Способ вакуумшлаковой обработки стали

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (gg)g С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4486215/02 (22) 23.09.88 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) В.П.Денисенко, l0.А.Коваль, М.В.Боревская и В.Я.Капелянов (53) 669.18.27 (088.8) ! (56) Заявка Японии и 61-246311, кл. С 21 С 7/00, опублик. 1986.

Лысенко И.Д. и др. Опыт производства металла с вакуумированием и обработкой в столбе шлака. — Металлург, 1983, N 9, с.22-23. (54) СПОСОБ ВАКУУМ-ШЛАКОВОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к внепечной обработке металла.

Целью изобретения является повы.шение качества металла и увеличение стойкости шлакового патрубка.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

После окончания вакуум-шлаковой обработки нижний торец шлакового патрубка оставляют заглубленным в шлак. После этого в вакуумной камере создают разрежение и шлак под дейст.вием разницы давлений поднимается в патрубке на барометрическую высоту.

„„SU„„1618768 А 1

2 (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке металла ° Цель изобретенияповышение качества металла и стойкости шлакового патрубка. После вакуумшлакового перелива осуществляют многократное всасывание шлака иэ ковша в патрубок на барометрическую высоту и его слив в ковш, причем кратность обработки определяется отношением величины перегрева металла над темпе- ратурой разлива к снижению температуры металла за один цикл обработки по формуле n = T — Т0/АТ, где n — кратность обработки; T - начальная температура, С; Тр — температура разлива о ки стали, С; Ь Т вЂ” снижение температуры металла эа один цикл обработо ки, С. 1 табл, После этого давление в вакуум-камере увеличивают до атмосферного, в результате чего шлак с высокой скоростью сливается в ковш. Кинетическая энергия сливающегося шлака обеспечивает перемешивание шлака, оставшегося в ковше, со шлаком, находившем.ся в патрубке. Воздействие вакуума обеспечивает дополнительное рафинирование шлака от газов и получение над металлом в ковше слоя алака с высоким рафинированным потенциалом.

Многократное повторение операции втягивания и слива шлака позволяет за счет кинетической энергии шлака

1618768

Тн - 1530

n =

I где Т - начальная температура металла, С; увеличить степень рафинирования металла шлаком. Интенсивное обновление шлака на границе ь,еталл - шлак способствует ассимиляции включений, всплывающих из металла, и массопереносу вредных примесей (кислород, сера) из металла в шлак.

Повышение рафинировочного потенциала шлака исключает его вредное воздействие на металл в процессе разливки.

Кроме того, чередование операций всасывания и слива шлака из патрубка способствует восстановлению и на- 15 ращиванию шлакового гарнисажа внутри патрубка, который работает в гарнисажном режиме. В результате этого каждая последующая плавка обрабатывается на установке с восстановленным р0 шлаковым гарнисажем патрубка, что обеспечивает повышение его стойкости, За счет теплоотдачи в окружающую среду и теплообмена между шлаком и металлом происходит постепенное сни- 25 жение температуры металла. Для каждой установки это значение имеет определенную величину и находится экспериментально, по замеру температуры металла после окончания вакуум-шлако- щ вой обработки определяется .величина нагрева металла над температурой разливки, а затем отношение величины перегрева к величине снижения температуры за один цикл обработки пока35 зывает необходимое количество циклов обработки. Таким образом можно получать металл с оптимальной для разливки температурой.

Конкретное опробование спосоЬа выполнено на установке вакуум-шлакового рафинирования.

Обрабатывают 60-тонную плавку подшипниковой стали марки ШХ 15. В качестве рафинировочного шлака исполь- 45 зуют.синтетический известково-глиноземистый шлак. Для определения снижения температуры за один цикл обработки измеряют температуру металла через каждый цикл оЬработки. Среднее значение снижения температуры за один цикл обработки 3О С.

Количество циклов обработки (и) определяют по формуле

1530 — температура разливки подшипниковой стали, С;

3 - среднее значение снижения температуры за один цикл обработки, Стойкость шлакового патруЬка в основном определяется стойкостью шлакового гарнисажа, покрывающего патрубок изнутри. На плавках по известному способу за счет размывания жидким металлом происходит постепенное разрушение гарнисажа, что вызывает разогрев и в критических ситуациях промывание и ведет к выходу из строя самого патрубка. Поэтому, в зависимости от состояния гарнисажа, производят периодическое намораживание шлакового гарнисажа перед вакуум-шлаковым переливом металла.

Стойкость шлакового гарнисажа служит критерием оценки стойкости патрубка. Многократное всасывание шлака наряду с повышением рафинирующей способности восстанавливает гарнисаж, размытый металлом.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Таким образом, многократная обработка металла путем всасывания шлака из ковша в патрубок на барометрическую высоту и его слив в ковш позволяет повысить качество металла за счет снижения его загрязненности серой и неметаллическими включениями и увеличить стойкость патруЬка.

Формула изобретения

Способ вакуум-шлаковой обработки стали, включающий подъем шлака в патрубок на барометрическую высоту, перелив металла из ковша в ковш с одновременным вакуумированием и рафинированием, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла и увеличения стойкости шлакового патрубка, после перелива шлак дополнительно циклически поднимают в патрубок и сливают в ковш, причем количество циклов определяют по формул

Т, — Тр

n = угде n - количество циклов обработки;

ТН - температура металла перед дополнительной оЬработкой, С;

Т - температура разливки металР ла, С; Т - снижение температуры металла за один цикл обработки, С.

1618768

Сумма средних максиКоличество плавок

КоличестСтойкость гарнисажа, пл.

Массовая

Известный способ

0,0060

3,60

12

Предлагаемый способ

27

Полное восстановление гарнисажа f

Количество циклов обработки более 10 на установке вакуум-шлакового рафинирования требует значительного перегрева металла в печи перед вакуумшлаковой обработкой или приводит к снижению температуры металла до значений более низких, чем оптимальная температура для разливки.

Составитель А.Цербаков

Редактор Н.Гунько Техред M.Äèäûê

Корректор Т.Палий

°

Заказ 23 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 во всасываний и сброса .шлака

12 доля серы в металле после обработки, 0,0055

0,0045

0,0040

Повышенние мальных баллов кислородсодержащих включений (в профиле

40 мм),балл

3,52

3,40

3,28 тепловые потери

Средние суммарные потери за период обработки, С