close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14645

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 22D 11/06
C 22C 38/00
(2006.01)
(2006.01)
ЛИТЬЕ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ
(21) Номер заявки: a 20060432
(22) 2004.10.08
(31) 60/510,479 (32) 2003.10.10 (33) US
(85) 2006.05.10
(86) PCT/AU2004/001375, 2004.10.08
(87) WO 2005/035169, 2005.04.21
(43) 2006.10.30
(71) Заявитель: НЬЮКОР КОРПОРЕЙШН
(US)
(72) Авторы: МАХАПАТРА, Рама, Баллав (AU); ПРЕТОРИУС, Юджин, Б.
(US); СОСИНСКИ, Дэвид, Дж. (US)
BY 14645 C1 2011.08.30
BY (11) 14645
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: НЬЮКОР КОРПОРЕЙШН (US)
(56) JP 2003154441 A, 2003.
JP 1083339 A, 1989.
WO 98/28452 A1.
RU 2036747 C1, 1995.
(57)
1. Способ литья стальной полосы, включающий подачу на литейную поверхность, по
меньшей мере, одного литейного валка расплавленной низколегированной углеродистой
стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 120 млн-1 и
свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных при атмосферном давлении, равном 1 атм, и затвердевание расплавленной стали на литейном
валке с образованием металлической оболочки, имеющей уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в расплавленной стали, для образования тонкой
стальной полосы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подают сталь, содержащую свободный водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1, измеренном при атмосферном давлении, равном 1 атм.
3. Способ литья стальной полосы, включающий установку пары охлаждаемых литейных валков с зазором и удерживающих концевых ограждений рядом с концами литейных
Фиг. 1
BY 14645 C1 2011.08.30
валков; подачу расплавленной низколегированной углеродистой стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 120 млн-1 и свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных при атмосферном давлении,
равном 1 атм, между парой литейных валков для образования литейной ванны между литейными валками и концевыми ограждениями, удерживающими ванну; вращение литейных валков в противоположных направлениях и затвердевание расплавленной стали на
литейных поверхностях валков с образованием металлических оболочек, которые имеют
уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в расплавленной
стали; и образование в зазоре между литейными валками затвердевшей тонкой стальной
полосы, выходящей вниз из зазора.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что подают сталь, содержащую свободный водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1, измеренном при атмосферном давлении, равном 1 атм.
5. Стальная полоса, полученная непрерывным литьем расплавленной низколегированной углеродистой стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 120 млн-1 и свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1,
измеренных в расплавленном металле перед разливкой, при атмосферном давлении, равном 1 атм.
6. Стальная полоса по п. 5, отличающаяся тем, что получена из стали, содержащей
свободный водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1, измеренном в расплавленном металле
перед разливкой, при атмосферном давлении, равном 1 атм.
7. Способ литья стальной полосы, включающий подачу на литейную поверхность, по
меньшей мере, одного литейного валка расплавленной низколегированной углеродистой
стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 100 млн-1 и
свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных при атмосферном давлении, равном 1 атм, и затвердевание расплавленной стали на литейном
валке с образованием металлической оболочки, имеющей уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в расплавленной стали, для образования тонкой
стальной полосы.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что подают сталь, содержащую свободный водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1, измеренном при атмосферном давлении, равном 1 атм.
9. Способ литья стальной полосы, включающий установку пары охлаждаемых литейных валков с зазором и удерживающих концевых ограждений рядом с концами литейных
валков; подачу расплавленной низколегированной углеродистой стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 100 млн-1 и свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных при атмосферном давлении,
равном 1 атм, между парой литейных валков для образования литейной ванны между литейными валками и концевыми ограждениями, удерживающими ванну; вращение литейных валков в противоположных направлениях и затвердевание расплавленной стали на
литейных поверхностях валков с образованием металлических оболочек, которые имеют
уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в расплавленной
стали; и образование в зазоре между литейными валками затвердевшей тонкой стальной
полосы, выходящей вниз из зазора.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что подают сталь, содержащую свободный
водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1, измеренном при атмосферном давлении, равном
1 атм.
11. Стальная полоса, полученная непрерывным литьем стальной полосы толщиной
менее 5 мм из расплавленной низколегированной углеродистой стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 100 млн-1 и свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных в расплавленном металле перед
разливкой, при атмосферном давлении, равном 1 атм.
2
BY 14645 C1 2011.08.30
12. Стальная полоса по п. 11, отличающаяся тем, что получена из стали, содержащей
свободный водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1.
13. Стальная полоса по п. 11, отличающаяся тем, что толщина полосы составляет менее 2 мм.
14. Способ литья стальной полосы, включающий подачу на литейную поверхность, по
меньшей мере, одного литейного валка расплавленной низколегированной углеродистой
стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 85 млн-1 и свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных при атмосферном давлении, равном 1 атм, и затвердевание расплавленной стали на литейном валке
с образованием металлической оболочки, имеющей уровни содержания азота и водорода,
определяемые их содержанием в расплавленной стали, для образования тонкой стальной
полосы.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что подают сталь, содержащую свободный
водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1.
16. Способ литья стальной полосы, включающий установку пары охлаждаемых литейных валков с зазором и удерживающих концевых ограждений рядом с концами литейных
валков; подачу расплавленной низколегированной углеродистой стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 85 млн-1 и свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных при атмосферном давлении,
равном 1 атм, между парой литейных валков для образования литейной ванны между литейными валками и концевыми ограждениями, удерживающими ванну; вращение литейных валков в противоположных направлениях и затвердевание расплавленной стали на
литейных поверхностях валков с образованием металлических оболочек, которые имеют
уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в расплавленной
стали; и образование в зазоре между литейными валками затвердевшей тонкой стальной
полосы, выходящей вниз из зазора.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что подают сталь, содержащую свободный
водород в количестве от 1,0 до 6,5 млн-1.
18. Стальная полоса, полученная непрерывным литьем стальной полосы толщиной
менее 5 мм из расплавленной низколегированной углеродистой стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 85 млн-1 и свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,5 млн-1, измеренных в расплавленном металле перед
разливкой, при атмосферном давлении, равном 1 атм.
19. Стальная полоса по п. 18, отличающаяся тем, что получена из стали, содержащей
свободный водород в количестве от 3,0 до 6,5 млн-1 при атмосферном давлении, равном 1 атм.
20. Стальная полоса по п. 18, отличающаяся тем, что толщина полосы составляет менее 2 мм.
21. Способ литья стальной полосы, включающий подачу на литейную поверхность, по
меньшей мере, одного литейного валка расплавленной низколегированной углеродистой
стали, содержащей свободный азот в количестве меньшем приблизительно 120 млн-1 и
свободный водород в количестве меньшем приблизительно 6,9 млн-1, измеренных при атмосферном давлении, равном 1,15 атм, и затвердевание расплавленной стали на литейном
валке с образованием металлической оболочки, имеющей уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в расплавленной стали, для образования тонкой
стальной полосы.
Данное изобретение относится к литью стальной полосы. Оно в особенности применимо для непрерывного литья тонкой стальной полосы с толщиной менее 5 мм в валковой
разливочной машине.
3
BY 14645 C1 2011.08.30
В валковой разливочной машине расплавленный металл охлаждают на литейных поверхностях, по меньшей мере, одного литейного валка и формуют в тонкую литую полосу. При разливке с использованием двухвалковой разливочной машины жидкий металл
вводят между парой вращающихся в противоположных направлениях литейных валков,
которые охлаждаются. Стальные оболочки затвердевают на движущихся литейных поверхностях и сводятся вместе в зазоре между литейными валками для получения затвердевшего листового изделия, выходящего вниз из зазора. Термин "зазор" используется
здесь для обозначения общей зоны, в которой литейные валки расположены ближе всего
друг к другу. В любом случае жидкий металл обычно заливают из ковша в резервуар
меньшего размера, откуда он проходит через систему подачи металла к распределительным стаканам, расположенным, как правило, над литейными поверхностями литейных
валков. При разливке с двумя валками жидкий металл подают в зону между литейными
валками для образования литейной ванны жидкого металла, опирающейся на литейные
поверхности валков рядом с зазором и простирающейся вдоль длины зазора. Такая литейная ванна обычно удерживается между боковыми плитами или подпорами, удерживаемыми в скользящем контакте с концами литейных валков с тем, чтобы ограничивать два
конца литейной ванны.
