Способ внепечной обработки жидкого металла

Авторы патента:

H05B7 - Нагрев электрическими разрядами (электронно-лучевые или ионно-лучевые приборы для местной обработки объектов H01J 37/30; плазменные горелки H05H 1/26)

C21C7 - Обработка расплавленных ферросплавов, например стали, не отнесенная к группам C21C 1/00-C21C 5/00 (обработка расплавленных металлов во время формования B22D 1/00,B22D 27/00; переплавка черных металлов C22B)

Изобретение может быть использовано в металлургии. Сущность: в способе внепечной обработки металла, при котором осуществляют прямой нагрев металла электрической дугой, подачу инертного газа з жидкий металл с одновременным контролем расхода инертного газа и положения нижнего торца электрододержателя с периодическим перехватом электрода в электрододержателе и перемещением последнего вдоль оси электрода, в момент достижения нижнего торца электрододержателя крайнего нижнего рабочего положения снижают подачу инертного газа на 20-50% от номинальной величины и осуществляют подъем электрододержателя с перехватом на высоту Н, определяемую по формуле Н HP-(0,6-1,2)D, где Нр - рабочий ход электрододержателя; D - диаметр электрода и после перехвата электрода восстанавливают подачу инертного газа до номинальной величины, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

-РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i 3 я ( (21) 4897907/02 (22) 29.12.90 (46) 30.10.92. Бюл, М 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) И.М, Бершицкий, А,И. Черняк, Н.Н. Перевалов и Р,В. Какабадзе (56) Дед и др. Первый опыт эксплуатации установки ASFA-SKF в сталеплавильном цехе завода Шкода "Черметинформация", перевод М 17860, Статья "URZAsDZenii Do Pozapiccowej

O8ROBKi Staet TYPU ЧАО", Nowosci HPH, N- 2, 1980. (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение может быть использовано в металлургии. Сущность: в способе внепечИзобретение относится к области электрометаллургии, в частности к способам обработки жидкого металла.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы, производительности обработки и качества металла, Сущность изобретения заключается в том, что в способе внепечной обработки металла. при котором осуществляют прямой нагрев металла электрической дугой и подачу инертного газа в жидкий металл с одновременным контролем расхода инертного газа и положения нижнего торца электрододержателя с периодическим перехватом электрода в электрододержателе и перемещением последнего вдоль оси электрода. в Ы,„, 1772172 А1 (si>s С 21 С 7/00, Н 05 B 7/00 ной обработки металла, при котором осуществляют прямой нагрев металла электрической дугой, подачу инертного газа з жидкий металл с одновременным контролем расхода инертного газа и положения нижнего торца электрододержателя с периодическим перехватом электрода в электрододержателе и перемещением последнего вдоль оси электрода, в момент достижения нижнего торца электрододержателя крайнего нижнего рабочего положения снижают подачу инертного газа на 20 вЂ” 50% от номинальной величины и осуществляют подъем электрододержателя с перехватом на высоту Н, определяемую по формуле Н= Нр-(0,6 вЂ” 1,2)D, где Hp вЂ” рабочий ход электрододержателя;

0 вЂ” диаметр электрода и после перехвата электрода восстанавливают подачу инертного газа до номинальной величины, 1 табл. момент достижения нижнего торца: лектрододержателя крайнего нижнего рабочего положения снижают подачу инертного газа на 20 вЂ” 50% от номинальной величины и осуществляют подъем электрододержателя с перехватом на высоту Н, определяемую по формуле

Н=Hp вЂ” (0,6 вЂ” 1,2)0, где Hp вЂ” рабочий ход электрододержателя;

0 вЂ” диаметр электрода, и после перехвата электрода во:станавливают подачу инертного газа до нс минальной величины.

Данный способ осущес1в ля ет -. ч следующим образом.

