with a mass fraction of filler of 30%, a ratio of 1.2 / 1 is most acceptable. In this case, 58% of the melt, which occupies the porosity of the filler, crystallizes within 5-7 seconds, while the composite fills 51% of the volume of the molds, the surfaced filler is distributed in about 2 layers, and a metal layer of 15 mm is formed in the lower part of the casting. During subsequent filling, the remaining filler will be filled with the melt and the composite will be brought to the specified composition. A decrease in the ratio is impractical, since in this case the melt will quickly cool down and there will be a danger of spillage of the filler in the bottom of the casting, and an increase of up to 2/1 will lead to a 70% filling of the mold and the inability to place the surfaced filler in the upper part of the mold this will lead to a difference in the mass flow rate of the melt on the first and second drain socks by more than 6 times, which, of course, will affect the uniformity of the discharge of the melt and the filling of the molds.
Заполнение мульд и охлаждение расплава в зависимости от соотношения расплава и наполнителя представлены в таблицах N 1 и 2. Filling the molds and cooling the melt depending on the ratio of the melt and filler are presented in
При заливке холодного наполнителя с фракционном составом 5-25 мм расплав должен обладать удовлетворительной технологической жидкотекучестью и иметь достаточную степень перегрева над линией ликвидуса. Практически установлено, что при заполнении мульд наполнителем на 40-65% объема при размещении его в 4-7 слоев, удовлетворительной технологической жидкотекучестью обладает чугун с температурой перегрева 130oC и выше (при температуре 1280oC и выше). При более низкой температуре в результате контакта расплава с наполнителем происходит быстрое снятие перегрева с образованием твердой корочки, препятствующее дальнейшему проникновению расплава в глубь наполнителя и равномерному заполнению мульд. Верхний температурный интервал определен условиями организации доменного производства, где температура перегрева чугуна, поступающего на разливку, как правило, не превышает 250oC (1400oC). Повышение ее возможно, но оно приводит к увеличению расхода кокса.When pouring a cold filler with a fractional composition of 5-25 mm, the melt must have a satisfactory technological fluidity and have a sufficient degree of overheating over the liquidus line. It has been practically established that when filling molds with filler at 40-65% of the volume when placing it in 4-7 layers, cast iron with a superheat temperature of 130 o C and higher (at a temperature of 1280 o C and higher) has satisfactory technological fluidity. At a lower temperature, as a result of the contact of the melt with the filler, overheating is quickly removed with the formation of a hard crust, which prevents further penetration of the melt deep into the filler and uniform filling of the molds. The upper temperature range is determined by the conditions for the organization of blast furnace production, where the temperature of the overheating of cast iron supplied to the casting, as a rule, does not exceed 250 o C (1400 o C). Its increase is possible, but it leads to an increase in coke consumption.
С учетом этого температура перегрева расплава на 1-ом наливе выбрана равной 130-250oC.With this in mind, the temperature of the overheating of the melt in the 1st filling selected equal to 130-250 o C.
Назначение второй порции расплава - заполнение расплавом оставшейся части наполнителя и доведение композита до заданного состава, при этом количество тепла, вносимое расплавом в мульду, не должно приводить к перегреву расплава образованного композита и всплытию наполнителя. Поэтому расплав должен иметь меньший перегрев по отношению к ранее заливаемому, но в то же время обладать удовлетворительной жидкотекучестью, необходимой для равномерного слива расплава с кромки носка и заполнения 1-2 слоев наполнителя, находящегося на поверхности композита. При заливке жидкого расплава в мульду с пониженной температурой перегрева в результате контакта с наполнителем и мульдой снятие перегрева происходит в течение 1-2 сек, сопоставимое со временем заливки, что препятствует интенсивному всплытию наполнителя на поверхность и способствует снятию перегрева практически после прекращения заливки. The purpose of the second portion of the melt is to fill the remaining part of the filler with the melt and bring the composite to a predetermined composition, while the amount of heat introduced by the melt into the mold should not lead to overheating of the melt of the formed composite and surfacing of the filler. Therefore, the melt should have less overheating with respect to the previously filled, but at the same time, have a satisfactory fluidity necessary for uniform drainage of the melt from the edge of the sock and filling 1-2 layers of filler located on the surface of the composite. When pouring liquid melt into a mold with a low superheat temperature as a result of contact with the filler and the mold, the overheating is removed within 1-2 seconds, which is comparable to the pouring time, which prevents the filler from rising to the surface and helps to remove the superheat almost after the pouring is stopped.