При литье тонкой стальной полосы с использованием двухвалковой разливочной машины жидкий металл в литейной ванне, как правило, будет находиться при температуре
порядка 1500 °С и выше. Следовательно, необходимо достижение очень высоких скоростей охлаждения на литейных поверхностях литейных валков. Для образования стальной
полосы необходим интенсивный тепловой поток и экстенсивное образование зародышей
(центров кристаллизации) при исходном затвердевании металлических оболочек на литейных поверхностях. В патенте США 5760336, включенном в настоящее описание путем
ссылки, описано увеличение теплового потока при начальном затвердевании путем регулирования химического состава расплавленной стали так, что значительная часть образованных оксидов металлов будет жидкой при начальной температуре затвердевания и, в
свою очередь, в основном жидкий слой будет образовываться на поверхности раздела
между жидким металлом и каждой литейной поверхностью. Как раскрыто в патентах
США 5934359 и 6059014 и в международной заявке Австралии AU 99/00641, описания
которых включены в данную заявку путем ссылки, на образование центров кристаллизации
стали при начальном затвердевании может повлиять структура литейной поверхности. В
частности, в международной заявке Австралии AU 99/00641 раскрыто, что произвольный рельеф из вершин и впадин на литейных поверхностях может обеспечить ускорение начального
затвердевания за счет обеспечения таких мест ускоренного образования зародышей, которые
распределены по литейным поверхностям.
В прошлом уделялось внимание химическому составу расплава стали, в частности, на
установках ковшевой металлургии перед литьем тонкой полосы. Ранее обращалось внимание на оксидные включения и уровни содержания кислорода в стали и на их воздействие на качество получаемой стальной полосы. К данному моменту авторами
изобретения было установлено, что качество стальной полосы повышается и производство
тонкой стальной полосы также улучшается при регулировании уровня содержания водорода и азота в расплавленной стали. Регулирование уровня содержания водорода и азота в
прошлом было предметом исследования при разливке для получения слябовых заготовок,
но ранее литье тонких полос не находилось в центре внимания при выполнении исследований, например, Control of Heat Removal in the Continuous Casting Mould, работа
P.Zasowski и D.Sosinsky, 1990, Steelmaking Conference Proceedings, 253-259; и Determination and Prediction of Water Solubilities in CaO-MgO-SiO2 Slags, работа D.Sosinsky, M.Maeda
и A.Mclean, Metallurgical Transactions, vol. 16b, 61-66 (March 1985).
В частности, авторами настоящего изобретения было установлено, что путем регулирования уровня содержания водорода и азота в расплаве стали, при низких уровнях со4
BY 14645 C1 2011.08.30
держания серы в стали, полоса из низколегированной углеродистой стали с уникальным
составом и качеством продукции может быть получена посредством разливки с использованием валков. Разработан способ литья стальной полосы, включающий в себя:
подачу расплавленной низколегированной углеродистой стали на литейные поверхности, по меньшей мере, одного литейного валка, при этом расплавленная сталь имеет содержание свободного азота ниже приблизительно 120 частей на миллион и содержание
свободного водорода ниже приблизительно 6,5 части на миллион, измеренное при атмосферном давлении; и
затвердевание расплавленной стали для образования таких металлических оболочек на
литейных валках, которые имеют уровни содержания азота и водорода, определяемые их
содержанием в расплавленной стали, для образования тонкой стальной полосы.
Способ литья стальной полосы может быть реализован посредством операций, включающих в себя:
установку пары охлаждаемых литейных валков, между которыми имеется зазор, и
концевых ограждений литейных валков;
введение расплавленной низколегированной углеродистой стали между парой литейных валков для образования литейной ванны между литейными поверхностями литейных
валков и концевыми ограждениями, удерживающими ванну, при этом расплавленная
сталь имеет содержание свободного азота ниже приблизительно 120 частей на миллион и
содержание свободного водорода ниже приблизительно 6,5 части на миллион, измеренное
при атмосферном давлении;
вращение литейных валков в противоположных направлениях и затвердевание расплавленной стали с образованием таких металлических оболочек на литейных валках, которые имеют уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в
расплавленной стали, для обеспечения образования тонкой стальной полосы; и
образование затвердевшей тонкой стальной полосы в зазоре между литейными валками с получением затвердевшей стальной полосы, выходящей вниз из зазора.
Альтернативно разработан способ литья стальной полосы, включающий:
подачу расплавленной низколегированной углеродистой стали на литейные поверхности, по меньшей мере, одного литейного валка, при этом расплавленная сталь имеет содержание свободного азота ниже приблизительно 100 частей на миллион и содержание
свободного водорода ниже приблизительно 6,5 части на миллион, измеренное при атмосферном давлении; и
затвердевание расплавленной стали для образования таких металлических оболочек на
литейных валках, которые имеют уровни содержания азота и водорода, определяемые их
содержанием в расплавленной стали, для образования тонкой стальной полосы.
Способ литья стальной полосы может быть реализован посредством операций, включающих в себя:
установку пары охлаждаемых литейных валков, между которыми имеется зазор, и
удерживающих концевых ограждений рядом с концами литейных валков;
введение расплавленной низколегированной углеродистой стали между парой литейных валков для образования литейной ванны между литейными поверхностями литейных
валков и концевыми ограждениями, удерживающими ванну, при этом расплавленная
сталь имеет содержание свободного азота ниже приблизительно 100 частей на миллион и
содержание свободного водорода ниже приблизительно 6,5 части на миллион, измеренное
при атмосферном давлении;
вращение литейных валков в противоположных направлениях и затвердевание расплавленной стали для образования таких металлических оболочек на литейных валках,
которые имеют уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в
расплавленной стали, для обеспечения образования тонкой стальной полосы; и
5
BY 14645 C1 2011.08.30
образование затвердевшей тонкой стальной полосы в зазоре между литейными валками для получения затвердевшей стальной полосы, выходящей вниз из зазора.
В качестве дополнительной альтернативы разработан способ литья стальной полосы,
включающий:
подачу расплавленной низколегированной углеродистой стали на литейные поверхности, по меньшей мере, одного литейного валка, при этом расплавленная сталь имеет содержание свободного азота ниже приблизительно 85 частей на миллион и содержание
свободного водорода ниже приблизительно 6,5 части на миллион, измеренное при атмосферном давлении; и
затвердевание расплавленной стали для образования таких металлических оболочек на
литейных валках, которые имеют уровни содержания азота и водорода, определяемые их
содержанием в расплавленной стали, для образования тонкой стальной полосы.
Способ литья стальной полосы может быть реализован посредством операций, включающих:
установку пары охлаждаемых литейных валков, между которыми имеется зазор, и
удерживающих концевых ограждений рядом с концами литейных валков;
введение расплавленной низколегированной углеродистой стали между парой литейных валков для образования литейной ванны между литейными поверхностями литейных
валков и концевыми ограждениями, удерживающими ванну, при этом расплавленная
сталь имеет содержание свободного азота ниже приблизительно 85 частей на миллион и
содержание свободного водорода ниже приблизительно 6,5 части на миллион, измеренное
при атмосферном давлении;
вращение литейных валков в противоположных направлениях и затвердевание расплавленной стали для образования таких металлических оболочек на литейных валках,
которые имеют уровни содержания азота и водорода, определяемые их содержанием в
расплавленной стали, для обеспечения образования тонкой стальной полосы; и
образование затвердевшей тонкой стальной полосы в зазоре между литейными валками для получения затвердевшей стальной полосы, выходящей вниз из зазора.
В любом из данных способов содержание свободного азота может составлять 60 частей на миллион или менее и содержание свободного водорода может составлять от 1,0 до
6,5 части на миллион. Содержание свободного водорода может, например, составлять от
2,0 до 6,5 части на миллион или от 3,0 до 6,5 части на миллион.
