RU2015800C1

RU2015800C1 - Method of processing melt metal

Info

Publication number: RU2015800C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Грачев; Е.М. Кирин
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: reagents in the form of wire provided to extend across the melter through of are fed along the bottom of the latter. The reagents join the metal jet moving to meet them and subsequently enter the tap hole of the melter. EFFECT: higher efficiency of process. 1 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству, а именно к способам металлургической обработки жидкого металла, например чугуна с целью модифицирования, легирования, рафинирования, науглероживания и т,д. The invention relates to ferrous metallurgy and foundry, and in particular to methods for metallurgical processing of liquid metal, such as cast iron for the purpose of modifying, alloying, refining, carburizing, etc.

Цель изобретения - уменьшение времени металлургической обработки и потерь температуры металла. The purpose of the invention is to reduce the time of metallurgical processing and metal temperature loss.

На чертеже показано устройство, осуществляющее предлагаемый способ, на котором приняты следующие обозначения: 1 - плавильный агрегат, например вагранка; 2 - летка для выпуска жидкого металла; 3 - желоб; 4 - бухта с проволокой. 5 - распущенная из бухты проволока. The drawing shows a device that implements the proposed method, which adopted the following notation: 1 - melting unit, such as cupola; 2 - tap hole for the release of liquid metal; 3 - trough; 4 - a bay with a wire. 5 - wire loose from the bay.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Перед выпуском металла проволоку распускают из бухты 4 и укладывают на дно желоба 3 в продольном направлении. Затем открывают летку 2 вагранки 1 и начинают выпуск металла. Конец проволоки затем направляют в летку и вводят проволоку в нее. Подачу проволоки осуществляют во встречном направлении струи жидкого металла, причем подача проволоки осуществляется в глубине стекающей струи металла. Скорость подачи проволоки рассчитывают исходя из объема металла и количества проволоки, необходимого для обработки расплава. Рекомендуемая скорость подачи проволоки 2-3 м/мин. Роспуск бухты осуществляют вручную или электроприводом. После подачи в металл всей отмеренной порции проволоки роспуск бухты прекращается. После полного растворения проволоки выпуск металла прекращается. The proposed method is as follows. Before the release of metal, the wire is loosened from the bay 4 and laid on the bottom of the groove 3 in the longitudinal direction. Then open the door 2 cupolas 1 and begin the release of metal. The end of the wire is then sent to the notch and the wire is inserted into it. The wire feed is carried out in the opposite direction of the liquid metal jet, and the wire is supplied in the depth of the flowing metal stream. The wire feed rate is calculated based on the volume of the metal and the amount of wire required to process the melt. Recommended wire feed speed is 2-3 m / min. The dissolution of the bay is carried out manually or by electric drive. After the entire measured portion of the wire is fed into the metal, the dissolution of the bay stops. After complete dissolution of the wire, the release of metal stops.

Обработка металла, растворение проволоки в металле осуществляется с большой скоростью, что позволяет снизить продолжительность обработки. Это объясняется следующим:
1. Организация подачи проволоки в струю стекающего металла во встречном направлении струи и проволоки обеспечивает процесс аналогичный перемешиванию расплава и реагента, так как реагент и металл при этом движутся относительно друг друга (со скоростью примерно 15-30 м/мин). Как известно из теории металлургических процессов, наличие перемешивания металла и реагента способствует увеличению коэффициента диффузии частиц реагента в расплав, что способствует в свою очередь ускорению растворения добавок и снижению времени обработки.Metal processing, dissolution of the wire in the metal is carried out at a high speed, which reduces the processing time. This is explained by the following:
1. The organization of the filing of the wire into the stream of flowing metal in the opposite direction of the stream and wire provides a process similar to mixing the melt and the reagent, since the reagent and metal are moving relative to each other (at a speed of about 15-30 m / min). As is known from the theory of metallurgical processes, the presence of mixing of the metal and the reagent increases the diffusion coefficient of the reagent particles into the melt, which in turn helps to accelerate the dissolution of additives and reduce processing time.

2. Площадь контакта проволоки и металла в предлагаемом способе увеличивается за счет большой длины желоба (струи металла) и участка проволоки, вводимого в летку агрегата. Общая длина проволоки участвующей одновременно в реакции с жидким металлом, может составить более 3 м (в прототипе 1-1,5 м, так как длина проволоки ограничена глубиной ковша). Как следует из металлургической теории, увеличение площади контакта реагирующих фаз также способствует увеличению коэффициента диффузии, что сокращает время обработки. 2. The contact area of the wire and metal in the proposed method increases due to the large length of the gutter (stream of metal) and the portion of the wire introduced into the notch of the unit. The total length of the wire participating simultaneously in the reaction with liquid metal can be more than 3 m (in the prototype 1-1.5 m, since the length of the wire is limited by the depth of the bucket). As follows from metallurgical theory, an increase in the contact area of the reacting phases also contributes to an increase in the diffusion coefficient, which reduces the processing time.