Допустимые пределы снижения температуры перегрева расплава на втором наливе определены исходя из следующего :
- минимально возможная технологическая температура, обеспечивающая по опытным данным течение и слив расплава - 1260oC (перегрев 110oC);
- максимально возможная технологическая температура, предотвращающая перегрев расплава и всплытие наполнителя -1320oC (перегрев 170oC).The permissible limits for reducing the temperature of the melt overheating in the second bulk are determined based on the following:
- the lowest possible technological temperature, which, according to experimental data, ensures melt flow and discharge - 1260 o C (overheating 110 o C);
- the maximum possible process temperature, preventing overheating of the melt and the ascent of the filler -1320 o C (overheating 170 o C).
Исходя из этого, температура перегрева расплава второй заливки должна быть ниже первой на 15-50%, при этом последнее значение относится к более перегретому расплаву. On this basis, the temperature of the overheating of the melt of the second cast should be 15-50% lower than the first, while the latter value refers to a more overheated melt.
Например, расплав имеет перегрев 130oC (1280oC). Возможно снижение перегрева только до 110oC, т.е. на 15%. Снижение перегрева более чем, допустим, на 30% приведет к падению температуры до 1189oC, а соответственно к потере жидкотекучести, образованию настылей и замораживанию расплава на сливных носках.For example, the melt has an overheat of 130 o C (1280 o C). It is possible to reduce overheating only to 110 o C, i.e. by 15%. A decrease in overheating by more than, say, 30% will lead to a drop in temperature to 1189 o C, and accordingly to a loss of fluidity, the formation of accretions and freezing of the melt on the drain socks.
Возьмем расплав с температурой перегрева - 250oC (1400oC). Допустим, снижение температуры перегрева составило 15% и расплав достиг температуры 1362oC, в результате вносимое тепло при массе заливаемого расплава больше чем на первой заливке, что приводит к подплавлению поверхности слоев охлажденного расплава и всплытию наполнителя. Снижение температуры перегрева на втором наливе более чем на 50% , до 125oC и ниже (до 1275oC и ниже), приводит к потере жидкотекучести. Дальнейшее снижение уже нецелесообразно, так как нарушается стабильность весового расхода расплава на сливных носках и равномерность подачи расплава в мульды.Take a melt with a superheat temperature of 250 o C (1400 o C). Suppose a decrease in the superheat temperature was 15% and the melt reached a temperature of 1362 o C, as a result, the introduced heat with the mass of the melt being poured more than on the first casting, which leads to the melting of the surface of the layers of the cooled melt and the surfacing of the filler. Lowering the temperature of the superheat in the second filling by more than 50%, to 125 o C and below (up to 1275 o C and below), leads to the loss of fluidity. A further decrease is already impractical, since the stability of the mass flow rate of the melt on the drain socks and the uniformity of the supply of the melt to the molds are violated.
Таким образом, температура перегрева расплава при второй заливке должна быть ниже первой на 15 - 50% и находиться в пределах 110-170oC.Thus, the temperature of the superheat of the melt during the second casting should be lower than the first by 15 - 50% and be in the range 110-170 o C.
Снижение температуры перегрева расплава на втором наливе на 15-50% по отношению к первому достигается путем интенсификации конвективного теплообмена потока расплава с окружающей средой и стенками устройства подачи расплава за счет уменьшения в 3-4 раза сечения живого потока расплава и расширения в 1,5-2 раза русла канала по отношению к сечению живого потока расплава до 1 налива. A decrease in the temperature of the melt overheating in the second filling by 15-50% relative to the first is achieved by intensifying the convective heat transfer of the melt flow with the environment and the walls of the melt supply device by reducing the cross section of the living melt flow by 3-4 times and expanding by 1.5- 2 times the channel of the channel in relation to the cross section of the live stream of the melt up to 1 filling.