Низколегированная углеродистая сталь в контексте настоящего изобретения определяется как сталь с менее чем 0,65 % углерода, менее чем 2,5 % кремния, менее чем 0,5 %
хрома, менее чем 2,0 % марганца, менее чем 0,5 % никеля, менее чем 0,25 % молибдена и
менее чем 1,0 % алюминия вместе с другими элементами, такими как сера, кислород и
фосфор, которые обычно имеются при производстве углеродистой стали в дуговой электропечи. При реализации данных способов может быть использована низкоуглеродистая
сталь, имеющая содержание углерода в диапазоне от 0,001 до 0,1 мас. %, содержание марганца в диапазоне от 0,01 до 2,0 мас. % и содержание кремния в диапазоне от 0,01 до
2,5 мас. %, и с помощью данного способа может быть изготовлена литая полоса из низкоуглеродистой стали. Сталь может иметь содержание алюминия порядка 0,01 мас. % или
менее. Содержание алюминия может составлять, например, всего 0,008 мас. % или менее.
Расплавленная сталь может представлять собой раскисленную кремнием и/или марганцем
сталь.
В данных способах содержание серы в стали может составлять 0,01 мас. % или менее
и содержание серы в стали может составлять 0,007 мас. %.
В данных способах содержание свободного азота может быть определено посредством
оптической эмиссионной спектрометрии с калибровкой по методу теплопроводности так,
как описано ниже. Уровни содержания свободного водорода могут быть определены с
6
BY 14645 C1 2011.08.30
помощью устройства Hydrogen Direct Reading Immersed System ("Hydris"), изготавливаемого компанией Hereaus Electronite.
Максимальные допустимые уровни содержания свободного азота и свободного водорода могут быть заданы для полного давления, не превышающего 1,0 атм. В определенных условиях могут быть использованы более высокие давления, и уровни содержания
свободного азота и свободного водорода могут быть, соответственно, более высокими.
Например, как разъяснено ниже, ферростатическое давление может составлять 1,15, что
вызывает повышение уровней содержания свободного азота и уровней содержания свободного водорода, как показано на фиг. 3. Но в целях обеспечения параметров способов
по настоящему изобретению уровни содержания свободного азота и свободного водорода
измеряются при давлении, равном 1,0 атм, даже несмотря на то, что фактические уровни
содержания свободного азота и свободного водорода в расплавленном металле будут выше при реализации способов на практике при более высоком положительном атмосферном давлении.
Настоящее изобретение позволяет получить литую стальную полосу с уникальными
свойствами, которые описаны с помощью способов, посредством которых она изготовлена. Данная стальная полоса представляет собой полосу из низколегированной углеродистой стали.
Для обеспечения возможности более полного разъяснения изобретения иллюстративные результаты экспериментальных работ, выполненных на сегодняшний день, описаны
со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет собой схематический вертикальный вид сбоку иллюстративной
машины для разливки полосы;
фиг. 2 представляет собой увеличенное сечение части разливочной машины по фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой график, показывающий допустимые уровни содержания
азота и уровни содержания водорода в низкоуглеродистой стали для стальной полосы.
На фиг. 1 и 2 проиллюстрирована двухвалковая разливочная машина для непрерывного литья полосы, которая используется в соответствии с настоящим изобретением. Последующее описание вариантов осуществления относится к непрерывному литью стальной
полосы с использованием двухвалковой разливочной машины. Однако настоящее изобретение не ограничено использованием двухвалковых разливочных машин и распространяется на другие типы разливочных машин для непрерывного литья полосы.
На фиг. 1 показаны последовательно расположенные части иллюстративной производственной линии, посредством которой стальная полоса может быть получена в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 1 и 2 показана двухвалковая разливочная
машина, обозначенная в целом ссылочной позицией 11, которая позволяет получить литую стальную полосу 12, которая проходит по траектории 10 перемещения по направляющему рольгангу 13 к тянущей клети 14, содержащей тянущие валки 14А.
Непосредственно после выхода из тянущей клети 14 полоса может проходить в стан 16
горячей прокатки, содержащий пару обжимных валков 16А и опорных валков 16В, посредством которого она подвергается горячей прокатке для уменьшения ее толщины.
Прокатанная полоса поступает на выходной рольганг 17, на котором она может охлаждаться за счет конвекции посредством контакта с водой, подаваемой посредством водяных форсунок 18 (или других пригодных средств), или за счет излучения. В любом случае
прокатанная полоса может затем проходить через тянущую клеть 20, содержащую пару
тянущих валков 20А, и оттуда в намоточное устройство 19. Окончательное охлаждение
полосы (в случае необходимости) происходит в намоточном устройстве.
Как показано на фиг. 2, двухвалковая разливочная машина 11 содержит основную раму 21 машины, которая служит опорой паре охлаждаемых литейных валков 22, имеющих
литейные поверхности 22А и установленных бок о бок с зазором между ними. Расплав
низколегированной углеродистой стали может быть подан во время операции разливки из
7
BY 14645 C1 2011.08.30
ковша (не показанного) в промежуточное разливочное устройство 23, через огнеупорную
защитную трубу 24 к распределителю 25 и оттуда через стакан 26 для подачи металла по
существу над зазором 27 между литейными валками 22. Расплавленный металл, поданный
таким образом к зазору 27, образует ванну 30, опирающуюся на поверхности 22А литейных валков над зазором, и эта ванна ограничена у концов валков парой боковых ограждений, перегородок или плит 28, которые могут быть установлены рядом с концами валков с
помощью пары толкателей (не показанных), содержащих устройства с гидравлическими
цилиндрами (или другие пригодные средства), соединенные с держателями боковых плит.
Верхняя поверхность ванны 30 (как правило, называемая уровнем "мениска") может находиться выше нижнего конца подающего стакана, так что нижний конец подающего стакана будет погружен в ванну.
Литейные валки 22 охлаждаются водой, так что оболочки стали затвердевают на движущихся литейных поверхностях валков, при этом оболочки затем сводятся вместе в зазоре 27 между литейными валками, иногда вместе с жидким металлом между оболочками
для получения затвердевшей полосы 12, которая поступает вниз из зазора.
Рама 21 служит опорой каретке с литейными валками, которая выполнена с возможностью перемещения в горизонтальном направлении между позицией монтажа и позицией
разливки.
Литейные валки 22 могут быть приведены во вращение в противоположных направлениях посредством приводных валов (не показанных), приводимых в движение с помощью электрического, гидравлического или пневматического двигателя и передачи. Валки
22 имеют медные периферийные стенки, снабженные рядом простирающихся в продольном направлении и разнесенных в окружном направлении каналов для водяного охлаждения, в которые подают охлаждающую воду. Как правило, валки могут иметь диаметр,
составляющий приблизительно 500 мм, и длину приблизительно до 2000 мм для получения изделия в виде полосы с шириной, составляющей приблизительно 2000 мм.
Промежуточное разливочное устройство 25 имеет обычную конструкцию. Оно образовано в виде широкой чаши, изготовленной из огнеупорного материала, например такого
как оксид магния (MgO). Одна сторона промежуточного разливочного устройства принимает жидкий металл из ковша и выполнена со сливной трубой 24 и аварийной пробкой 25.
Подающий стакан 26 выполнен в виде удлиненного тела, изготовленного из огнеупорного материала, например такого как корундографит. Его нижняя часть выполнена суженной так, что она сужается внутрь и вниз над зазором между литейными валками 22.
Стакан 26 может иметь ряд разнесенных в горизонтальном направлении, проходящих
по существу вертикально проточных каналов для обеспечения выпуска расплавленного
металла с соответствующей низкой скоростью по всей ширине валков и для подачи расплавленного металла на поверхности валков, где происходит начальное затвердевание.
Альтернативно стакан может иметь одно непрерывное щелевое выпускное отверстие для
выдачи с низкой скоростью струи расплавленного металла непосредственно в зазор между
валками и/или стакан может быть погружен в ванну расплавленного металла.
