Смесь для вакуумно-дугового переплава

 

Смесь для вакуумно-дугового переплава содержит железный порошок и металлический марганец при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: железный порошок - 50-95, металлический марганец - 5-50. -2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s С 22 В 9/20 (ГОСПАТЕНТ СССР) I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .. а

;СО (о

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4864676/02 (22) 06.03.90 (46) 30.11.92. Бюл. 0 44 (71) Научно-исследовательский инсти:тут металлургической технологии и Производственное объединение

"Ижстальн (72) А.B.Äoáðosîëüñêèé, Н.Д.Афанасьев, В.И.Кердань, А.П.Волосников и В.M.Кунгуров (56) Авторское свидетельство СССР

N 900647, кл. С 21 С 5/54, 1980.

Авторское свилетельство СССР и 1277486, кл. В 22 D 3/00, 1984. (54) СМЕСЬ ЛЛЯ ВАКУУМНО-ДУГОВОГО

ПЕРЕПЛАВА

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при вакуумных переплавах в вороохлаждаемый кристаллизатор.

Известна смесь для переплава стали, включающая железосорержащий материал 90-993, хлористый барий и(или) хлористый натрий 1-10

Недостатком смеси является то, что при подаче на зеркало ванны и в зону горения дуги хлорилов бария или натрия вследствие неустойчивого горения дуги и возникновения боковых паразитных дуг, значительной утечки тока, корона получается тонкой и хрупкой и имеет значительную высоту. Такая корона легко порплавляется, отслаивается и падает в ванну жидкого металла, вмораживаясь в тело (57) Смесь для вакуумно-дугового переплава содержит железный порошок и металлический марганец при следующем соотношении ингредиентов, мас.3: железный порошок - 50-95, металлический марганец — 5-50. 2 табл..: слитка, что приводит к снижению выхода годного.

Известна смесь рля защиты поддонов кристаллизаторов, содержащая сплав железа с углеродом 50-954 и графит 5-504.

Недостатком смеси является то, что под действием прямого излучения руги HB смесь стенки кристаллизатора покрываются углеродом.. В результате часть брызг, капель металла стекает с поверхности кристаллизатора, образуя тонкую рыхлую корону, которая легко отслаивается и падает в ванну жидкого металла. При этом снижается выход горного.

Целью предлагаемого изобретения является повышение выхода годного за счет предотвращения парения вакуум1778197 ных конренсатов в ванну жидкого металла.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для вакуумно-дугового переплава, включающая мелезный порошок, дополнительно содержит металлический марганец при следующем соотношении ингредиентов, мас... с

Железный порошок 50-95 10

Металлический марганец 5-50

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показало, что смесь содержит общий компонентжелезный порошок и отличается от про- 1б тотипа наличием нового компонента металлического марганца.

Таким. образом, заявляемая смесь соответствует критерию изобретения

"новизна". 20

Сравнение . заявляемого технического решения с другими техническими решениями показало, что известен флюс рля переплава сталей, в составе н

2Р которого имеется металлический марганец. Однако применение металлического марганца в сочетании с другими компонентами обеспечивает улучшение свойств получаемой при переплаве ста" ли и не обеспечивает таких свойств, 30 которые достигаются при использова-. нии металлического марганца в соче-тании с железным порошком.

Таким образом предлагаемый состав компонентов придает смеси для вакуумно-дугового переплава новые свойства, а именно, увеличение выхора годного за счет укрепления короны и предотвращения падения вакуумных конренсатов в ванну жидкого металла. 0

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерйю "существенные отличия"..

При прдйче прерлагаемой смеси на зеркало металла в вону горения дуги, 45 марганец, солержащийся в смеси вследствие высокой упругости пара испаря" ется с поверхности ванны и осажрается на ранее образовавшейся короне слитка и холодных стенках водоохлаж- бО даемого кристаллизатора, образуя толстую подложку для формирования плотной, толстой короны. Железный порошок из зоны горения дуги под действием динамического воздействия дуги, в виде капель отбрасывается на покрытую конденсатами поверхность кристаллизатора, что также способствует ис-, кусственному укреплению короны. Искусственно сформированная корона, без изменения электрических режимов переплава, позволяет повысить выход годного за счет предотвращения паде-, ния вакуумных конденсатов в ванну жит кого металла. Причем такая корона способна защитить поверхность водоохлаждаемого кристаллизатора от воздействия прямого излучения дуги, преротвращая от повреждения. Кроме того, толстая и плотная корона способна теплоизолировать водоохлаждающий кристаллизатор и способствует равномерному обогреву зеркала ванны, в том числе и ее периферийной зоны, в процессе плавки, что также позволяет увеличить выход годного металла.

При содержании в составе смеси щелезного порошка более 953, а марганца менее 5/ возрастает вероятность отслаивания короны от стенки кристаллизатора в результате недостатка конденсата для формирования короны из капель металла с образованием рыхлой, хрупкой короны, При сорержании железного порошка менее 50, а марганца более 501 приводит к неоднородности содержания марганца в наплавляемом слитке; а также при неблагоприятных условиях переплава (ионизация, за счет интенсивного испарения марганца с поверхности ванны) корона подплавляется и падает в ванну жидкого металла. Гмесь может быть использована при переплаве расходуемых электродов совместно с подачей на зеркало. металла рафинирующего флюса или без использования флюса.

П р и м е .р. Смесь приготавливают путем механического смешивания металлического марганца и железного порошка. В качестве железного порошка ис- . пользуют железный порошок (ТУ 14-12882-85), марганец марки МРо (ГОСТ

6008-82), измельченный до фракции

1-2. мм. Смесь опробовали при вакуумно-дуговом переплаве на печи L 200.

Расходуемые электроды диаметром 115.мм. стали марки 09Х10Н10T переплавляли в кристаллизатор диаметром 150 мм при разрежении камеры печи до 10. ila, возбуждали дуговой разряд и подавали смесь во время переплава непрерывно с расхором 0,5-0,7 кг/т стали. Переплав проводили на режиме I 2,0 кА, U =

= 21-22 В, скорость наплавления 0,601,0 кг/мин. После окончания перепла-, 177819 ва замеряли толщину короны слитков.

При использовании предлагаемой смеси толщина короны составила 2-4 мм. При использовании смеси-прототипа толщина составила 0,1-0,8 мм.

В табл.1 приведены примеры составов смесей. В табл.2 представлены результаты испытаний смесей. Из таблицы видно, что предлагаемая смесь по сравнению с прототипом позволяет снизить количество падений вакуумных конденсатов в ванну жидкогo металла и тем самым повысить диаметр чистового слитка, способтвует улучшению качества металла. Выход годного увеличивается ро 30 кг на

15

5-50 порошок

Т а б л и ц а 1

Содержание, мас.3, в смеси

Ингредиент прототип

Марганец

Железный

2 50 30

98 95 70

45

50 порошок

Графит

Табли ца 2

Показатель

Состав прототип

18

140

140

140

130 местная зачистка кратеры 0,5-1 мм

135 местная зачистка кратеры ф0,5-1 мм

115 местная зачистка кратеры ф1-3 мм

1520

1524

1506

1536

1510

Количество плавок с падением вакуумных конденсатов, Диаметр чистового слитка после обдирки, мм

Повреждение поверхности кристаллизатора.

Расхорный коэффициент, кг/т

7 6

1 т горного металла. Ожидаемый экономическии эффект 26,4 руб/т. формулаизобпетения

Смесь для вакуумно-ругового переплава, включающая железный порошок, отличающаяся тем, что, с целью повышения BblxopB горного за счет предотвращения падения вакуумных конденсатов в ванну жиркого металла, смесь дополнительно содержит металлический марганец при следующем соотношении ингредиентов, мас.3:

Железный порошок 50-95

Металлический