SU1392114A1 - Способ легировани ,модифицировани и раскислени металлов и сплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к внепечной об .работке металлов и может быть использовано при легировании, раскислении v и модифицировании жидких металлов ; и сплавов. Цель изобретени  - повыше;- ние эффективности и снижение себесто имости обработки. Технологи  легировани , модифицировани  и раскислени  металлов и сплавов включает ввод реагента порци ми На поверхность металла , ограниченную огнеупорной проводкой , периодическое вытеснение металла из огнеупорной проводки после растворени  части вводимого реагента и перемешивание металла инертным газом. Инертный газ вдувают под уровень металла, ограниченный огнеупорной проводкой с расходом, определ емым со отношением (0,1,..0,2)-(1- - Рр/ Рм) S, , где РР и р„- соответственно плотность вводимого реагента и жидкого металла, S - площадь сечени  внутренней полости огнеупорной проводки, м. В период выдержки реагента до его вытеснени  из огнеупорной проводки давление во внутренней ее полости периодически измен ют от атмосферного до 0,05- 0,10 величинъ ферростатического давлени  на уровне ниже кра  огнеупор- .ной проводки с частотой, равной частоте собственных колебаний газометаллического столба. 1 табл. (Л с со со to

Description

Изобретение относитс  к металлур- iJHH, в частности к внепечной обработ- це металлов, и может быть использо- йано при легировании, раскислении и Soдифициpoвaнии жидких металлов и сплавов.

Цель изобретени  - повьшение эффективности и снижение себестоимости Обработки. I Перемешивание метаУша ине.рт.ным лазом осуществл ют посредством его вдувани  под уровень металла, ограниченного огнеупорной проводкой. При этом обеспечиваетс  интенсивное перекешивание металла с вводимыми реаген- 1|ами5 что повьппает интенсивность их Растворени  и увеличиЕ;ает степень их: усвоени . Кроме того, при вытеснении: г азометаллической смеси из огнеупор- «|ой проводки металл перемешиваетс  вытесн емой струей,, так и вду- аемым газом.

Расход инертного газа, вдуваемого юд уровень металла, ограниченного Огнеупорной проводкой,, составл ет

4

ЯР

(:0,-0,2)(1 - -™)S, MVc, и  вл ет ,f М

а  целесообразным, так как обеспечи-- :Е|аетс  снижение плотности газометал- 4ической смеси менее плотности вводи- Ных реагентов и тем са-мьш. гарантируетс  их погружение в металл. Погружение вводимых реаген;гов непосредствен- ко в расплав позвол ет повысить ин- 1|енсивность юс перемеимвани  и растворени . Уменьшение расхода инертно

ito .газа менее

0,1(1

.. J.,,.

r/Vl

неделе4ообразно5 так как вводимые реагенты Сбудут находитьс  практи чески на по- йерхности металла, что снизит ско- рюсть и степень их усвоени . Кроме того, :возрастают затраты на обработку , св занные со стоимостью инертно- газа и дополнительным износом 41|утеровки

Периодическое изменение давлени  во внутренней полости огнеупорной проводки от атмосферного до 0,05- 0,10 величины ферростатического на Зфовне нижнего кра  огнеупорной проводки рационально, так как обеспечивает дополнительное перемешивание реагента- и металла в объеме, ограниченном огнеупорной прово,цкой, .В процессе периодического изменени  давлени  газа во внутренней.полости огнеупорной проводки гсроисходит ко

5

лебание величины плотности газометап- лической смеси, а следовательно, происходит периодическое погружение или всплывание в расплаве кусков вводимых реагентов, что обеспечивает повышение степени усвоени  реагентов Кроме того, периодическое изменение плотности газометаллической смеси интенсифицирует перемешивание расплава в ковше за счет возникновени  колебаний внутри газометалличес- кого потока.

Увеличение верхнего предела изменени  давлени  в огнеупорной проводке свыше О, О величины ферростатического на уровне нижнего кра  нецелесообразно, так как при этом необоснованно повышаетс  количество

газа, вытесн емого в объем металла ь ковше, что снижает результаты обработки за счет вторичного окислени  расплава. Уменьшение верхнего преде- ла изменени  давлени  в огнезторной проводке ниже О,,5 величины ферростатического на з ровне ее нижнего кра  нецелесообразно, так как этого изменени  давлени  недостаточно дл  создани  заметных колебаний газометаллической смеси и самих реагентов, что снижает скорость и степень их усвоени .