Ванна ограничена на концах валков парой боковых ограждающих плит 28, которые
расположены рядом со ступенчатыми концами валков и удерживаются у ступенчатых
концов валков, когда каретка с валками находится в позиции разливки. Боковые ограждающие плиты 28 в качестве примера изготовлены из прочного огнеупорного материала,
например из нитрида бора, и имеют волнообразные боковые края для обеспечения соответствия кривизне ступенчатых концов валков. Боковые плиты могут быть установлены в
держателях плит, которые выполнены с возможностью перемещения в позиции разливки
за счет приведения в действие двух устройств с гидравлическими цилиндрами (или других
пригодных средств) для введения боковых плит в контакт со ступенчатыми концами литейных валков и для образования концевых ограждений для ванны расплавленного металла, образованной на литейных валках во время операции разливки.
8
BY 14645 C1 2011.08.30
Двухвалковая разливочная машина может представлять собой машину такого типа,
какая проиллюстрирована и описана с некоторыми подробностями, например, в патентах
США 5184668, 5277243, 5488988 и/или 5934359, в заявке на патент США 10/436336 и в
международной заявке на патент PCT/AU93/00593, описания которых включены в данную
заявку путем ссылки. Можно также сослаться на данные патенты для получения информации о соответствующих деталях конструкции.
Результаты регулирования уровней содержания свободного азота и водорода в тонких
литых листах из низколегированной углеродистой стали приведены в табл. 1 и на фиг. 3.
Как показано на фиг. 3, когда уровень содержания свободного азота был ниже приблизительно 85 частей на миллион и уровень содержания свободного водорода был ниже приблизительно 6,5 части на миллион, полученная тонкая литая полоса представляла собой
полосу высшего качества, характерного для "холоднокатаной" стали. Плавка(и), при которой(ых) уровень содержания свободного азота или уровень содержания свободного водорода был выше соответственно приблизительно 85 частей на миллион или
приблизительно 6,5 части на миллион, не позволяла получить тонкую стальную полосу
высшего качества, характерного для холоднокатаной стали. Тем не менее было установлено, что уровень содержания водорода представляет собой важный параметр, а уровень
содержания азота может быть выше и доходить до 100 частей на миллион или 120 частей
на миллион.
Результаты, показанные на фиг. 3, приведены для низколегированной углеродистой
тонколистовой прокатанной стали. В табл. 1 приведены данные анализа каждой из плавок,
показанных на фиг. 3. Как видно на фиг. 3, показанная левая кривая базируется на рассчитанных данных для полного давления, равного сумме парциального давления азота и парциального давления водорода, которое равно 1,0 атм.
Таблица 1
Последняя
проба
Идентификационный номер
822*
1019
1057*
1060*
1071*
1074*
1078*
1079
1080*
1082*
1087*
1088*
1091
1095
1098*
1099*
1100*
1103*
1104*
Концентрация, мас, %
ч/млн
C
Si
Mn
N
S
P
Al
H, ppm
0,0493
0,049
0,0622
0,0541
0,0547
0,0504
0,0598
0,0572
0,0582
0,0606
0,0568
0,0534
0,0479
0,0448
0,0567
0,0532
0,0533
0,0548
0,054
0,265
0,282
0,2818
0,2986
0,1939
0,2989
0,3212
0,3368
0,2508
0,2777
0,2794
0,3077
0,2262
0,2343
0,3831
0,2718
0,2685
0,2997
0,2799
0,6266
0,6122
0,4894
0,5642
0,5616
0,5531
0,6165
0,6122
0,5688
0,5603
0,5981
0,6044
0,5565
0,5963
0,4559
0,5324
0,5658
0,6137
0,6771
0,0075
0,0055
0,008
0,0081
0,0056
0,0042
0,0081
0,0067
0,0087
0,0084
0,0078
0,0081
0,0084
0,007
0,008
0,0071
0,0074
0,0071
0,0067
0,011
0,012
0,013
0,0084
0,0076
0,0087
0,0092
0,0095
0,0119
0,0094
0,0067
0,0106
0,0095
0,0086
0,0119
0,0109
0,0088
0,0115
0,008
0,0112
0,0113
0,0102
0,0107
0,0088
0,0149
0,0155
0,0117
0,011
0,0131
0,0166
0,0155
0,026
0,0072
0,0111
0,0129
0,0108
0,012
0,0114
0,0042
0,0009
0,0008
0,0012
0,0029
0,002
0,0018
0,0014
0,0017
0,0016
0,0019
0,0025
0,0024
0,0013
0,0017
0,0015
0,0022
0,0016
0,0024
7,3
7
8,3
7,3
5,6
6,3
6,5
8,9
7,3
7,4
8,4
8,3
9
8,5
7
6,8
7,7
7,1
7,4
9
BY 14645 C1 2011.08.30
Продолжение таблицы 1
Последняя
Концентрация, мас, %
проба
ИдентификаC
Si
Mn
N
S
P
Al
ционный номер
1106*
0,047 0,3229 0,6281 0,0058
0,01
0,0104 0,0028
1110*
0,0434 0,3068 0,6848 0,0046
0,006
0,0111 0,0014
1111
0,0414 0,3002 0,5669
0,005
0,0089 0,0163 0,0019
1113*
0,0289 0,0798 0,4376 0,0044 0,0053 0,0101 0,0182
1113
0,0416 0,2212 0,5914 0,0053 0,0067 0,0119 0,0025
1114*
0,0489 0,3034 0,5943 0,0055 0,0058
0,008
0,0017
1115*
0,0594 0,3404 0,6565 0,0053 0,0064 0,0129 0,0021
1116
0,0507 0,3725 0,6806 0,0062 0,0095 0,0123 0,0051
1117
0,0437 0,2258
0,563
0,0067
0,008
0,0121 0,0012
1118*
0,0629 0,3149
0,633
0,0081 0,0086 0,0143
0,001
1120*
0,0486 0,2935 0,5384 0,0077 0,0063 0,0074 0,0048
1121*
0,0492 0,314
0,6371 0,0073 0,0093 0,0163 0,0012
1122*
0,0525 0,2639 0,5867 0,0085
0,011
0,0141 0,0009
1123
0,0578 0,3238 0,5966 0,0058 0,0082 0,0124 0,0023
1125*
0,0682 0,3221 0,5786 0,0063 0,0055 0,0083 0,0005
1128*
0,0408 0,2456 0,5895
0,005
0,0083 0,0095 0,0016
1130
0,0378 0,3219
0,627
0,0073 0,0087 0,0172 0,0023
1133
0,0398 0,2899
0,574
0,0054 0,0084 0,0092 0,0033
1134
0,0558 0,2612 0,6039 0,0055
0,009
0,0148 0,0038
1135
0,0567 0,2085 0,6093 0,0052 0,0125 0,0151 0,0015
1144*
0,0554 0,3702 0,6315 0,0077 0,0098 0,0108 0,0027
1160*
0,0448 0,3338 0,5496 0,0054 0,0055 0,0078
0,004
1161
0,057 0,3182 0,6093 0,0054 0,0066 0,0092 0,0015
1163
0,0499 0,3198 0,6033 0,0053 0,0056 0,0078 0,0026
1164
0,0352 0,2783
0,59
0,0058 0,0058 0,0076 0,0025
1167
0,0451 0,3395 0,6026 0,0054 0,0073 0,0086 0,0024
1168
0,0515 0,2841 0,5897 0,0058 0,0043 0,0059 0,0018
1170
0,0366 0,2839 0,5958 0,0062 0,0054 0,0077 0,0018
1171
0,0454 0,304
0,586
0,007
0,0053 0,0073 0,0031
1171
0,0372 0,291
0,618
0,005
0,006
0,0087 0,0017
1173
0,0537 0,3049 0,6171 0,0051 0,0038 0,0086 0,0014
1180
0,054 0,2706 0,6285 0,0055 0,0069
0,006
0,001
1182
0,0543 0,3296 0,6386 0,0062 0,0082 0,0094 0,0013
1182
0,0511 0,3008 0,6025 0,0049 0,0057 0,0099 0,0015
1183
0,0549 0,2859 0,6147 0,0069 0,0082 0,0087 0,0003
1183
0,0492 0,2718 0,6245 0,0063 0,0054 0,0085 0,0007
1188
0,0511 0,3076 0,6298 0,0073 0,0042 0,0076 0,0048
1189
0,0562 0,3133
0,646
0,0063 0,0031 0,0083 0,0085
1189
0,0452 0,3536 0,6902 0,0049 0,0014 0,0079 0,0132
1193*
0,0556 0,2864 0,6116 0,0059 0,0063 0,0084 0,0017
1196
0,0103 0,2989 0,6053 0,0052 0,0018 0,0082 0,0171
1198
0,0531 0,2643 0,6123
0,007
0,0064 0,0079
0,003
1200*
0,0534 0,2627 0,6082 0,0078 0,0107
0,007
0,0018
1205*
0,0544 0,2696 0,6037 0,0078 0,0097 0,0063 0,0011
* Указывает последовательные номера уменьшенным тепловым потоком
10
ч/млн
H, ppm
7,6
4,4
5,6
4,6
6,2
3,9
4,7
5
5
7,7
7,7
7,9
7,5
5,2
4,7
5,1
5,1
5,2
5,9
4,6
6,7
4,4
4,2
4,2
3,6
3,5
3,9
4
4,7
3,5
5,2
4
4,5
4,2
3,7
3,8
4,4
3,2
4,1
3,7
4
5
6,7
6,8
BY 14645 C1 2011.08.30
Состав всех плавок в табл. 1 приведен в процентах по массе, и они показаны на фиг. 3.