Дополнительное изменение температуры расплава на втором наливе достигается регулированием времени истечения расплава по заливочному устройству путем изменения скорости движения конвейера разливочной машины. Например, при изменении скорости конвейера в пределах от 9 до 14 м/мин достигается уменьшение времени охлаждения расплава на 70% и наоборот. An additional change in the temperature of the melt in the second filling is achieved by adjusting the time of expiration of the melt through the filling device by changing the speed of the conveyor of the filling machine. For example, when the conveyor speed varies from 9 to 14 m / min, a reduction in the cooling time of the melt by 70% and vice versa is achieved.
Одним из основных факторов, обеспечивающих получение полуфабриката заданного состава, является равномерность подачи расплава по всей ширине заливаемой мульды. One of the main factors ensuring the preparation of a semi-finished product of a given composition is the uniformity of the melt supply over the entire width of the filled mold.
Принятый в производстве при разливке чугуна подвод расплава сосредоточенной струей вдоль или под углом в пределах 10-15o к направлению движения форм по данному способу неприемлем, т.к. подвод расплава осуществляется преимущественно в центральную часть мульды с последующим его перераспределением переливом по секциям. При наличии в них до 70% объема наполнителя это приводит к неравномерности заполнения. Сосредоточенная струя расплава, обладающая кинетической энергией, оказывает отрицательное воздействие на наполнитель, вынося его за пределы секций восходящими потоками, причем чем больше энергия струи, тем глубже она проникает в объем наполнителя и тем более интенсивно происходит вынос. Центральные секции переполняются расплавом при первой заливке, при этом избыток расплава вымывает часть наполнителя, соседние же секции, заполняемые переливом, получают недостаточное количество расплава, который при контакте с наполнителем быстро переохлаждается и образовавшаяся корочка препятствует дальнейшему проливу. Неравномерно заполненные секции охлаждаются с различной скоростью, и при последующей заливке, преимущественно в центральных секциях, где доля закристаллизованного расплава недостаточна из-за нарушения соотношения расплава и наполнителя (расплава значительно больше), наблюдается всплытие наполнителя.Adopted in production during casting of iron, the melt supply by a concentrated stream along or at an angle within 10-15 o to the direction of movement of the molds by this method is unacceptable, because the melt is supplied mainly to the central part of the mold, with its subsequent redistribution by overflow in sections. If they contain up to 70% of the volume of the filler, this leads to uneven filling. A concentrated melt jet, which has kinetic energy, has a negative effect on the filler, taking it outside the sections by ascending flows, and the greater the energy of the jet, the deeper it penetrates into the volume of the filler and the more intensive the removal occurs. The central sections are overflowed with the melt during the first pouring, while the excess melt leaches out part of the filler, while the neighboring sections filled with overflow receive an insufficient amount of melt, which, upon contact with the filler, quickly cools and the resulting crust prevents further spilling. Unevenly filled sections are cooled at different speeds, and upon subsequent pouring, mainly in the central sections, where the fraction of the crystallized melt is insufficient due to a violation of the ratio of the melt and filler (the melt is much larger), the ascent of the filler is observed.
Равномерность заполнения всех секций мульд достигается путем организации одновременного подвода расплава под углом 30-60o по или против направления движения заливаемых мульд, при этом ширина потока расплава должна быть в пределах 0,6 - 1,0 к ширине заливаемой мульды, и распределена по направляющим каналам на плоскости и кромках сливных носков на отдельные струи в количестве, по крайней мере, не менее количества одновременно заливаемых секций в поперечном направлении мульд.The uniformity of filling of all sections of the molds is achieved by organizing the simultaneous supply of the melt at an angle of 30-60 o in or against the direction of motion of the filled molds, while the width of the melt flow should be in the range of 0.6 - 1.0 to the width of the filled molds, and distributed along the guides channels on the plane and edges of the drain socks on individual jets in an amount of at least not less than the number of simultaneously filled sections in the transverse direction of the molds.