1772172

На установке для внепечной обработки стали, содержащей ковш с подовым электродом и пористой пробкой для подачи газа в который налит расплавленный металл, электрододержатель с механизмом перемещения, тормоз и источник питания с короткой сетью, графитированный электрод. закрепленный в электрододержатель, включается источник питания, электрод подают в ковш с металлом до возникновения дуги, после чего по заданной технологии осуществляют нагрев металла, В процессе нагрева рабочий торец графитированного электрода обгорает и, чтобы поддержать заданный межэлектродный промежуток, электрод постепенно подается вниз на весь ход механизма, после чего необходимо осуществить перепуск электрода.

Для этого электрод фиксируют тормозом, электрододержатель разжимают и механизмом перемещения поднимают вверх, зажимают электрод, разжимают тормоз, после чего процесс продолжают дальше. При этом электрододержатель поднимают вверх не на полный ход механизма перемещения, а на Н=Нр вЂ” (О,б-1,2)D. Это связано с тем, что после перехвата для нормальной работы агрегата необходимо иметь запас хода вверх, на случай всплытия пузырьков газа непосредственно под торцом электрода, При этом особенность нагрева в ковше такова, что необходимо поддерживать минимально допустимую длину дуги, в противном случае футеровка ковша будет интенсивно облучаться и ее стойкость резко упадет, что приведет к увеличению загрязнения металла, расхода огнеупорных материалов на футеровку ковша, Кроме того, необходимо интенсивно перемешивать металл инертным газом, чтобы выравнять температуру и химсостав по всему обьему ковша, Перерыв в подаче инертного газа практически сразу нарушит однородность температуры и химсостава. Снижение же подачи инертного газа в момент перехвата электрода на 20 вЂ” 507 позволяет сохранить равномерное распределение температуры и химсостава по объему ковша и практически исключает перекорачивание электрода металлом.

Экспериментальная отработка данной технологии осуществлялась на лабораторном вакуумном стенде емкостью 1,5 т, Использовали графитовый электрод диаметром 150 мм. Электрический режим поддерживали в следующем интервале: ток 3 вЂ” 5 кА, напряжение на дуге 50 вЂ” 100 В, Равномер5 ность нагрева фиксировали термопарой погружения, одновременно брали пробы металла. Электрический режим фиксировали самописцами типа К-390. Максимальный рабочий ход механизма перемещения элек10 трода составлял Нр=500 мм, Результаты опытных плавок приведены в таблице, Анализ результатов экспериментов показывает, что только работа в заявленном

15 диапазоне позволяет получить металл, содержание углерода в котором соответствует требованиям ТУ, благодаря чему он пригоден к разливке без дополнительной обработки. 8ыбранные режимы обеспечивают

20 повышение производительности процесса практически без износа электрода, Таким образом, технико-экономическая эффективность изобретения заключается в улучшении качества металла, повышении

25 производительности процесса, повышении ресурса электрода и, как следствие, надежности работы.

Формула изобретения

30 Способ внепечной обработки жидкого металла, включающий прямой нагрев металла электрической дугой с одновременной подачей инертного газа в жидкий металл, контроль расхода инертного газа и положе35 ния нижнего торца электрододержателя и периодический перехват электрода в электрододержателе, перемещение последнего вдоль оси электрода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в

40 работе, производительности обработки и качества металла, в момент достижения нижнего торца элоктрододержателя крайнего нижнего рабочего положения снижают подачу инертного газа на 20 вЂ” 50 от номи45 нальной величины, осуществляют подьем электрододержателя и перехват эг ектрода на высоту Н, определяемую по Формуле

Н=Нр вЂ” (0,6-1,2)D, где Нр вЂ” рабочий ход электрододержателя, 0 вЂ” диаметр электро50 да. а после его перехвата восстанавливают подачу. инертного газа до номинальной величины.

1772172 результаты опытных плавок

1 Ю

Значения параметров

Состояние электрода

Положительный эффект

Качество

Ход перехвата,им

Произ води" тельность

Снижение подачи газа, Ф

° а йа «юав

0 102 плавок со.- Злектрод из держание углерода наюиеается выые нормы! Прототип

0 10а плавок содержание углерода анне нормы