Измерения для плавок проводились при показателе теплового потока в диапазоне ±0,7
МВт на квадратный метр от заданного уровня, то есть варьировались около стандартного
теплового потока для заданной скорости разливки. Примеры значений стандартного теплового потока для заданной скорости разливки составляют 15 МВт/м2 при скорости разливки 80 метров в минуту и 13 МВт/м2 при скорости разливки 65 метров в минуту.
Плавки, помеченные звездочкой в табл. 1, имели показатель теплового потока в приемлемом диапазоне ±0,7 МВт на квадратный метр, как показано на фиг. 3. Кривая на фиг. 3 показывает максимальные допустимые уровни содержания свободного азота и свободного
водорода для суммы парциальных давлений свободного азота и свободного водорода,
равной 1,0 атм, для получения приемлемого показателя теплового потока ±0,7 МВт на
квадратный метр. Как показано на фиг. 3, все плавки, которые имели уровень содержания
свободного азота ниже приблизительно 85 частей на миллион и уровень содержания свободного водорода ниже приблизительно 6,5 части на миллион, имели тепловой поток в
пределах заданного диапазона за исключением плавок 1110 и 1125. В плавке 1110 уровни
содержания свободного кислорода были обычно низкими, приблизительно 10 частей на
миллион, и при плавке 1125 были механические проблемы с оборудованием для разливки.
Позже были проведены дополнительные плавки с низким содержанием азота и низким
содержанием водорода, имеющие составы, показанные в табл. 2. Уровень содержания азота находился в диапазоне от 42 до 118 частей на миллион, и уровни содержания водорода
находились в диапазоне от 3,0 до 6,9 части на миллион. Однако уровень содержания водорода, составляющий 6,9 части на миллион, был получен при ферростатическом давлении
более 1 атмосферы, а именно приблизительно 1,15 атмосферы, как показано с помощью
правой кривой на фиг. 3.
Таблица 2
Идентификационный
номер
SEQ_JD
1734
1705
1701
1696
1695
1694
1691
1690
1690
1689
1689
1688
1587
1687
1684
1684
1683
1683
1681
Плавка
HEAT_ID
248991
248296
142523
248237
248227
248207
248031
142250
142248
248008
248007
248005
247994
247992
247975
247973
247968
247965
247954
Концентрация, мас. %
C
0,0502
0,048
0,0461
0,0513
0,0559
0,0487
0,0481
0,0507
0,0554
0,0473
0,0538
0,0493
0,0467
0,0497
0,0498
0,051
0,0488
0,0533
0,0532
Mn
0,5653
0,5767
0,5798
0,5793
0,5701
0,5763
0,5851
0,5928
0,5859
0,5747
0,575
0,5802
0,5974
0,5791
0,5839
0,5716
0,5782
0,5753
0,5354
N
0,0042
0,0054
0,0053
0,0055
0,0066
0,0059
0,0063
0,0058
0,0079
0,0051
0,0056
0,0053
0,0055
0,0049
0,0061
0,0052
0,0062
0,0069
0,0058
11
S
0,0079
0,0087
0,0051
0,0052
0,0039
0,0081
0,0063
0,007
0,0057
0,0049
0,0055
0,0038
0,0045
0,0056
0,0064
0,0031
0,0067
0,0081
0,0061
Si
0,2615
0,3154
0,2729
0,2902
0,2436
0,2643
0,2605
0,2582
0,2583
0,2631
0,2611
0,2629
0,2653
0,2541
0,248
0,2743
0,2774
0,2744
0,2432
ч/млн
P
0,0124
0,017
0,0112
0,0112
0,0115
0,0172
0,0119
0,0138
0,017
0,014
0,0127
0,0127
0,0129
0,0114
0,012
0,0122
0,0173
0,0183
0,0152
Al
0,0006
0,0019
0,0008
0,0014
0,0006
0,0007
0,0006
0,0009
0,001
0,0011
0,0007
0,0008
0,001
0,0009
0,0007
0,0007
0,0008
0,0008
0,0017
H, ppm
4,6
4,6
5,1
5
6
4,3
4,4
3,2
4,3
2,9
3,6
4,6
3,8
3,7
3,7
4,5
3,9
5
4,1
BY 14645 C1 2011.08.30
Продолжение таблицы 2
Идентификационный
номер
SEQ_JD
1680
1679
1679
1679
1678
1678
1677
1677
1676
1676
1676
1675
1675
1674
1674
1673
1673
1672
1672
1671
1670
1667
1662
1657
1657
1656
1656
1655
1655
1654
1652
1651
1650
1650
1649
1648
1648
1647
1646
1645
1644
1643
1642
Плавка
HEAT_ID
247934
247927
247925
247923
247917
247915
247910
247907
142129
247898
247896
247894
247892
247886
247884
142103
247874
247871
247869
247859
247848
247817
247612
247525
247524
247515
247513
247507
247505
247490
247484
141683
247461
141675
141666
247441
247439
247430
141641
247410
247403
247399
247392
Концентрация, мас. %
C
0,0528
0,0524
0,0496
0,0549
0,0562
0,0499
0,0543
0,0491
0,0505
0,0449
0,0521
0,0474
0,0476
0,0518
0,0538
0,0471
0,0516
0,0533
0,0478
0,049
0,0505
0,0468
0,0495
0,048
0,051
0,0491
0,0496
0,0463
0,0503
0,0541
0,0496
0,0566
0,0467
0,0519
0,0546
0,0502
0,0493
0,0483
0,0497
0,0482
0,05
0,0536
0,0531
Mn
0,5861
0,5325
0,5266
0,5395
0,572
0,6139
0,5721
0,5727
0,5408
0,535
0,54
0,5398
0,5845
0,6002
0,5682
0,5582
0,5262
0,5458
0,554
0,5848
0,5728
0,5921
0,5773
0,57
0,58
0,5768
0,5965
0,5777
0,5691
0,5753
0,5877
0,6004
0,5729
0,5787
0,6045
0,5949
0,5818
0,5972
0,5954
0,5731
0,6043
0,5801
0,5978
N
0,0051
0,0063
0,0063
0,0063
0,0052
0,0052
0,0055
0,0076
0,0061
0,0052
0,0071
0,006
0,0062
0,0061
0,0062
0,007
0,0062
0,007
0,0063
0,0059
0,0064
0,0052
0,0072
0,0068
0,0077
0,0052
0,0053
0,0058
0,0053
0,0065
0,0064
0,0058
0,006
0,006
0,0056
0,0057
0,0047
0,006
0,0044
0,0051
0,0065
0,0061
0,005
12
S
0,0049
0,0074
0,0065
0,0044
0,0064
0,0073
0,0088
0,008
0,0077
0,0072
0,0051
0,0082
0,0092
0,0087
0,0081
0,0063
0,0049
0,0057
0,0059
0,0051
0,0062
0,0059
0,0075
0,004
0,004
0,0076
0,0064
0,0093
0,0061
0,0064
0,0064
0,0061
0,0038
0,0052
0,0065
0,0049
0,0079
0,0037
0,0054
0,008
0,0053
0,0054
0,0056
Si
0,2506
0,2521
0,2388
0,2354
0,27
0,2789
0,2444
0,2383
0,2374
0,2589
0,2273
0,2442
0,2641
0,2544
0,2553
0,2293
0,2469
0,2457
0,2095
0,2666
0,2402
0,268
0,2548
0,257
0,246
0,2457
0,2916
0,2608
0,2403
0,2533
0,251
0,2698
0,2663
0,2629
0,2755
0,2708
0,2588
0,2643
0,3043
0,2456
0,2547
