Способ обогрева и теплоизоляции верхней части кристаллизующегося слитка при разливке в изложницу

Изобретение относится к области металлургической промышленности. Способ включает заполнение металлом изложницы и прибыльной надставки, добавление шлаковой смеси на поверхность жидкого металла, плавление шлаковой смеси и расходуемого электрода, сходного по составу с разливаемым металлом. Электрод погружают в шлак на 0,5 см и расплавляют его конец лучом лазера, направленным на боковую поверхность электрода в месте его контакта со шлаком. Излучению лазера придают возвратно-поступательное движение по линии контакта. Достигается увеличение выхода годного металла при его разливке в изложницу.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при разливке стали, сплавов и чистых металлов в изложницы.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ обогрева и теплоизоляции верхней части кристаллизующегося слитка при разливке в изложницу (электрошлаковая подпитка) (Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев A.M. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1998. - С.543).

Способ заключается в заполнении металлом из ковша изложницы и прибыльной надставки, затем верхнюю часть слитка покрывают шлаком, в который погружают электрод того же химического состава, что и отливаемый слиток. Электрод подключают к трансформатору или выпрямителю. При прохождении электрического тока температура шлака повышается до 2000°С, электрод плавится, и капли расплавленного металла опускаются через слой шлака в жидкий металл прибыльной части слитка, уменьшая усадочную раковину и увеличивая выход годного на 15% и более.

К недостаткам указанного способа следует отнести нестабильность процесса переплава электрода, связанную с положением торца электрода в шлаке. При недостаточном заглублении между электродом и шлаком возникают электрические дуги, что приводит к увеличению окисленности металла и количества неметаллических включений. Если электрод сильно погружен в шлак, то дуги возникают между электродом и металлом, что приводит к браку по макроструктуре слитка. Кроме того, использование трансформаторов или выпрямителей увеличивает себестоимость отливаемых слитков.

Задачей изобретения является снижение себестоимости и увеличение выхода годного металла при разливке в изложницу.

Поставленный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе обогрева и теплоизоляции верхней части кристаллизующегося слитка, включающем заполнение металлом из ковша изложницы и прибыльной надставки, подачу шлаковой смеси на поверхность жидкого металла, расплавление шлаковой смеси и расходуемого электрода того же химического состава, что и разливаемый металл, причем электрод погружают в шлак на 0,5 см и расплавляют конец электрода лучом лазера, направленного на боковую поверхность электрода в месте его контакта со шлаком, при этом лучу придают возвратно-поступательное движение по линии контакта.

Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом, изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо при разливке металла в изложницу.

Способ обогрева и теплоизоляции верхней части кристаллизующегося слитка осуществляется следующим образом.

Жидкий металл из ковша подают в изложницу. После заполнения изложницы и прибыльной надставки металлом, на его поверхность добавляют шлаковую смесь и расплавляют ее излучением оптического квантового генератора большой плотности энергии - лазера (Физическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1990, том 2. - С.549). После расплавления шлаковой смеси и наведения жидкого шлака в него на глубину, равную 0,5 см, погружают торец переплавляемого электрода того же химического состава, что и разливаемая сталь. Погружение торца электрода в шлак на глубину 0,5 см обеспечивает хороший прогрев шлака и торца электрода, высокую скорость плавления электрода и заполнения усадочной раковины. Увеличение глубины погружения электрода более чем на 0,5 см приведет к уменьшению скорости нагрева и плавления торца электрода, так как шлак является теплоизоляционным материалом и препятствует проникновению тепла лазерного луча к электроду. При интенсивной отдаче тепла с поверхности изложницы скорость плавления электрода может не обеспечить подпитку металла слитка для устранения усадочной раковины, что приведет к снижению выхода годного металла. Уменьшение глубины погружения торца электрода в шлак менее 0,5 см приведет к разрыву контакта и образованию воздушного зазора между торцом расходуемого электрода и шлаком, ухудшению условий нагрева электрода и шлака, уменьшению скорости подпитки слитка и, как следствие, к снижению выхода годного металла. Далее для расплавления торца электрода излучение оптического квантового генератора направляют на его боковую поверхность в месте контакта со шлаком. При этом лазерному лучу придают возвратно-поступательное движение по линии контакта электрода и шлака за счет того, что все детали лазера помещены в жесткий корпус, который через редуктор соединен с электроприводом перемещения корпуса лазера. При включении привода корпус лазера совершает возвратно-поступательное движение, что приводит к перемещению луча лазера. Это обеспечивает плавление торца электрода в верхнем слое шлака. Капли расплавленного металла опускаются через слой шлака в жидкий металл прибыльной части слитка, компенсируя тем самым усадку металла в слитке, предотвращая образование усадочной раковины и увеличивая выход годного металла в слитке.

