SU1638177A1 - Способ производства слитков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к производству слитков при внепечном рафинировании металлургических расплавов с использованием адсорбентов. Цель изобретени  повышение качества металла и снижение энергозатрат. При производстве слитков, включающем внепечную обработку расплава путем пропускани  расплава через гранулированный адсорбент, нагретый выше температуры плавлени  металла, адсорбент подогревают в два этапа. Предварительно адсорбент подогревают совместно с футеровкой ковша, а окончательный нагрев производ т путем выпуска на подогретый адсорбент расплава. После чего адсорбент скачивают из ковша в воронку и пропускают через него расплав. Подогрев адсорбента в два этапа и использование дл  этого тепла расплава позвол ют уменьшить энергозатраты и повысить степень рафинировани  расплава. 1 табл. (Л

Description

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к производству слитков при внепечном рафинировании металлических расплавов с использованием адсорбентов .

Цель изобретени  - повышение качества металла и снижение энергозатрат .

Согласно предлагаемому способу дл  предварительной обработки расплава не- расплавл ющийс  гранулированный адсорбент помещают в ковш и нагревают вместе с ним до температуры его футеровки , в подогретый ковш адсорбентом выпускают расплав, затем адсорбент скачивают в воронку.

Помещение гранулированного адсорбента в ковш vi последующие технологические операции подогрева и наполнени  его расплавом позвол ют нагреть адсорбент до температуры расплава, т.е. выше температуры плавлени  сплава . При этом устран етс  необходимость использовани  специальных устройств дл  нагрева адсорбента и, соответственно , обеспечиваетс  снижение затрат на нагрев адсорбента.

В процессе выпуска расплава в ковш за счет энергии падающей струи адсорбент интенсивно перемешиваетс  с ним. При этом неметаллические включени , взвешенные в расплаве, активно доставл ютс  к поверхности адсорбента. Нагретый до температуры расплава адсорбент эффективно задерживает неметаллические включени , которые удержис& со

00

|

ваютс  на нем за счет адгезионных сил (при высоких температурах последние определ ютс  не силами молекул рного взаимодействи , а значительно большими силами химического взаимодействи  неметаллической частицы с материалом адсорбента)., По окончании интенсивного перемешивани  гранулы адсорбента всплывают и образуют покровный слой, который защищает зеркало металла в ковше от окислени  и одновременно адгезирует всплывающие неметаллические включени . Изложенные факторы обеспечивают эффективное предварительное рафинирование расплава .

Скачивание адсорбента в воронку позвол ет получить в нем слой адсорбента , выполн ющего роль зернистого фильтра. Последующа  разливка расплава путем пропускани  его через слой адсорбента, образовавшийс  в воронке, обеспечивает более глубокую очистку металла.

Дл  удержани  гранулированного адсорбента и формировани  фильтрующего сло  в воронку устанавливают сетку. Пример. Адсорбент получают из смеси порошкообразных материалов, мае.ч.: плавленный магнезит 70, алюминий марки АПВ 20и фторид кальци  10 Смесь окатывают в гранулы диаметром 14-18 мм. Окатывание производ т в тарельчатом гранул торе путем увлажнени  смеси водным раствором жидкого стекла. Гранулы сушат при 200 С в течение 0,5 ч. Готовые гранулы помещают на дно ковша вместимостью 30 кг и разогревают вместе с ним до 950 С. Расход адсорбента 1,4%.

Параллельно готов т литейную форму металлоемкостью 25 кг дл  получени  трефовидных проб. На форму устанавливают заливочную воронку. Сталь 12Х 18Н9ТЛ выплавл ют в осноной дуговой печи методом переплава и выпускают в разливочный ковш с температурой 1640-1670°С. Из стопорного ковша сталь выпускают в разогретый раздаточный ковш с адсорбентом. В ков с расплавом погружают керамическую (шамотную или магнезитовую) сетку типа ЩФ. Разогретую до температуры жидкой стали сетку устанавливают в заливочной воронке.

Всплывшие гранулы адсорбента скачивают из ковша в заливочную воронку. При этом гранулы задерживаютс  на сет

j

0

,. 0

0

ке и образуют над ней слой адсорбента , нагретого до температуры жидкого металла и выполн ющего роль фильтра. Затем сталь разливают в форму, пропуска  расплав через слой адсорбента.

По известному способу адсорбент получают аналогичным образом.

Такое же количество адсорбента помещают в керамический стакан с нижней керамической сеткой, нагревают его до температуры жидкой стали ) и устанавливают в воронку перед разливкой. Сталь из стопорного ковша выпускают в ковш вместимостью 30 кг, в котором отсутствуют гранулы адсорбента, и затем разливают в форму металлоемкостью 25 кг и получают трефовидную пробу.

Дл  сопоставлени  получают трефо- видные пробы без вс кой внепечной обработки .

Из отливок треф вырезают образцы дл  оценки качества стали.

Эффективность рафинировани  по известному и предлагаемому способам оценивают по изменению загр зненности стали неметаллическими включени ми, олредел емой по методу Л. Дл  подтверждени  результатов анализа неметаллических включений параллельно выполн ют механические испытани  на ударных образцах с круглым надрезом.

Результаты сопоставительного анализа эффективности рафинировани  стали приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, предлагаемый способ производства слитков позвол ет устранить необходимость применени  высокотемпературной печи дл  нагрева адсорбента за счет совмещени  этой операции с технологическими операци ми подогрева ковша и наполнени  его расплавом. Кроме того, за счет дополнительной предварительной обработки расплава адсорбентом в ковше обеспечиваетс  снижение индекса загр зненности стали на 71% против 58% по известному способу. При дополнительной предварительной обработке стали гранулированным адсорбентом в ковше индекс загр зненности снижаетс  на 40% (с 0,045 до 0,027), а при последующем пропускании расплава через слой адсорбента еще на 52% (с 0,027 до 0,013). Повышение эффективности рафинировани  стали подтверждаетс  результатами механических испытаний;

ударна  в зкость стали повышаетс  с 1,72 до 1,89 МДж/мг.

Таким образом, применение предлагаемого способа позвол ет снизить за- траты на нагрев адсорбента, повысить на 30% чистоту стали по неметаллическим включени м и, соответственно, улучшить показатели ее механических свойств.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ производства слитков, включающий нагрев футеровки ковша, выпуск

   0

   расплава, нагрев адсорбента выше температуры плавлени  металла, размещение адсорбента в воронке и разливку слитков через слой адсорбента, от- личающийс  тем, что, с целью повышени  качества металла и снижени  энергозатрат, нагрев адсорбента производ т в два этапа, предварительно адсорбент ввод т в ковш и подогревают до температуры футеровки ковша, а окончательный нагрев производ т путем выпуска на адсорбент расплава , после чего адсорбент скачивают из ковша и размещают в воронке.

   Индекс загр зненности и ударна  в зкость исходной стали составл ют соответственно 0,045 и 1,59 МДж/м2.

   В числителе - индекс загр зненности стали после предварительной обработки адсорбентом в ковше.