0,2433
0,2651
ч/млн
P
0,0106
0,0139
0,0121
0,0126
0,0156
0,0134
0,0163
0,0214
0,0161
0,0156
0,0139
0,0173
0,0215
0,0178
0,0164
0,0207
0,0161
0,0216
0,0242
0,0108
0,0207
0,0141
0,018
0,019
0,016
0,0115
0,0092
0,0117
0,0173
0,0094
0,0139
0,0094
0,0095
0,0098
0,0108
0,0097
0,012
0,0069
0,0062
0,0083
0,0073
0,0075
0,009
Al
0,0008
0,0007
0,0007
0,0007
0,0029
0,0009
0,0008
0,0004
0,0005
0,0008
0,0005
0,0005
0,0007
0,0022
0,0015
0,003
0,0007
0,0009
0,0012
0,0005
0,0007
0,0013
0,001
0
0
0,0007
0,0008
0,0005
0,0008
0,001
0,0009
0,0008
0,001
0,0013
0,0009
0,0008
0,0008
0,0012
0,0011
0,0007
0,0007
0,0012
0,001
H, ppm
4,4
4
3,3
4,5
2,7
3,3
3,3
4,6
3,9
3,9
5,1
3,3
4,1
3,3
4
4,1
5,4
4,4
5,2
5
4,7
3,5
5,6
4,8
5,8
3,3
4,2
4,3
6,9
4,2
5,3
4,7
4,2
5
4,2
3,4
4,2
4,2
3,6
3,8
4,2
4,9
3,5
BY 14645 C1 2011.08.30
Продолжение таблицы 2
Идентификационный
номер
SEQ_JD
1642
1640
1639
1639
1638
1638
1637
1637
1636
1634
1633
1632
1632
1631
1631
1630
1624
1623
1621
1621
1620
1619
1619
1618
1617
1616
1611
1610
1610
1609
1609
1608
1607
1606
1605
1605
1604
1603
1603
1602
1601
1598
1598
Плавка
HEAT_ID
247390
247377
247362
247360
247352
141578
247337
247335
141557
247319
247310
247133
247130
141348
141347
341342
141300
141288
247048
247046
247036
141253
141252
247018
247011
246997
246957
246942
246940
141146
141141
246915
141117
141097
246877
246879
246862
246854
246852
246836
246824
246806
246804
Концентрация, мас. %
C
0,0499
0,0519
0,0507
0,0492
0,0492
0,0517
0,0484
0,0531
0,0504
0,049
0,0486
0,0519
0,0461
0,0505
0,0463
0,0521
0,0456
0,051
0,047
0,0499
0,0531
0,0506
0,0485
0,0532
0,0457
0,0521
0,0533
0,0469
0,0535
0,0529
0,0547
0,0489
0,0537
0,0512
0,0527
0,0497
0,0483
0,0522
0,0536
0,0468
0,052
0,0459
0,0499
Mn
0,5788
0,5601
0,5192
0,5146
0,587
0,5727
0,5415
0,5491
0,5592
0,5424
0,59
0,5795
0,5733
0,575
0,5886
0,5775
0,5921
0,5978
0,5613
0,553
0,5953
0,5932
0,5782
0,589
0,5767
0,6192
0,574
0,5853
0,5926
0,5733
0,5534
0,5895
0,5756
0,5936
0,6154
0,5939
0,6336
0,6157
0,5455
0,6049
0,5846
0,5803
0,5795
N
0,005
0,0055
0,0069
0,006
0,0065
0,0067
0,0059
0,0068
0,0076
0,0071
0,006
0,0067
0,0058
0,0057
0,0056
0,0075
0,005
0,0055
0,0043
0,0048
0,0053
0,005
0,0064
0,0057
0,0051
0,0118
0,0076
0,0063
0,0063
0,0054
0,0069
0,006
0,007
0,0057
0,0078
0,0055
0,0053
0,0058
0,005
0,0044
0,0044
0,0041
0,0053
13
S
0,0066
0,0085
0,0054
0,0058
0,0084
0,0111
0,0069
0,0076
0,0087
0,007
0,0089
0,005
0,0043
0,0047
0,0065
0,0077
0,0068
0,0064
0,0066
0,0062
0,0087
0,007
0,0085
0,0077
0,0053
0,0044
0,0078
0,0085
0,0081
0,0073
0,009
0,007
0,0077
0,0065
0,0056
0,0072
0,006
0,0069
0,0057
0,0062
0,0103
0,006
0,0077
Si
0,2669
0,2511
0,2132
0,1896
0,2734
0,2632
0,2201
0,2374
0,2491
0,2094
0,2655
0,2511
0,2421
0,2434
0,2798
0,2387
0,2586
0,2766
0,2423
0,2546
0,2463
0,2589
0,2363
0,2359
0,2647
0,2344
0,2251
0,2698
0,2533
0,223
0,2169
0,2751
0,2419
0,2582
0,2507
0,2418
0,2694
0,2587
0,2468
0,2748
0,2392
0,2684
0,2609
ч/млн
P
0,0077
0,0099
0,0096
0,0094
0,009
0,0155
0,0115
0,0102
0,0114
0,0111
0,0098
0,0093
0,0091
0,0087
0,0098
0,0133
0,0086
0,0107
0,0112
0,0105
0,0104
0,0152
0,0133
0,0104
0,0105
0,0072
0,0151
0,011
0,0093
0,0101
0,0093
0,0093
0,0122
0,0115
0,0092
0,0124
0,0088
0,0103
0,01
0,0109
0,0126
0,0086
0,011
Al
0,0008
0,0026
0,0005
0,0004
0,0006
0,0006
0,0006
0,0009
0,0005
0,0003
0,0002
0,0006
0,0004
0,0007
0,0006
0,0005
0,0006
0,0012
0,0005
0,0006
0,0008
0,0011
0,001
0,0004
0,001
0,0007
0,0004
0,0007
0,0006
0,0007
0,0005
0,0008
0,0007
0,0005
0,0009
0,0009
0,001
0,0011
0,0011
0,001
0,0004
0,0006
0,0005
H, ppm
3,1
3,7
3,7
4,5
3,7
4,5
4,4
4,5
4,4
4,6
4,1
3,9
4
3,5
3,9
4,6
4
3,5
3,5
3,9
3,5
3,6
3,9
4,3
3,3
3,3
4,2
3,3
4
3,4
4
3,4
3,4
3,6
3,5
3,1
4,6
3,2
3,8
4,6
4,8
4,4
5,2
BY 14645 C1 2011.08.30
Продолжение таблицы 2
Идентификационный
номер
SEQ_JD
1597
1596
1595
1595
1594
1594
1593
1592
1591
1590
1589
1588
1587
1586
1585
1584
1584
1583
1582
1582
1579
1577
1577
1576
1575
1573
1573
1572
1570
1569
1569
1568
1568
1567
1567
1566
1566
1565
1564
1564
1563
1561
1561
Плавка
HEAT_ID
141011
246777
140990
140988
246759
140978
140976
246741
246739
246725
140941
246565
246559
246546
246544
246536
246528
246527
246520
246518
246481
246459
246457
246445
246439
246414
246412
246393
246382
246367
246365
246356
246354
246341
140568
246331
246329
246318
246304
246302
140529
140516
246272
Концентрация, мас. %
C
0,044
0,0492
0,0428
0,0494
0,048
0,0479
0,0541
0,047
0,0549
0,0404
0,0524
0,0477
0,0457
0,0573
0,0601
0,0538
0,0488
0,0519
0,0485
0,052
0,0514
0,0496
0,0488
0,0446
0,0498
0,0514
0,0475
0,0475
0,0501
0,0563
0,0501
0,0486
0,0499
0,0489
0,0469
0,0452
0,0433
0,0504
0,0483
0,0502
0,0537
0,0546
0,0495
Mn
0,5661
0,5378
0,5817
0,5583
0,5355
0,5645
0,5799
0,5652
0,5755
0,575
0,5793
0,6328
0,5635
0,5793
0,5434
0,5664
0,559
0,5723
0,582
0,5639
0,5968
0,5945
0,5943
0,549
0,5975
0,606
0,5915
0,5955
0,5498
0,5763
0,5745
0,5478
0,5564
0,5659
0,539
0,5614
0,5522
0,5674
0,5708
0,5742
0,582
0,5888
0,5774
N
0,0061
0,0072
0,0053
0,0072
0,0064
0,0065
0,0066
0,0053
0,0075
0,0045
0,0053
0,0078
0,0055
0,0059
0,007
0,0064
0,0061
0,0067
0,0058
0,0068
0,0063
0,0055
0,006
0,0054
0,0049
0,0047
0,0043
0,0061
0,006
0,006
0,006
0,0058
0,0062
0,006
0,0061
0,0051
0,0054
0,0047
0,0038
0,005
0,0066
0,0048
0,0051
14
S
0,0063
0,0052
0,0036
0,0071
0,009
0,0068
0,0074
0,0055
0,0041
0,0079
0,0057
