Способ изготовления слитков феррохрома

 

Союз Советскнк

Соцмапнстмческмк

Республмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву

Ъ (22)Заивлеио26.06.78 (21)2634267 22-02 (51)М. Кл.

В 22 I) 7/00 с присоелииеиием заявки J%

Геоударстввнный комитет.(23 ) П ри ори тет ав аелем изобретений и открытий

Опубликовано 30. 10.80. Бюллетень 2&40

Дата опубликования описания02. 1 1.80 (53) УДК621.746. .393(088,8) (72) Автор изобретения

И. С. Шмуклер

Государственный ордена Трудового Красного Знаме научно-исследовательский и проектный институт металлургической промышленности "Гипросталь (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛИТКОВ

ФЕРРОХРОМ А

Изобретение относится к области производства ферросплавов и может быть использовано при отливке слитков феррохрома в изложницах.

Известен способ отливки. слитков феррохрома, который состоит в том, что ши5 рокие плоские чугунные или стальные изложницы заправляют чистым рассыпающимся шлаком плавки феррохрома и заполняют расплавом разливкой сверху. При разлив.то ке ковш перемещают над изложницами с целью предохранения последних от прогара, а расплава от неуглероживания (1).

В связи с тем, что характерной особенностью феррохрома является его растрес35 кивание во время охлаждения (около

500ОС) и тем, что разрыв плоского слитка сопровождается разбросом осколков массой цо нескольких килограммов на расстояние 10-15 м, то, во избежание травматизма обслуживающего персонала отлитые плиты после потемнения, т.е. при температуре около 700 С, отделяют о от изложницы путем использования тяжелого ручного труда и отправляют на склад, где после полного остывания их дробят на части, в результате чего получаются куски разнообразной формы и отход в виде большого количества нетоварной мелочи. При отливке плоского слитка известным способом имеет место резкое переохлаждение его цонной части, что создает в ней существенные напряжения, способствующие растрескиванию слитка.

Нецостатком известного способа производства слитков является то, что металл получается низкой плотности, так как ферростатическое давление, обеспечивающее плотность металла, в кристаллизирующемся плоском слитке во много раз меньше, чем в вертикальном.

Необходимость произвоцства трудоем- ких операций по отделению слитка феррохрома от рассыпающегося шлака после его остывания и большое количество известковой пыли, которое при этом образуется, привели к тому, что в последнее время вместо рассыпающегося шлака в из79 4. что экономически более целесообразно вместо куска товарного феррохрома использовать вклацыш из отхоца разцелки слитка, то на фиг. 1 под центральным поцвесом 6 изображен вкладыш в виде отхоца разделки от центрального слитка, т.е. его верхняя нетоварная часть, имеющая форму емкости. В верхней части полости ячеек 4, симметрично расположенных относительно осей изложницы и наиболее удаленных от ее центральной ячейки, установлены подвесы 10 из стальных прутков.

Так как в настоящее время масса возврата составляет примерно 5% массы отливаемых слитков, то с целью увеличения выхода годного масса утилизируемых в изложнице отходов феррохрома принята равной 5% общей массы одновременно огливаемых в ней слитков. Размещение утилизируемьж отходов под струей расп- лава на удалении от стенок центральной ячейки, изложницы позволяет избыточным теплом раэливаемого расплава утилизировать все 5% отхоцов разделки слитка.

Однако в связи с тем, что предлагаемый способ производства слитков феррохрома сокращает количество отходов разделки примерно до 0,59о массы разливаемого расплава (отходами являются обрезь и возможные потери металлов в виде крошки из перемычек мест разделки отливки на товарные части), то нижний предел утилизации отходов принят равным укаэанной величине.

Так KBK нормы химических элементов, входящих в феррохром, должны соответствовать химическому составу данной конкретно отливаемой марки, то масса размещенной в изложнице стали равна 0,22% массы одновременно отливаемых в ней слитков..

3 7747

Ложиицах ИСполЬзуЮТ ВКладыши иэ Материала, близкого по химическому составу к разливаемому расплаву.

Известен способ разливки, который отличается тем, что до разливки плосS кую изложницу вместо заправки шлаком снабжают куском феррохрома одинакового химического состава с раэливаемым расплавом и струю расплава направляют на этот кусок феррохрома ф).

