RU1836470C - Способ получени легированного медного расплава при непрерывном литье и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: непрерывный процесс лить  и прокатки низколегированных сплавов , .преимущественно медных. Сущность: при введении легирующих элементов в реакционную камеру под защитной средой под уровень зеркала расплава и их перемешивании с расплавом, легирующие элементы с температурой плавлени  ниже температуры расплава ввод т в твердом состо нии с периодичностью, завис щей от их концентрации в расплаве и производительности процесса; введение расплава в кристаллизатор осуществл ют через демпфирующий резервуар;устройство, содержащее промежуточную емкость со сливной трубкой в донной части и стопором, установленным с возможностью осевого перемещени , реакционна камеру, выполненную из огнеупорного материала, установленную в промежуточной емкости и сообщающуюс  с ней посредством отверсти  в донной части, снабжено демпфирующим резервуаром со сливной трубкой в донной части и стопором, установленным с возможностью осевого перемещени , расположенным под промежуточной емкостью, выполненной в виде раздаточной коробки миксера, при этом реакционна  камера выполнена из материала на углеродной основе, например бо- росилицилового графита, и снабжена полостью в ее донной части. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. w Ё 00 GO к VJ о со

Description

Изобретение относитс  к области металлургии сплавов, а именно, к непрерывному процессу лить  и прокатки

низколегированных сплавов. Оно может быть использовано при непрерывном литье и прокатке (НЛП) медных сплавов. Катанка

из низколегированной меди используетс  дл  изготовлени  контактных проводов повышенной износостойкости.

Цельизобретени  состоит в повышении качества легированных длинномерных литых заготовок при непрерывном литье, сни жение угара легирующих элементов при вводе в металл, упрощение технологической оснастки дл  ввода и удешевление легировани  за счет уменьшени  угара.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом способе легирующий металл и лигатуру в твердой фазе в виде прутка или отдельными навесками ввод т в огнеупорную емкость с равномерной скоростью, соответствующей содержанию легирующего элемента в сплаве и производительности процесса непрерывного лить . Огнеупорна  емкость снабжена полостью в нижней части, погружаемой под уровень зеркала ванны расплава. В зтой емкости происходит плавление лигатуры, расплав которой ввод т в раздаточную коробку миксера в расплав легируемого металла под уровень зеркала расплава, где достигаетс  активное перемешивание легирующего элемента в основном расплаве за счет расположени  полости вблизи сливной трубки миксера, а .также под действием энергии падающей струи, в результате чего происходит усреднение состава сплава перед поступлением в демпферный резервуар и далее в кристаллизатор . При этом в зависимости от материала емкости - преимущественно на углеродной основе, например, бороеилици- лового графмта - при нагреве от расплава могут выдел тьс  восстановительные газы, которыми защищаетс  основной и легирующий металл. Если это не осуществл етс , то в емкость подвод т газ с инертными или восстановительными свойствами.

Использование легирующих элементов а состо нии твердой фазы позвол ет упростить способ легировани  в св зи с отсутствием потребности в приспособлени х по их расплавлению и защите их расплава от окислени  на пути следовани  мх к емкости, где происходит их ввод s расплав основного металла. Изготовление емкости из материала на углеродной основе позвол ет при температуре расплава основного металла защитить от окислени  легирующие элементы и таким образом избежать преднамеренного изготовлени  газов с инертными и восстановительными свойствами и их подачу в емкость.

Использование легирующих элементов с температурой плавлени  ниже температуры расплава позвол ет осуществл ть расплавление легирующих компонентов в

емкости тепловой энергией, переданной им от расплава основного металла, что, в свою очередь, позвол ет избежать в предлагаемом способе применени  плавильных агре- 5 гатов дл  их расплавлени . Ввод компонентов через полость в емкости обеспечивает защиту от окислени  и угара их, а также более полное взаимодействие расплава легирующего элемента или его лигатуры с расплавом основного металла.

Наличие промежуточного демпфирующего резервуара, как промежуточного звена между местоположением ввода легирующих элементов и кристаллизатором

5 улучшает процесс перемешивани  их.

Сущность изобретени  по сн етс  схемой , представленной на фигуре, на которой показана часть литейного оборудовани , используемого дл  легировани  расплава ме0 талла в услови х непрерывного лить .

Устройство (см. чертеж) состоит из разливочной трубки 1, укрепленной на штифтах в донной части демпфирующего резервуара 2, который заполн етс  легированным рас5 плавом 3, вход а разливочную трубку закрываетс  стопором 4, установленным с возможностью перемещени  в осевом направлении . В демпфирующий резервуар стру  легированного расплава 5 подаетс 

0 через сливную трубку 7, укрепленную на штифтах б в донной части раздаточной коробки миксера 8. Вход в сливную трубку закрываетс  стопором 9. Легирующий элемент 1 1 подаетс  в огнеупорную емкость 12,

5 з нижней части которой имеетс  полость 13. Раздаточна  коробка миксера заполнена .расплавом основного металла 14.