0,0065
0,0055
0,0094
0,0067
0,0061
0,0051
0,0082
0,0108
0,0104
0,0058
0,0056
0,0044
0,0031
0,0054
0,0081
0,006
0,0072
0,0071
0,0064
0,0063
0,0082
0,0078
0,0083
0,0069
0,0086
0,0072
0,0068
0,0077
0,0073
0,0061
0,006
0,0051
Si
0,2635
0,2417
0,2529
0,2074
0,2218
0,228
0,2485
0,2348
0,2343
0,2505
0,2414
0,2361
0,2446
0,2237
0,2672
0,2087
0,2251
0,2173
0,2435
0,2441
0,2555
0,2538
0,249
0,2429
0,2644
0,2639
0,2657
0,2398
0,2495
0,2326
0,229
0,2374
0,2437
0,2291
0,2159
0,2491
0,2514
0,241
0,2519
0,2563
0,2574
0,2504
0,2423
ч/млн
P
0,0125
0,0115
0,0131
0,0107
0,0094
0,0157
0,0143
0,0127
0,016
0,0109
0,0127
0,0166
0,0218
0,0134
0,0198
0,0161
0,0166
0,0123
0,0137
0,0121
0,0135
0,017
0,0156
0,0105
0,0142
0,0108
0,0144
0,0113
0,0122
0,0108
0,0127
0,0129
0,013
0,0153
0,0137
0,0129
0,0124
0,0115
0,0119
0,0121
0,0131
0,014
0,0142
Al
0,0006
0,0003
0,0009
0,0004
0,0005
0,0005
0,001
0,0009
0,001
0,0002
0,0011
0,0012
0,0002
0,0003
0,001
0,0008
0,0009
0,0007
0,0008
0,0005
0,0007
0,0005
0,0007
0,0003
0,0006
0,0005
0,0006
0,0005
0,0005
0,0006
0,0003
0,0026
0,0013
0,0002
0,0004
0
0,0006
0
0
0,0002
0
0
0
H, ppm
5,3
4,5
4,3
4,6
5,1
5,6
4,5
4,9
4,6
4
4,9
4
3,8
3,4
3,5
3,8
4,8
4
3,6
3,8
3,3
3,1
3,4
3,1
3,2
3,2
3,8
4,3
4,3
3,4
3,6
3
3,3
3,3
3,5
2,7
3,4
3,8
3,1
3,5
3,6
3,7
3,9
BY 14645 C1 2011.08.30
Продолжение таблицы 2
Идентификационный
номер
SEQ_JD
1560
1560
1558
1558
1556
1555
1551
1550
1550
1549
1548
1548
1547
1547
1545
1544
1544
1543
1540
1540
1539
1538
1537
1537
1536
1536
1535
1535
1534
1534
1533
1533
1532
1532
1530
1529
1528
1528
1527
1527
1522
1522
1521
Плавка
HEAT_ID
140502
140500
246242
246240
246020
140256
245974
245965
245963
245948
245938
245936
245925
445923
245912
245900
245898
140119
245864
245863
245850
245837
245825
245824
140056
245814
140039
245797
245789
245788
245772
245771
245769
245767
245559
245553
245541
245539
245525
149763
245462
245461
149689
Концентрация, мас. %
C
0,0497
0,0494
0,0479
0,0472
0,0522
0,0554
0,0539
0,0556
0,0513
0,0549
0,0528
0,0525
0,0516
0,0593
0,0509
0,0535
0,0468
0,0492
0,0518
0,0499
0,0544
0,0542
0,0522
0,0505
0,0512
0,0578
0,0492
0,0507
0,0504
0,0521
0,0539
0,0557
0,0483
0,0571
0,0488
0,0541
0,0507
0,048
0,0557
0,0526
0,0456
0,0501
0,0478
Mn
0,5865
0,5902
0,6095
0,5867
0,607
0,5559
0,5876
0,5781
0,5759
0,5936
0,6059
0,602
0,585
0,5902
0,567
0,5995
0,5968
0,5673
0,5756
0,569
0,5864
0,5554
0,5892
0,5761
0,5926
0,5835
0,5748
0,5567
0,5519
0,5839
0,5858
0,5708
0,5726
0,5644
0,562
0,6186
0,5565
0,5393
0,5628
0,5941
0,6022
0,5844
0,6002
N
0,005
0,0051
0,005
0,0052
0,0062
0,0061
0,0077
0,0078
0,0074
0,0075
0,0064
0,0067
0,0069
0,0087
0,0061
0,0055
0,0058
0,0062
0,0054
0,0055
0,005
0,0057
0,0052
0,006
0,0065
0,0064
0,0072
0,0075
0,0047
0,0062
0,0067
0,0069
0,0055
0,0052
0,005
0,0072
0,0066
0,0068
0,0062
0,0081
0,005
0,0058
0,0054
15
S
0,0061
0,0037
0,005
0,008
0,0077
0,0059
0,0064
0,0054
0,0057
0,0069
0,0059
0,0051
0,0061
0,0087
0,0076
0,0085
0,0086
0,0081
0,009
0,0087
0,0082
0,007
0,0051
0,0065
0,0087
0,0098
0,0088
0,0087
0,0068
0,0048
0,0087
0,0085
0,0073
0,0059
0,0043
0,009
0,0102
0,0096
0,0058
0,0072
0,0068
0,0077
0,0089
Si
0,2626
0,2591
0,2586
0,245
0,2674
0,2504
0,2776
0,2545
0,2686
0,2493
0,273
0,2828
0,2543
0,244
0,2583
0,2546
0,2499
0,2386
0,2595
0,2646
0,2566
0,2291
0,2694
0,2778
0,2416
0,2492
0,2393
0,2404
0,2903
0,2573
0,2602
0,258
0,2318
0,2327
0,2397
0,2555
0,2477
0,2412
0,2499
0,2513
0,2665
0,2664
0,2797
ч/млн
P
0,0122
0,0154
0,0127
0,0107
0,0085
0,0107
0,0128
0,0127
0,0131
0,0118
0,0142
0,0145
0,0163
0,0195
0,0171
0,0124
0,0143
0,0093
0,0163
0,015
0,0125
0,012
0,0098
0,0134
0,0125
0,0121
0,012
0,0113
0,017
0,0152
0,014
0,0143
0,0143
0,0137
0,0191
0,019
0,0177
0,0178
0,0141
0,0154
0,0143
0,0153
0,0123
Al
0,0004
0,0001
0,0006
0,0004
0,0006
0,0003
0
0
0
0,0002
0,0002
0,0001
0,0003
0,0004
0,0004
0,0007
0,001
0
0,0004
0,0002
0,0005
0,0002
0,0005
0,0004
0,0002
0,0002
0,0003
0,0003
0,0007
0,0007
0,0004
0,0008
0,0001
0
0,0005
0,0004
0,0003
0,0003
0,0004
0,0005
0,0006
0,0003
0,0005
H, ppm
3,2
3,9
3,9
4,5
3,6
4,3
4
3,9
4
3,6
3,7
3,7
3,4
3,6
3,9
3,4
3,4
4,9
3,6
3,9
3,7
4
2,9
3,4
3,5
3,7
3,8
4,1
2,9
3,9
3,2
4,1
3,6
3,8
3,2
3,7
3
4,2
3,6
4,4
2,9
3,3
3,6
BY 14645 C1 2011.08.30
Продолжение таблицы 2
Идентификационный
номер
SEQ_JD
1520
1517
1515
1515
1514
1514
1513
1513
1512
1512
1511
1510
1509
1508
1507
1506
1506
1504
1503
1503
1502
1502
1500
Плавка
HEAT_ID
245443
245424
149635
149634
245403
245400
149612
149610
245373
245371
245353
245352
245339
245333
245308
245295
245294
245287
245274
149504
245262
245261
245082
Концентрация, мас. %
C
0,0478
0,0541
0,051
0,0549
0,0491
0,051
0,0448
0,0537
0,051
0,0507
0,0498
0,0532
0,0504
0,0561
0,0514
0,0456
0,0521
0,0524
0,044
0,0485
0,0512
0,0475
0,052
Mn
0,5367
0,5914
0,6086
0,6079
0,5964
0,5616
0,5826
0,5647
0,5857
0,5571
0,5823
0,5931
0,564
0,591
0,5784
0,5876
0,6418
0,5863
0,5684
0,5695
0,5974
0,579
0,5876
N
0,0063
0,0071
0,0064
0,0065
0,0071
0,0064
0,0057
0,0066
0,0058
0,0071
0,0065
0,0065
0,0074
0,0071
0,0053
0,0053
0,006
0,0055
0,0053
0,0057
0,004
0,0045
0,0062
S
0,0064
0,0062
0,0076
0,0033
0,0085
0,0087
0,0068
0,0082
0,0086
0,0075
0,0063
0,0063
0,0089
0,0073
0,0046
0,005
0,0063
0,0042
0,0068
0,0066
0,0088
0,0068
0,0106
Si
0,2345
0,2368
0,2751
0,2653
0,2261
0,2517
0,2585
0,2466
0,2512
0,2447
0,2387
0,2623
0,2599
