Способ выплавки металлов и сплавов

 

О П И 6-- -А - Н - И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (») 449937

Союз Саветскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 08.01.73 (21) 1869796, 22-2 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 21.04.75 (51) М. Кл. С 21с 5. 52

Государственнын комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.047(088,8) (72) Авторы изобретения

А, В. Кайбичев, Б. М. Ленинских и А. А. Белоусов

Институт металлургии Уральского научного центра (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области металлургии.

Известен способ выплавки металлов и сплавов, включающий завалку шихты, расплавление, доводку, выпуск и разливку металла с подводом к металлу в процессе плавки электрического тока. Однако реализация известного способа в промышленности затрудне»а в связи с необходимостью ультразвуковой обработки расплавленного металла. Особенно это относится к обработке металлических расплавов при высоких температурах, для которых еще неизвестны надежные материалы для излучения ультразвуковых колебаний. Однако же пропускание электрического тока в замкнутой цепи через расплав без ультразвука не дает эффекта.

С целью изменения содержания газов по предлагаемому способу к газовой фазе подводят ток противоположной полярности iiO сравнению с током, подводимым к металлу, а напряжение электростатического поля поддерживают в пределах 10 — 600 В п ограничивают его искровым газовым разрядом.

При подведении тока к металлу и электроду на границе раздела металл — газ создаетя разность потенциалов, влияющая на растворимость газов в поверхностном слое. Газы ка к поверхностно-активные элементы, обладая повышенной растворимостью в поверхностном слое и находясь в ионной форме, за5 ряжают поверхностный слой. Электрический характер поверхностных явлений позволяет воздействовать на их протекание наложением электрического ноля. Приложенное электрическое поле изменяет диффузионную

1р подвижность газов в пограничном слое металлического расплава за счет перезарядки диффундирующих частиц газа. С потерей электронов водород уменьшает свои размеры примерно в 700 раз, азот — 16, кисло15 род — 16. Это оказывается на их диффузии и влияет на протекание газообменных процессов на границе раздела металл — газ.

Пример. Проверка влияния растущего электрического поля от 10 — 600 В проведена

20 на железоуглеродистых сплавах: чугунах и сталях прй их переплавке в вакууме, гелии и азоте. В печи Таммана одновременно находятся три образца одного состава и массы: «свидетель» и опытные, один с отрицательным, 25 а другой с положительным зарядом поверхности. Через заряженный металл и газовую прослойку в течение часа пропускают ток плотностью 50 ма/см . С целью устранения

449937

Предмет изобретения

Составитель А. Каблуковский

Текред М. Семенов

Корректор H. Аук

Редактор В. Новоселова

Заказ 955/18 Изд. Жз 1168 Тираж 591 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типогра< ия, пр. Сапунова, в возможного влияния различных перегревов и через «свидетель» в замкнутой цепи пропускают такой же ток. Сравнение микроструктур и содержания газов показывает влияние электрического поля.

При плавке в азоте положительный заряд поверхности образца стали МСт5 повышает содержание азота в металле до б0%, снижает кислород до 40 /о и водород до 40 /о по сравнению со свидетелем, отрицательный заряд поверхности образца повышает содержание азота в металле до 20o, снижает кислород до ЗОо/о и слабо сказывается на водороде.

Способ выплавки металлов и сплавов, включающий завалку шихты, расплавление, до5 водку выпуск и разливку металла с подводом к металлу в процессе плавки электрического тока, отличающийся тем, что, с целью изменения содержания газов, к газовой фазе подводят ток противоположlO ной полярности по сравнению с током, подводимым к металлу, а напряжение электростатического ноля поддерживают в пределах 10 — 600 В и ограничивают его искровым газовым разрядом.