Уменьшение ширины потока расплава нецелесообразно, так как это приводит к ограничению зоны слива расплава и преимущественному заполнению и переполнению какой-либо из секций. Увеличение ширины потока приводит к рассредоточению потока расплава по плоскости сливного носка, в результате высота сечения живого потока расплава становится незначительной и чувствительной к любым шлаковым и иным включениям, а также температурным воздействиям, что, в свою очередь, приведет к неравномерности слива и заполнения форм расплавом. Reducing the width of the melt flow is impractical, since this leads to a limitation of the zone of discharge of the melt and the predominant filling and overflow of any of the sections. An increase in the width of the flow leads to the dispersion of the melt flow along the plane of the drain toe, as a result, the cross-sectional height of the live melt flow becomes insignificant and sensitive to any slag and other inclusions, as well as temperature effects, which, in turn, will lead to uneven discharge and filling of the molds with the melt .
Угол разворота кромки сливного носка по отношению к оси движения форм определяется удобством обслуживания. The angle of rotation of the edge of the drain toe with respect to the axis of movement of the molds is determined by the ease of maintenance.
При заливке тяжелого расплава в форму с наполнителем под воздействием энергии падающей струи происходит перемешивание, образование восходящих потоков, выплеск расплава и вынос окатышей. При выполнении нескольких, по крайней мере двух заливок, при сохранении общего расхода расплава весовой расход на каждом из сливных носков уменьшается на 40-60%, что соответственно снижает вредное воздействие падающей струи расплава. Определяющее влияние на энергию струи, а соответственно и на наполнитель оказывает высота падения расплава. В силу конструктивных особенностей оборудования она не может быть сведена к минимуму, однако путем доведения соотношения весового расхода расплава и наполнителя до 1,2-2,1 и высоты падения струи достигается соответствие между массой заливаемого расплава и наполнителя, при этом высоту падения расплава необходимо поддерживать в пределах 1,3-2 к глубине заливаемой мульды. When a heavy melt is poured into a filler mold under the influence of the energy of the incident jet, mixing occurs, formation of ascending flows, splash of the melt and removal of pellets. When performing several, at least two fillings, while maintaining the total flow rate of the melt, the weight flow rate on each of the drain socks is reduced by 40-60%, which accordingly reduces the harmful effects of the falling melt stream. The decisive influence on the energy of the jet, and, accordingly, on the filler, has a height of incidence of the melt. Due to the design features of the equipment, it cannot be minimized, however, by adjusting the ratio of the mass flow rate of the melt to the filler to 1.2-2.1 and the height of the jet drop, a correspondence is achieved between the mass of the melt to be filled and the filler, while the height of the melt drop must be maintained within 1.3-2 to the depth of the filled mold.
Технология производства полуфабриката относительно проста и осуществляется на хорошо апробированном, высокопроизводительном и несложном в эксплуатации оборудовании - разливочных машинах чугуна в чушки, дооборудованных системой дозированной загрузки окатышей в мульды. The technology for the production of semi-finished products is relatively simple and is carried out on well-tested, high-performance and easy-to-use equipment - casting iron casting machines for pigs, equipped with a system for dosed loading pellets into molds.
Заданный объем мульды разливочной машины перед заливкой в нее чугуна полностью заполняется окатышами. После этого мульда с окатышами поступает под желоб и промежутки между окатышами заполняются чугуном. По мере движения заполненных окатышами и залитых чугуном мульд происходит охлаждение чушек, в том числе и под водяным душем, и выгрузка остывших чушек на железнодорожную чугуновозную платформу и далее на склад холодного продукта. The predetermined volume of the mold of the casting machine is completely filled with pellets before pouring cast iron into it. After this, the trough with pellets enters under the gutter and the spaces between the pellets are filled with cast iron. As the troughs filled with pellets and filled with cast iron move, the ingots cool down, including under a water shower, and the cooled ingots are unloaded to the iron cast iron platform and then to the cold product warehouse.
Полуфабрикат с массовой долей наполнителя 20% получали в СП АК "Тулачермет" на разливочной машине N 5 типа РМ-610 со скоростью движения конвейера 13,2 м/мин. Для разливки полуфабриката применены 6-ти секционные мульды с размером секций 200х140x85 мм, объемом 1,4 л по 3 секции в ряд и шагом секций 0,3 м. В каждую секцию мульды предварительно загружали железорудные окатыши Лебединского ГОКа в количестве 1,6-1,8 кг. В качестве расплава использовали передельный чугун марки ПЛ2. Жидкий чугун подавали из чугуновозного ковша при температуре перегрева 200oC (1350oC) через центральный желоб и сливали на два конвейера, разливку чугуна производили в два приема по косым носкам, развернутых под углом 45o по направлению движения мульд, при этом на первой заливке подавали 2,8-3,2 кг/секцию, то есть в пределах 1,55-2 к массе наполнителя, а остальной чугун - на второй. Температуру чугуна на втором наливе снижали конвективным способом путем расширения после первого сливного носка русла канала до 300 мм, при этом температура снизилась до 1320oC, таким образом температура перегрева была снижена на 15% и составила 170oC. Путем снижения скорости конвейера до 9 м/мин увеличено время промежуточного охлаждения композита до 11 сек, что позволило дополнительно снять перегрев чугуна на 20oC, а в целом на 25%. Температуру расплава измеряли термопарой погружения в зоне сливных носков.Semi-finished product with a mass fraction of filler of 20% was obtained in the joint venture AK Tulachermet on a filling
Ограничения в скорости движения мульд вызваны следующими причинами:
- уменьшение скорости движения менее 9 м/мин нецелесообразно, так как при этом снижается массовый расход расплава, что приводит к переохлаждению расплава на сливных носках 2-го налива и образованию на них настылей, неравномерности слива и заполнения форм, снижению производительности оборудования;
- увеличение скорости свыше 14 м/мин также нецелесообразно, так как это приводит к увеличению расстояния между сливными носками, что создает дополнительные трудности по их обслуживанию и не всегда возможно реализовать на действующих разливочных машинах.Limitations in the speed of motion of the troughs are caused by the following reasons:
- a decrease in the speed of movement of less than 9 m / min is impractical, since this reduces the mass flow rate of the melt, which leads to supercooling of the melt on the drain socks of the 2nd filling and the formation of accretions on them, uneven discharge and filling of molds, and a decrease in equipment productivity;
- an increase in speed above 14 m / min is also impractical, since this leads to an increase in the distance between the drain socks, which creates additional difficulties in their maintenance and is not always possible to implement on existing casting machines.
Полученные чушки подвергались визуальной оценке наружной поверхности и гидростатическому взвешиванию. Результаты приведены в таблице N 3. The resulting ingots were subjected to visual assessment of the outer surface and hydrostatic weighing. The results are shown in table No. 3.
Таким образом, выход годных отливок увеличивается на 2,0 - 4,6%. Thus, the yield of castings increases by 2.0 - 4.6%.
Список использованной литературы
1. Авторское свидетельство СССР N 985063 кл. C 21 C, 5/52.List of references
1. USSR author's certificate N 985063 class.
2. Британский патент N 1458228 кл. B 22 D 3/00, 19/00. 2. British patent N 1458228 C. B 22
3. Патент РФ N 2031965 кл. C 22 B, 1/24, C 21 C, 5/52. 3. RF patent N 2031965 class.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98111799A RU2127651C1 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Method of producing intermediate product for metallurgical conversion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98111799A RU2127651C1 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Method of producing intermediate product for metallurgical conversion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2127651C1 true RU2127651C1 (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=20207506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98111799A RU2127651C1 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Method of producing intermediate product for metallurgical conversion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2127651C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2231558C2 (en) * | 2002-09-19 | 2004-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Composite material for metallurgical conversion and a method for achievement thereof |
| RU2356685C2 (en) * | 2007-03-12 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Method of receiving of semi-finished product for metalllurgical redivision |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1458228A (en) * | 1972-12-29 | 1976-12-08 | Schulten Baumer U | Pig iron |
| RU2031965C1 (en) * | 1992-09-21 | 1995-03-27 | Акционерная компания "Тулачермет" | Method of making semifinished products for metallurgical conversion |
| WO1995023660A1 (en) * | 1994-03-04 | 1995-09-08 | Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa 'intermet-Service & Co.' | Improvements in metallurgical conversion |
| RU2089331C1 (en) * | 1995-07-20 | 1997-09-10 | Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Компания" | Charge stock for metallurgic conversion and mixture of preparation thereof |
| RU2099161C1 (en) * | 1995-04-26 | 1997-12-20 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Casting machine for production of semifinished item for metallurgical conversion |
-
1998
- 1998-06-17 RU RU98111799A patent/RU2127651C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1458228A (en) * | 1972-12-29 | 1976-12-08 | Schulten Baumer U | Pig iron |
| RU2031965C1 (en) * | 1992-09-21 | 1995-03-27 | Акционерная компания "Тулачермет" | Method of making semifinished products for metallurgical conversion |
| WO1995023660A1 (en) * | 1994-03-04 | 1995-09-08 | Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa 'intermet-Service & Co.' | Improvements in metallurgical conversion |
| RU2099161C1 (en) * | 1995-04-26 | 1997-12-20 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Casting machine for production of semifinished item for metallurgical conversion |
| RU2089331C1 (en) * | 1995-07-20 | 1997-09-10 | Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и Компания" | Charge stock for metallurgic conversion and mixture of preparation thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2231558C2 (en) * | 2002-09-19 | 2004-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное малое предприятие "Интермет-Сервис" | Composite material for metallurgical conversion and a method for achievement thereof |
| RU2356685C2 (en) * | 2007-03-12 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Method of receiving of semi-finished product for metalllurgical redivision |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107338390A (en) | A kind of Ductile iron bar that the number of graphite is improved using SiC and preparation method thereof | |
| RU2127651C1 (en) | Method of producing intermediate product for metallurgical conversion | |
| US3630267A (en) | Method of controlling the temperature of molten ferrous metal | |
| JP2017080788A (en) | Method and device for continuously casting double-layered cast slab | |
| JP2001105102A (en) | Continuous casting mold and continuous casting method | |
| KR101818157B1 (en) | Input material and casting method using the same | |
| US7000676B2 (en) | Controlled fluid flow mold and molten metal casting method for improved surface | |
| US4605055A (en) | Method and apparatus for casting ferroalloys and slags in moulds having a large ratio of mould mass to cavity size | |
| PT90543B (en) | PROCESS AND INSTALLATION FOR THE COOLING OF A METAL PRODUCT LEAKED IN CONTINUOUS | |
| CN1059484A (en) | Apparatus and method for direct chill casting of metal ingots | |
| RU2023528C1 (en) | Method and apparatus to cast metal from top | |
| JP6454206B2 (en) | Tundish for continuous casting and continuous casting method using the tundish | |
| RU2031965C1 (en) | Method of making semifinished products for metallurgical conversion | |
| SU772688A1 (en) | Method of producing ingot moulds for steel casting | |
| US3698466A (en) | Method for continuous casting of steel | |
| RU2840420C1 (en) | Method of producing thick-walled centrifugally cast tubular billets | |
| US1535245A (en) | Method of making ingots, and the ingot | |
| US2175375A (en) | Casting ladle | |
| RU2792551C1 (en) | Filling machine mold | |
| SU961850A1 (en) | Method of continuous casting of metal to slabs | |
| SU777982A1 (en) | Method of filling "kaskad" large-size moulds | |
| RU2296647C2 (en) | Steel casting ladle | |
| SU1088868A1 (en) | Method of producing hollow ingot | |
| US1890637A (en) | Method of making wrought iron | |
| SU1616766A1 (en) | Arrangement for bottom casting of horizontal ingot |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070618 |