0,2541
0,2385
0,2488
0,2718
0,2609
0,2509
0,2449
0,269
0,256
0,2418
ч/млн
P
0,0173
0,0115
0,0119
0,0116
0,0097
0,0109
0,0147
0,0136
0,0117
0,0117
0,0109
0,0112
0,0137
0,0119
0,0118
0,0095
0,0116
0,0127
0,0096
0,0097
0,0091
0,0107
0,0107
Al
0,0004
0,0003
0,0004
0,0004
0,0001
0,0001
0,0004
0
0,0005
0
0,0001
0,0001
0,0003
0,0003
0,0001
0,0004
0,0005
0,0012
0,0002
0,0002
0,0002
0,0008
0,0003
H, ppm
3,6
3,7
3,5
3,5
3,5
3,9
3,2
3,5
2,8
4
3,5
3,8
2,9
3,6
3,6
3,6
2,9
3,6
3,1
3,5
2,8
4
2,7
Из данных о плавках, приведенных в табл. 2, видно, что уровни содержания азота могут доходить до 120 частей на миллион, и уровни содержания водорода составляют от 1,0,
2,0 или 3,0 до 6,5 части на миллион при атмосферном давлении. Кроме того, уровень содержания водорода, составляющий 6,9 части на миллион на плавке 1655, получен при
ферростатическом давлении более 1 атмосферы, а именно приблизительно 1,15 атмосферы, как показано на фиг. 3.
Уровень содержания свободного азота определяли с помощью анализа посредством
оптической эмиссионной спектрометрии ("OES" optical emission spectrometry) с калибровкой по методу теплопроводности на основе калибровочных значений. Оптическая эмиссионная спектрометрия (OES), при которой используется дуговое и искровое возбуждение,
представляет собой предпочтительный способ определения химического состава металлических образцов. Данный способ широко используется в отраслях по производству металла, включая первичных производителей, литейные производства, изготовителей литья под
давлением, и в обрабатывающей промышленности. Вследствие быстроты анализа и присущей им точности системы для оптической эмиссионной спектрометрии с дуговым/искровым возбуждением являются наиболее эффективными при регулировании
процессов получения сплавов. Эти спектрометры могут быть использованы для многих
аспектов производственного цикла, включая входной контроль материалов, обработку металлов, контроль качества полуфабрикатов и готовых изделий и многие другие применения, в которых требуются данные о химическом составе металлического материала.
16
BY 14645 C1 2011.08.30
Метод теплопроводности (ТС - Thermal Conductivity), используемый для калибровки
при оптической эмиссионной спектроскопии, как правило, предусматривает использование прибора с программным управлением на основе микропроцессора, который может
измерять содержание азота, а также кислорода в различных металлах, огнеупорных материалах и других неорганических материалах. Метод теплопроводности предусматривает
использование принципа плавления в инертном газе. Взвешенный образец, помещенный в
тигель из графита высокой чистоты, расплавляют под проходящим потоком газообразного
гелия при температурах, достаточных для выделения кислорода, азота и водорода. Кислород в образце, присутствующий во всех видах, соединяется с углеродом из тигля с образованием моноксида углерода. Азот, присутствующий в образце, выделяется в виде
молекулярного азота, и любой водород выделяется в виде газообразного водорода.
В методе теплопроводности содержание кислорода измеряют посредством поглощения в инфракрасной области спектра. Газы из образца сначала поступают в модуль для
поглощения в инфракрасной области спектра и проходят через детекторы CO и CO2.
Определяют кислород, присутствующий или в виде CO, или в виде CO2. После этого газ
из образца пропускают через нагретый оксид редкоземельного элемента и меди для преобразования CO в CO2 и любого водорода в воду. Затем газы снова поступают в модуль
для поглощения в инфракрасной области спектра и проходят через отдельный детектор
CO2 для измерения общего содержания кислорода. Данная конфигурация позволяет максимально повысить производительность и точность в диапазоне как низких, так и высоких
значений.
В методе теплопроводности содержание азота измеряют путем пропускания газов из
образца, содержание которых должно быть измерено, через нагретый оксид редкоземельного элемента и меди, который обеспечивает преобразование CO в CO2 и водорода в воду.
CO2 и воду затем удаляют для предотвращения обнаружения их теплопроводящим элементом. Поток газа затем проходит через теплопроводящий элемент для определения содержания азота.
Как указано выше, уровень содержания свободного азота измеряют с помощью
устройства Hydrogen Direct Reading Immersed System ("Hydris"), изготавливаемого компанией Hereaus Electronite. Считается, что данное устройство описано в следующих перечисленных патентах США 4998432, 5518931 и 5820745.
Несмотря на то, что изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на
вышеуказанных чертежах и в вышеприведенном описании, их следует рассматривать как
иллюстративные и неограничивающие по характеру, при этом следует понимать, что были
показаны и описаны только иллюстративные варианты осуществления и что предусмотрено, что подлежат охране все изменения и модификации, находящиеся в пределах сущности изобретения. Дополнительные признаки изобретения станут очевидными для
специалистов в данной области техники при рассмотрении описания. Модификации могут
быть выполнены без отхода от сущности и объема изобретения.
17
BY 14645 C1 2011.08.30
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
18
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
237 Кб
Теги
by14645, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа