Обмазка расходуемого электрода

 

О П И С А Н И Е (834146

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.79 (21) 2755436/22-02 (51) М. Кл.

С 21 С 5/56 с присоединением заявки №вЂ”

Веудерстеенльй кеннтет

CCCP ае делан нзабретеннй н аткрмтнй (23) Приоритет— (53) УДК 669.187..2(088.8)

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень №20

Дата опубликования описания 31.05.81

С. П. Бакуменко, П. И. Иващенко, Н. Д. Афанасьев, М. К. Закамаркин и А. А. Воловик

I;

1 \

Ч (72) Авторы изобретения I

1 с. г

1 (71) Заявитель (54) ОБМАЗКА РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА

Изобретение относится к специальной электрометаллургии и может быть использовано при плазменнодуговом, электроннолучевом и других видах переплавов.

Известен способ выплавки слитков вакуумнодуговым переплавом расходуемого * электрода, включающий подачу раскислителей в процессе переплава в жидкую ванну в кристаллизаторе fl).

Недостатком способа является низкая интенсивность процесса раскисления вследствие того, что обработке раскислителями 10 подвергается только ванна жидкого металла в кристаллизаторе. Кроме того, наличие кислорода в атмосфере печи приводит к окислению и испао ию вводимых раскислителей.

Известна обмазка расходуемого электро- да электроннолучевого переплава, содержащая, масс. %: фториднь1й флюс 75 — 88 стекло жидкое натриевое 10 — 20 и эфир этиловый кремниевой кислоты 2 — 5 12) .

Недостатком обмазки является отсутст. вие раскисляющего действия ее на жидкий металл пленки оплавляемого торца заго. товки ( 2

Цель изобретения — повышение рафинирующей способности обмазки и повышение качества переплавляемого металла.

Поставленная цель достигается тем, что в обмазку, включающую фторидный флюс и жидкое натриевое стекло, введен дополнительно один или несколько раскислителей .из группы углерод, марганец, кремний, алюминий, кальций, барий, цирконий и редкоземельные элементы при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Фторидный флюс 50 — 90

Жидкое натриевое стекло 5 — 47

Оди н ил и нес кол ько элементов-раскислителей из вышеуказанной группы 3 — 45

Причем содержание фтористого кальция во фторидном флюсе составляет 0,5 — 1,2 от окиси натрия в жидком натриевом стекле.

Последнее позволяет регулировать стабильность горения дуги.

Нанесение обмазки, содержащей раскислители, на поверхность заготовки обеспечивает обработку жидкого металла оплавляемого торца вводимыми раскислителями, 834146

55 что обеспечивает более глубокое раскисление, Частицы раскислителя в обмазке покрыты с поверхности плотным слоем жидкого натриевого стекла, что обеспечивает полное устранение, взаимодействия с атмосферой печи раскислителя и введение его непосредственно в оплавляемый слой торца расходуе. мого электрода. жидкое натриевое стекло, представляющее собой смесь окислов щелочных металлов, алюминия, кремния и др. элементов, является компонентом обмазки, повышающим жидкотекучесть фторидного флюса и продуктов реакций раскисления, что обеспечивает формирование шлаковой пленки (содержащей тугоплавкие окислы раскислителей) на поверхности торца оплавляемого электрода и а кти в но взаи модействующего с жидким металлом.

Стабильность горения и мощность электрической дуги определяется наличием легкоионизирующихся частиц (атомов калия,натрия и др. элементов), снижающих мощность, но повышающих стабильность горения электрической дуги и частиц с низкой подвижностью и высокой электроотрицательностью (хлор, фтор и др. элементы), повышающие сопротивление и мощность дуги, но снижающие стабильность ее горения. Для достижения высокой стабильности горения дуги при. заданной мощности необходимо вводить определенное соотношение анионов (фтора) и катионов (калия и натрия).

При содержании фторидного флюса менее 50% вводимых фторидов недостаточно для ассимиляции кислородсодержащих неметаллических включений, образующихся при раскислении на оплавляемом торце за. готовки, а также ионов фтора недостаточно для повышения сопротивления электрической дуги и ее мощности.

При содержании фторидного флюса бо. лее 90% количество вводимого фтора существенно влияет на стабильность горения дуги, возникает погасание дуги вследствие большого количества вводимых анионов фтора с низкой подвижностью и высокой электроотрицательностью.

При содержании жидкого натриевого стекла в обмаэке менее 5% обмазка наносится на поверхность неплотным и непрочным слоем и рассыпается при транспортировке и установке расходуемой заготовки в печи.

При содержании жидкого натриевого стекла в обмазке более 47% количество вводимого натрия и калия приводит к понижению мощности в дуге вследствие низкого потенциала ионизации атомов натрия и калия.

11ри введении раскислителей менее 3% количество их недостаточно, чтобы проявилось раскисляющее действие обмазки, так как раскислители взаимодействуют с сопутствующими примесями в жидком стекле и не повышается качество металла.

1О

ЗО

При введении раскислителей беглое 45% качество металла остается на прежнем уровне и вводимые раскислител и усва и ваются металлом, как легирующие элементы, так как раскислителей в количестве 3 — 45% достаточно для связ вания кислорода и удаления его в газовую фазу или в сформулировавшуюся шлаковую пленку на торце заготовки.

При содержании фтористого кальция во фторидном флюсе обмазки менее 0,5% окислов щелочных металлов в жидком натриевом стекле происходит ионизация в зазоре между переплавляемой заготовкой и кристаллиэатором, что приводит к перебрасыванию дуги на кристаллизатор при дуговом переплаве.

При содержании фтористого кальция во фторидном флюсе обмазки более 1,2% окислов щелочных металлов в жидком натриевом стекле происходит нестабильное горение дуги при оплавлении боковой поверхности расходуемого электрода и низкая стойкость плазмотронов при плазменнодуговом переплаве.

Обмазка наносится на поверхность расходуемой заготовки в один или несколько слоев, как на горячую, так и на холодную поверхность. Обмазка предусматривает, что жидкое натриевое стекло содержит сопутствующие примеси при общем содержании не более 15% и фторидный флюс содержит окислы указанных раскислителей, Раскислители в обмазку вводят как в виде чистых элементов, так и в сплаве с содержанием: не менее 20%..

Пример. На плазменно-дуговой печи .

У365 переплавляют сталь ШХ15 с нанесенной обмазкой на боковой поверхности. Переплав проводят в кристаллизатор диаметрбм 140 мм под действием 5 работающих плазмотронов при токе, напряжении и расходе плазмообраэующего газа соответственно 350 А, 56 В и 15 л/мин. Обмазку после нанесения на поверхность электрода сушат при 250 С для удаления воды, растворенной в жидком стекле. Процесс переплава происходит стабильно, На поверхности пленки жидкого металла оплавляемого торца электрода формируется тонкая жидкоподвижная пленка шлака. Шлаковый гарнисаж, образующийся на поверхности иаплавляемоге слитка, обеспечивает ее высокое качество, поэтому слиток не. повергается поверхностной зачистке.

Обмазка состава, %: фторидного флюса

65, жидкого натриевого стекла 10 и раскислителей 25 (алюминия 10 и кальция 15) обеспечивает снижение кислорода и неметаллических включений в металле слитка в сравнении с известной обмазкой в 1,7 и

1,9 раз.

Формула изобретения

1. Обмазка расходуемого электрода для рафинирующих переплавов, включающая

834146

Составитель С. Дзигоев

Редактор М. Ткач Техред А. Бойкас Корректор М. немчик

Заказ 4008/48 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Госуд рственного комитета СССР по делам нзопретений - н от крытий

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4 фторидныи рлюс и жидкое натриевое стеклс отличающаяся тем, что, с целью повышения качества переплавленного металла, в нее дополнительно введен один или несколько раскислителей из группы углерод, марганец, кремний, алюминии, кальций, барий, цирконий, редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Фторидный флюс ° 50 — 90

Жидкое натриевое стекло 5 — 47

Раскислитель 3 —, 45.

2, Обмазка по и. i, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности горения дуги, содержание фторидного кальция во фторидном флюсе составляет 0,5 — 1,2 от окиси натрия в жидком натриевом стекле.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 383743, кл. C 21 С 5/56, 1970, 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 497755, кл. С 21 С 5/56, 1976;