Недостатками известного способа отливки слитков яВляются Высокий удель« ный расход изложниц, низкая плотность отлитого металла и наличие в способе ряда тяжелых ручных приемов по от15 делению горячих слитков от изложницы.

Целью изобретения является повышение эффективности производства слитков, улучшение их качества, условий труда и техники безопасности.

Поставленная цель достигается тем, что поддон с вклацышем феррохрома перец установкой на него изложницы нагревают цо 600-7001 С.

На фиг. 1 изображено взаимное рас25 положение изложницы, ее поддона, под. весов для слитков и размещенных в изложнице отходов раэцелки слитков феррохрома перец разливкой, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Указанное взаимное расположение на: фиг. 1 и 2 характеризуется тем, что на стальном поддоне 1 установлена стальная изложница 2, разделенная вертикальными перегородками 3 на сквозные уширенные книзу ячейки 4, которые симметрично расположены относительно их центральной ячейки 5 и сообщаются с ней и между собой в нижней части полости изложницы 2. Бентральная ячейка 5 снабжена подвесом 6 в виде стакана, который при заполнении изложницы 2 расплавом используется для защиты полости центральной ячейки от брызг расплава, а также цля размещения утилизируемых отхоцов разделки слитков в зоне падения струи расплава.

Стенки поцвеса 6 удалены от стенок центральной ячейки, образуя с ними зазор 7, который необходим для пропус- ка расплава, поступившего в избытке в стакан подвеса 6. Дно стакана поцвеса

6 пронизано сливным патрубком 8, диаметр которого равен диаметру отверстия стаканчика металлоразливочного ковш а.

На поддоне 1 под сливным отверстием патрубка 8 расположен вкладыш 9 из куска феррохрома. Однако в связи с тем, В связи е тем, что чем ниже содержание углерода в сплаве феррохрома, тем больше энергия и тем больше материалов затрачивается на его произвоцство и тем дороже сплав, содержание углерода в размещенной в изложнице низкоуглеродистой стали не цолжно.превышать содержание такого в разливаемом феррохроме.

Прием прецварительного нагревания поддона и размещенного на нем куска феррохрома до 600-700 С предпочтительно осуществлять с помощью газовых горелок. Этот прием замецляет кристаллизацию расплава в зоне поддона, что обеспечивает заполнение периферийных ячеек изложницы расплавом и получе5 774779 ние полногабаритных качественных слитс ков. Параметр температуры нагрева принят р на основании следующего положения. м

Экспериментально установлено, что в е течение одной минуты после отливки слит- 5 ка легированной стали (которая по физико-химическим свойствам наиболее близка к феррохрому) температура внутренней поверхности изложницы повышается с

IKî 600-700 о С. Поэтому прецваритель- 30 ное нагревание поддона и размещенного в на нем куска феррохрома цо указанной ко температуры способствует подцержанию ст жидкотекучести расплава во время запол- ла нения изложницы, а также уменьшению 15 разницы в температуре по сечению тол- ре шины поддона, что улучшает условия экс- за плуатаци и. вк

Выступаюшая над уровнем расплава в изложнице верхняя часть подвесов

6 И 10 не утилизируется расплавом, но соединяется металлургической сваркой с ним при его затверпевании в.головной части примыкаюших слитков..Прием размещения в изложнице стали используется в преплагаемом способе цля защиты изложницы и поддоне от брызг и размывающего воздействия расплава, понижения теплосодержания и температуры кристаллизации расплава, осуществления отделения (отрыва) слитков от поддона беэ участия ручного труда, удержания слитков в изложнице в подвешенном состоянии при их уборке совместно с изложницей и для исключения возможности раз- 30 лета осколков от растрескавшегося в изложнице слитка, что улучшает условия труда и технику безопасности на уборке отлитых слитков.

Осуществляют способ следующим образом.

Перед разливкой нагревают, например, газовыми горелками поцдон 1 и размещенный иа нем вкладыш 9 цо 600-700ОС и на раэливочный участок подают излож Щ ницу 2, оборудованную центральным и периферийным поцвесами 6 и 10 для слитков.

