Способ внепечной обработки жидкого металла
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении крупных слитков. Цель изобретения - повышение эффективности обработки, улучшение качества слитка и снижение расхода рабочего газа. Способ включает заполнение жидким металлом пульсационной полости 3 трубчатой колонны 2, погруженной в емкость 1 (изложницу) с жидким металлом , подачу в пульсационную полость реагентов и вытеснение из нее жидкого металла в емкость путем периодического изменения давления рабочего газа в ней от 1,0-1,2 атмосфер а (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (192 (112
ВСЕССЯГ ЧЯ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!
: А
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPlA (21) 3913209/31-02 (22) 19.06.85 (46) 30.01.88. Бюл. ¹ 4 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.Л.Пилющенко, А.Н.Смирнов, В.И,Астахов, А.С.Плахотный, Н.В.Борзых, А.П.Варчич, В.Н.Орленко, Ю.В.Петтик и Н.П.Золотенков (53) 621.746.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹- 372022, кл. С 21 С 7/10, 1973.
Авторское свидетельство СССР
¹ 850682, кл. С 21 С 7/10, 1981.
Авторское свидетельство СССР
¹ 899656, кл. С 21 С 7/10, 1982.
Авторское свидетельство СССР ¹ 954439, кл. С 21 С 7/10, 1982. (д12 4 В 22 Р 7/00//С 21 С 7/10 (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении крупных слитков.
Цель изобретения — повышение эффективности обработки, улучшение качества слитка и снижение расхода рабочего газа. Способ включает заполнение жидким металлом пульсационной полости 3 трубчатой колонны 2, погруженной в емкость 1 (изложницу) с жидким металлом, подачу в пульсационную полость реагентов и вытеснение из нее жидкого металла в емкость путем пеС> риодического изменения давления рабочего газа в ней от 1,0-1,2 атмосфер13 ного до 0 8-2,5 гидростатического давления жидкого металла на входе в пульсационную полость с частотой 0,21,5 Гц и амплитудой 0,3-0,9 высоты металла в пульсационной полости, причем рабочий газ подают под избыточ69857 ным давлением непрерывно на зеркало металла в емкость, а вытеснение металла из .пульсационной полости осуществляют периодической подачей нагретого рабочего газа из емкости.
1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки жидкого металла, и может быть использовано при получении крупных слитков.
Цель изобретения — повышение эффективности обработки, улучшение качества слитка и снижение расхода рабочего газа.
На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
Устройство состоит из изложницы с прибыльной надставкой для отливки слитка, трубчатой колонны 2 с пульсационной полостью 3 и механизмом подачи реагентов (условно не показано), установленной в опорной крышке 4 и соединенной с системой подачи и отвода рабочего газа, включающей питающий трубопровод 5, патрубок 6, соединяющий пульсационную полость с полостью изложницы через распределительный клапан 7, и выхлопной панрубок 8 для отвода рабочего газа из пульсационной полости.
Способ осуществляется следующим образом.
После заполнения изложницы 1 жидким металлом в него погружают трубчатую колонну 2, а крышка 4 герметиэирует полость изложницы 1.
Начинают непрерывную подачу рабочего газа под избыточным давлением по читающему трубопроводу 5 в полость изложницы над зеркалом металла. За счет повышения давления над зеркалом металла в изложнице жидкий металл заполняет пульсационную полость 3 до заданного уровня, превышающего уровень металла в изложнице, и одновременно происходит нагрев рабочего газа за счет тепла металла слитка и соответствующее увеличение объема газа, способствующее повышению высоты столба металла в пульсационной полости.
Затем в пульсационную полость подают реагенты (при необходимости), а через соединительньй патрубок 6 за счет поворота распределительного клапана 7 — нагретый рабочий гаэ, который поступает из полости изложницы 1, давление между полостями выравнивается и металл из пульсационной полости под действием гидростатического напора вытекает в изложницу. После понижение уровня металла в пульсационной полости рабочий газ путем поворота
15 распределительного клапана 7 отводят в выхлопной па.трубок 8, а уровень металла в пульсационной полости за счет разности давлений вновь повышается до первоначального. Далее процесс вытеснения металла из пульсационной полости повторяется, обеспечивая непрерывное автоматическое колебание уровня металла в пулъсационной полости в течение всего времени .обработки, что способствует интенсивному перемешиванию жидкого металла сердцевины слитка и соответственно повышению качества кристаллизующегося металла.
После завершения процесса обработки подача рабочего газа прекращается, а трубчатая колонна с крышкой снимается.
35 Пример. Обрабатывали жидкую фазу кузнечного слитка массой 78 т.
Марка стали 9ХФ. В качестве рабочего газа использовали технический аргон.
Для обеспечения герметичности полости изложницы на прилегающий фланец крышки наносили огнеупорную пластичную массу. Трубчатую колонну футеровали огнеупорной малотеплопроводной смесью.
1369857
ОтносительЛмплиту- ОтносиГлубина погружения ко
Расход газа в
Частота
Способ получеда коле— баний тельная глубина ное увеличение содержания неметаллических включений в поперечном сечении в верхней пульсаций, Гц процессе обработки, мз /ч ния проникновения лонны, м уровня металла слитка пульсационной усадочных дефектов (по дан— полости, м ным ультразвукового кон троля), % части слитка (по сдавнению с нижним сечением слитка), %
Предлагаемый
10,6
32,0
0,63
17,5
0,70
0,20
35,0
17,4
10,6
0,40
0,70
0,55
10,4
16,8
0,35
0,20
0,40
21,2
16,8
10,8
0,40
22,4
0,35
0,40
54,1
12,6
21,4
0,45
0,70
0,20
Прототип
21,5
64,3
0,42
13,1
0,40
0,70
Тираж 739 Подписное
811ИИПИ Заказ 343/9
Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Контроль качества металла полученныХ слитков осуществляли на поперечных и продольных темплетах, вырезанных из прибыльной части слитка, а также на поперечных темплетах из поковок с помощью ультразвука.
Данные сравнительных испытаний слитков, полученных по предлагаемому и известному способам, приведены 10 в таблице. При этом использовали изложницу со следующими геометрическими параметрами: высота налива металла в прибыли 1,05 м, диаметр прибыли
1,64 м, диаметр слитка 2,02 м, конус- 15 ность 8%, высота металла в изложнице
4 м.
Способ позволяет на 8-9% уменьшить расход жидкого металла на прибыль, в
2-3 раза уменьшить расход рабочего 20 газа и на 4-5% снизить брак поковок из слитков.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
Способ внепечной обработки жидкого металла, преимущественно жидкой 25 фазы крупных кузнечных с-i;Ii êîí, включающий заполнение жидким металлом пульсационной полости трубчатой колонны, погруженной в емкост., ".. жи..— ким металлом, подачу в пуль-л и;, н: у:. полость реагентов и вытеснен>н из нее жидкого металла в емкость путем периодического изменения давления рабочего газа в ней от 1,0-1,2 атмосферного до 0,8-2,5 гидростатического давления жидкого металла на входе в пульсационную полость с частотой
0,2-1,5 Гц и амплитудой 0,3-0,9 высоты металла в пульсационной полости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки, улучшения качества слитка и снижения расхода рабочего газа, рабочий газ подают непрерывно на зеркало металла в емкости, а вытеснение жидкого металла из пульсационной полости осуществляют периодической подачей нагретого рабочего газа иэ емкости.