Способ обогрева и теплоизоляции верхней части кристаллизующегося слитка, включающий заполнение металлом из ковша изложницы и прибыльной надставки, подачу шлаковой смеси на поверхность жидкого металла, расплавление шлаковой смеси и расходуемого электрода того же химического состава, что и разливаемый металл, отличающийся тем, что электрод погружают в шлак на 0,5 см и расплавляют конец электрода лучом лазера, направленного на боковую поверхность электрода в месте его контакта со шлаком, при этом лучу придают возвратно-поступательное движение по линии контакта.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к литейному производству, в частности к смесям, используемым для теплоизоляции прибылей отливок из сплавов цветных и черных металлов. .

Изобретение относится к области металлургического производства, а именно к технологии разливки стали. .

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении стальных отливок. .

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению прибыльной части литейной формы. .

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам экзотермических смесей для обогрева прибыльных частей линейных форм при получении отливок из чугуна.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к смесям, используемым для теплоизоляции прибылей отливок. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при разливке стали в изложницы и кристаллизатор. .

Изобретение относится к литейному производству, а именно к конструкциям центральной прибыли со сферическим верхом, для получения отливок, например, рабочих колес с литой ступицей, имеющих внутреннее отверстие, получаемых в керамических формах для центробежных насосов, и может быть использовано в других отраслях, связанных с литьем.

Изобретение относится к линейному производству и применяется для обогрева прибылей, отливок и слитков из латуни, бронзы, высокопрочного чугуна, а также отливок из алюминиевых и магниевых сплавов.
Изобретение относится к литейному производству, конкретно к смесям для теплоизоляции прибылей отливок

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам экзотермических смесей для обогрева прибылей стальных и чугунных отливок
Изобретение относится к области литейного производства
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления изделий в виде экзотермических оболочек и вставок для обогрева прибылей

Изобретение относится к литейному производству, в частности к обогреву литейных прибылей

Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к области литейного производства. Прибыль выполнена в виде полости в литейной форме. В полости прибыли установлена теплоизоляционная оболочка, в которой выполнены вертикальные карманы. Карманы размещены в пределах внешнего контура прибыли и заполнены экзотермической смесью. Обеспечивается повышение качества отливок и технологического выхода годного с одновременным упрощением технологии изготовления прибыльной части формы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области литейного производства. Способ заключается в изготовлении литейной формы с установленными вставками для прибылей. На поверхности и внутри вставок устанавливают термопары, подключенные к регистратору, осуществляющему замеры температуры с интервалом не более 1 сек. Согласно полученным данным строят график изменения температуры поверхности вставки и остывания металла внутри вставки. С помощью графиков определяют время и температуру начала и окончания экзотермической реакции, максимальную температуру поверхности вставки, время сохранения стабильной температуры металла внутри вставки, время остывания металла внутри вставки до температуры солидус. Обеспечивается повышение выхода годных отливок. 2 ил.

Изобретение относится к области литейного производства. Экзотермическая смесь содержит, мас.%: алюминиевый порошок 16,0-27,0, жидкое стекло 6,0-7,0, АЦЭГ 0,6-0,7, шлам селитровых ванн термического производства 2,5-7,5, шлам закалочных баков 13,0-22,0, огнеупорный наполнитель остальное. Использование в составе смеси отходов производства повышает ее жидкоподвижность, что позволяет исключить операцию формовки из технологии изготовления изделий из смеси. Обеспечиваются повышение прочностных характеристик, теплоизоляционных свойств, газопроницаемость и живучесть изделий из смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к литейному производству. Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок содержит, мас.% алюмохромфосфатное связующее 7-12, трепел 5-10, эковату 15-20, маршалит 10-15 и кварцевый песок остальное. Обеспечивается улучшение физико-механических и эксплуатационных характеристик смеси. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургической промышленности

Наверх