3. Обработка металла проволокой на желобе агрегата позволяет осуществить ее при максимальной температуре металла, так как температура металла на желобе всегда выше температуры в ковше. Это, как известно, также способствует интенсификации реакций реагента с металлом. Процесс интенсифицируется дополнительно при вводе проволоки в летку агрегата, где наблюдается еще большая температура металла. 3. Processing the metal with wire on the gutter of the unit allows it to be carried out at the maximum temperature of the metal, since the temperature of the metal on the gutter is always higher than the temperature in the bucket. This, as is known, also contributes to the intensification of the reactions of the reagent with the metal. The process is intensified further when the wire is inserted into the notch of the unit, where an even higher metal temperature is observed.

В целом способ обеспечивает интенсификацию процесса обработки, снижению времени обработки и потерь температуры металла в ковше. In general, the method provides the intensification of the processing process, reducing the processing time and the temperature loss of the metal in the ladle.

П р и м е р . В экспериментальной газовой вагранке 0,5-0,7 т/ч выплавляли исходный серый чугун с содержанием углерода 3,0%, кремния 1,2%, марганца 0,7%. Температура выпуска чугуна 1390^оС. Из исходного чугуна получали алюминиевый чугун с 1,5% алюминия. Легирование производили алюминиевой проволокой диаметром 2 мм. Объем металла - 70 кг. Рассчитали количество проволоки для получения требуемого содержания алюминия в чугуне - 3 кг. Количество проволоки взяли с учетом предполагаемой степени усвоения 3,5 кг (степень усвоения 80%). Проволоку вводили по дну желоба длиной 1 м навстречу стекающей струе с последующим вводом проволоки в летку диаметром 10 мм. Проволоку вводили со скоростью 2,5 м/мин. Время обработки составило около 3 мин, в течение которых проволока полностью растворилась в металле. Состав полученного чугуна.%: углерод 3,08%, кремний 1,1, марганец 0,65,. алюминий 1,52. Степень усвоения алюминия примерно 82,5%, общее время легирования около 3 мин. Трудоемкость минимальная. Потери температуры металла - 30^оС. При обычном способе обработки продолжительность обработки составила бы 5 мин, потери температуры - 50-70^оС.PRI me R. In an experimental gas cupola, 0.5-0.7 t / h, initial gray cast iron was smelted with a carbon content of 3.0%, silicon 1.2%, manganese 0.7%. Iron discharge temperature ^of 1390 C. From the obtained starting iron cast aluminum with 1.5% aluminum. Doping was performed with aluminum wire with a diameter of 2 mm. The volume of metal is 70 kg. We calculated the amount of wire to obtain the required aluminum content in cast iron - 3 kg. The amount of wire was taken taking into account the estimated degree of assimilation of 3.5 kg (degree of assimilation of 80%). The wire was introduced along the bottom of the gutter with a length of 1 m towards the flowing stream with the subsequent introduction of the wire into a notch with a diameter of 10 mm. The wire was introduced at a speed of 2.5 m / min. The processing time was about 3 minutes, during which the wire completely dissolved in the metal. The composition of the obtained cast iron.%: Carbon 3.08%, silicon 1.1, manganese 0.65, aluminum 1.52. The degree of assimilation of aluminum is approximately 82.5%, the total doping time is about 3 minutes. The complexity is minimal. Losses of metal temperature - 30 ° ^C. In a conventional method of processing the processing time would be 5 min, loss temperature - 50-70 ^o C.

По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества:
сокращается время ввода проволоки в металл и время обработки на 40-60%, для ковша емкость 5-10 тонн - на 7-10 мин;
снижаются потери температуры при металлургической обpаботки (на 50-80^оС). Способ не требует сложного, громоздкого оборудования и персонала для его обслуживания;
устраняется необходимость в применении специальных перемешивающих устройств;
снижается себестоимость обработанного чугуна за счет увеличения производительности обработки.Compared with the prototype of the present invention has the following advantages:
the time for introducing wire into the metal and processing time is reduced by 40-60%, for a bucket, the capacity is 5-10 tons - by 7-10 minutes;
temperature losses during metallurgical processing are reduced (by 50-80 ^о С). The method does not require complex, bulky equipment and personnel for its maintenance;
eliminates the need for special mixing devices;
the cost of treated cast iron is reduced by increasing the productivity of processing.

Изобретение может быть использовано в черной металлургии и литейном производстве для металлургической обработки (модифицирование, легирование, раскисление, рафинирование) различных сплавов. The invention can be used in ferrous metallurgy and foundry for metallurgical processing (modification, alloying, deoxidation, refining) of various alloys.

Claims

METHOD FOR PROCESSING A LIQUID METAL, including introducing into it a reagent in the form of a wire on the trough of the melting unit and dissolving it in the melt, characterized in that, in order to reduce processing time and loss of metal temperature, the wire is fed along the trough along its bottom into the stream of the flowing stream metal in the opposite direction of the jet and wire, followed by the introduction of wire into the notch of the melting unit.