При этом емкость стакана центрального подвеса 6 снабжена отхоцами разделки слитков феррохрома. Затем оборудованную

45 изложницу 2 станавливают íà поддон 1 так, чтобы сливное отверстие патрубка 8 находилось над куском феррохрома. Нац изложницей 2 с помощью мостового кра50 на. (на чертеже не показан) устанавливают стопорный или шиберный металлоразливочный ковш так, чтобы его разливочный стаканчик был бы соосен подвесу центральной ячейки изложницы. Расплав55 ленный металл иэ ковша через его стаканчик льют в поцвес центральной ячейки изложницы, который благодаря большому ферростатическому давлению в полости

6 таканчика ковша быстро заполняется асплавом и тем самым в поцвесе форируется жидкая попушка глубиной от го дна до уровня зеркала расплава в . ем, которая эффективно гасит энергию ацаюшей струи.

Высокий уровень расплава в поцвесе ентральной ячейки способствует интен вной отдаче расплавом своего избыточного тепла попвесу и сокращению

ысоты падения струи из разливочного вша, что уменьшает захват воздуха руей, окисление им разливаемого распва, а также энергию струи.

Выливаясь иэ стакана подвеса 6 чез отверстие в его патрубке 8, расплав полняет, а затем переполняет емкость ладыша 9 у поддона 1 и, погасив в этой жицкой подушке практически весь остаток энергии струи, расплав спокойно через нижнюю неперегороженную часть полости изложницы одновременно наполняет все ее ячейки по принципу сообшаюшихся сосудов.

Наполнение изложницы ведут в соответствии с установленной цля данной марки феррохрома скоростью, которую обеспечивают регулируемой подачей расп-. лава из металлоразливочного ковша. °

При этом благоцаря попвесу 6 и емкости вклацыша 9 у поццона новые горячие порции расплава в течение всей разливки сначала отдают им свое избыточное тепло и лишь затем поступают в ячейки по нижней части полости изложницы. Поэтому боковые стенки центральной ячейки, также как и периферий ные, смываются и поцвергаются тепловому возцействию только той частью расплава, которая их непосредственно заполняет. Стакан попвеса 6 и вклапыш

9 у поддона, омываемые в процессе наполнения изложницы всем разливаемым металлом, аккумулируют тепло, разог реваются до сварочных температур, частично оплавляются по конца разливки, а после ее окончания практически почти до уровня зеркала расплава полностью расплавляются избыто дым теплом кристаллизируюшегося расплава в центральной ячейке слитка.

7747

25

В связи с тем, что при эатвердевании высота слитков существенно сокращаетси, а эаармированные в нх головной части подвесы. опираются на верхние торцы ячеек, укаэанные подвесы при охлажде.нии отрывают слитки от поддона, после чего слитки остаются подвешенными к, изложнице. Это позволяет одновременно убрать краном изложницу с затвердевшими в ней слитками на склад, где после полного охлаждения удаляют слитки из изложницы, для чего предварительно отрезают их подвесы с помощью кислородной резки. Следовательно, предлагаемый способ позволяет не только осуществлять наиболее трудоемкие операции отделения слитков от поддона без участия ручного труда, но также позволяет улучшить условия труда и получить ряд других по— ложи тельных эффектов в .части более быстрой и безопасной уборки слитков на склад и удлинения срока службы изложниц, так как утилизируемая в расплаве сталь понижает теплосодержание и температуру плавления разливаемого феррохрома.

79

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом сокращает длительность кристаллизации расплава примерно и 2 ра,за.

Формула изобрете ни я

Способ изготовления слитков феррохрома, включающий размещение на поддоне многоместной изложницы, вкладыша феррохрома одинакового химического состава с разливаемым расплавом и заливку, отличающийся тем, что,с целью улучшения условий эксплуатации поддона и качества слитков, поддон с вкладышем феррохрома перед установкой на него изложницы нагревают до 600700 о С

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хитрик С. И. и др. Электрометаллургия феррохрома. М, "Металлургия, 1968, с. 77.

2. Еднерал Ф. П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., Металлургия, 1977, с. 389.

774779

Составитель Т. Королева

Редактор 3. Ходакова Техред Ж.Кастелевнч Корректор M. Коста

Заказ 7602/14 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11ЗОЗ5, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.. Проектная,4