Назначение элементов устройства следующее .

0Разливочна  трубка 1 демпфирующего

резервуара 2 служит дл  подачи легированного металла в роторный кристаллизатор. Уровень легированного металла 3 в резервуаре 2 поддерживаетс  регулировкой стопо5 ра 4, Легированна  стру  металла 5 выливаетс  через сливную трубку 7, закрепленную штифтом 6 в корпусе раздаточной коробки миксера 8. Уровень расплава 14 в ней регулируетс  стопором 9. Расплав леги0 рующих компонентов 10 размещаютс  в емкости 12, в которую подаетс  легирующий элемент 11. Емкость 12 з нижней части имеет полость 13 дл  лучшего контактировани  двух смешивающихс  металлов.

5 Устройство работает следующим образом , Легирующий компонент 11 вводитс  в твердой фазе в емкость 12, где расплавл ет- с  под действием энергии тепла расплава основного металла 14. Расплаа лигатуры 10 с основным металлом контактирует в полости 12, откуда он попадает в раздаточную коробку миксера 8, где происходит окончательное смешивание металлов и усреднение состава сплава. Уровень расплава 14 регулируетс  стопором 9. Легированна  стру  металла 5 поступает в демпфирующий резервуар 2, который служит дл  подачи металла в кристаллизатор через сливную трубку 1 с регулировкой потока при помощи стопора 4.

Предлагаемый способ легировани  осуществл етс  следующим образом.

Дозированные куски лигатуры или чистого металла через равные интервалы времени подают в огнеупорную емкость 12, например, из графита БСГ-30, внутри которой создаетс  инертна  атмосфера за счет окислени  графита или за счет подвода инертного газа. Емкость частично погружена в поток расплава непосредственно около стопорного устройства 9. Лигатура ТО частично смешиваетс  с основным металлом в расширенной части - полости 13 емкости 12 и зат гиваетс  в поток металла, вытекающего через сливную трубку 7. Через сливную трубку 7 стру  5 расплава попадает в демпфирующий резервуар 2. Куски лигатуры или легирующего элемента 11 подают в емкость 12 с определенной периодичностью в зависимости от скорости лить . Соотношение объема демпфирующего резервуара 2 и скорости лить  таково, что дл  смены объема в нем требуетс  240-250 сек. При этом резервуар 2  вл етс  смесителем и демпфирующей емкостью, гас щей периодичность ввода лигатуры.

Пример. Емкость из боросилициро- ванного графита погружали в расплав раздаточной коробки миксера в непосредствен ной близости от стопора миксера. Производительность лить  8,5 т/ч (2,4 кг/сек). Олово подавали в емкость через направл ющую воронку мерными кусками массой 16,6 г через расчетные промежутки времени равные 12,5 сек. При таких услови х в расплаве концентраци  олова должна быть после растворени  0,03-0,055% масс. Масса расплава в демпфирующем резервуаре 780 кг. Дл  контрол  проводили отбор проб из различных точек литейного тракта.

Пробы анализировали на содержание олова методом спектрального анализа. Результаты сведены в таблицу.

Таким образом, предлагаемый способ легировани  обеспечивает получение качественной продукции, уменьшает потери дефицитного легирующего элемента и при

этом в значительной степени упрощает литейное оборудование и технологический процесс ввода в расплав компонентов. По всем перечисленным показател м предложенный способ легировани  превосходит

известный.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ получени  легированного медного расплава при непрерывном литье, включающий введение легирующих элементов в реакционную камеру под защитной средой под уровень зеркала расплава и их перемешивание с расплавом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества металла и удешевлени  легировани  за счет снижени  угара легирующих элементов при вводе в расплав, легирующие элементы с температурой плавлени  ниже температуры расплава ввод т в реакционную камеру в твердом состо нии с периоличностью , завис щей от их концентрации в расплаве и производительности процесса, при этом введение расплава в кристаллизатор осуществл ют через демпфирующий резервуар .
2. 2. Устройство дл  получени  легированного медного расплава при непрерывном литье, содержащее промежуточную емкость со сливной трубкой в донной части и стопором , установленным с возможностью осевого перемещени , реакционную камеру,

   выполненную из огнеупорного материала,

   установленную в промежуточной емкости и

   сообщающуюс  с ней посредством отверсти  в донной части, отличающеес 

   тем, что, с целью упрощени  технологической оснастки, устройство снабжено демпфирующим резервуаром со сливной трубкой в донной части и стопорог:, установленным с возможностью осевого перемещени , расположенным под промежуточной емкостью, выполненной в виде раздаточной коробки миксера, при этом реакционна  камера выполнена из материала на углеродной основе и снабжена полостью в ее

   донной части.
3. 3. Устройство по п.2, отличающее- с   тем, что реакционна  камера выполнена из боросилицилового графита.

   67 « 8

   9 10