Увеличение нижнего предела изменени  давлени  в огнеупорной проводке вьш1е атмосферного экономически нецелесообразно , так как не способствует

улучшению .показателей обработки, а требует дополнительных энергетических затрат. Уменьшение нижнего предела

изменени  давлени  в огнеупорной проводке менее атмосферного требует дополнительно обеспечить отсос таза, что значительно удорожает процесс обработки ,

Частота измеке:ни  давлени  во

внутренней полост::. огнез порной проводки , равна  частоте собственных колебаний газометаллического столба, наиболее целесообразна, так как обеспечивает резонансньш режим колебаний газометаллического столба. При этом обеспечиваетс  необходима  интенсивность массообмена как между металлом и реагентом, так и между

металлом, ограниченным огнеупорной

проводкой, и металлом ковша. Отклонение частоты изменени  давлени  от величины собственной частоты колебаний газометаллического столба нецелесооб

pa biHO, так как снижает интенсинность перемешивани  расплава и реагентов и, следовательно, степень их усвоени .

Предложенный способ легировани , модифицировани  и раскислени  металлов и сплавов апробирован в услови х мартеновского т:еха.

Пример. В основной мартенов- ской печи вмecти юcтью 170 т выплавл ли конструкционную сталь ЗОХ. Процесс раскислени  и легировани  осуществл ли следующим образом: предварительное раскисление в печи ферроси лицием ФС 25 в количестве 4,0 кг/т, загрузка феррохрома ФХ 800 ( кг/т) в ковш перед вьтуском стали из печи, а затем раскисление и легирование последовательно алюминием (0,4 кг/т) ферросилицием ФС 45 (7,0 кг/т) и ферромарганцем ФМп 10 (5,1 кг/т), подачу которых производили непосредственно во внутреннюю полость огнеупорной проводки порци ми по . 150-250 кг. В качестве рабочего газа использовали аргон. Периодичность вытеснени  газомета лической смеси из внутренней полости огнеупорной проводки составила 30-35 с, а длитель ность всего периода внепечной обработки - 18-20 мин. Глубина погружени  и диаметр внутренней полости огнеупорной проводки соответственно 057миО,5м„

Разливку стали производили в слитки массой 7,0 т. Слитки прокатывали на заготовку 180x85 мм.

Результаты химического анализа проб стали, отобранных из струи по ходу разливки, свидетельствуют о высокой химической однородности стали.

Результаты испытаний представлены в таблице и подтверждают повьше- , ние степени усвоени  вводимых реаген- тов и расширение сортамента за счет использовани  более дешевых реагентов .

Оценка эффективности способа осу- ществ ена в сравнении с технологичес- КИМ процессом раскислени  и легировани  сталей с применением специальных легкоплавких ферросплавов. По извест

14

Hoii технологии раскисление и легирование стали осуществл ют в котиие специальным легкоплавким сплавом ФХМпС 500 следующего состава, %: Сг 40,5; Мп 30,0; Si 10,8; С 5,2; Р 0,150; Fe остальное. Применение сплава ФХМпС 500 в ковше по сравнению со стандартными ферросплавами позвол ет снизить угар хрома, марганца и кремни  до 3, Я и 10% соответственно .. Угар алюмини , добавл емого в ковш при раскислении, составл ет 40%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ легировани , модифицировани  и раскислени  металлов и сплавов , включающий ввод реагента порци ми на поверхность металла, ограничен- ную огнеупорной проводкой, периодическое вытеснение металла из огнеупорной проводки после растворени  части вводимого реагента и перемешивание металла инертным газом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности и снижени  себестоимости обработки,, инертный газ вдувают под уровень металла, ограниченный огнеупорной проводкой, с расходом, определ емым соотношением .

   (0,1-0,2)(1 - ----) S, MVc, Рм

   где рр f/и соответственно плотность вводимого реагента и жидкого металла;

   S - площадь сечени  внутренней полости огнеупорной проводки , м;

   причем в период вьщержки реагента до его вытеснени  из огнеупорной проводки давление во внутренней ее полости периодически измен ют от атмосферного до 0,05-0,10 величины ферростатнческого давлени  на уровне нижнего кра  огнеупорной проводки с частотой, равной частоте собственных колебаний газометаллического столба.