SU774779A1

SU774779A1 - Ferrochrome ingot producing method

Info

Publication number: SU774779A1
Application number: SU782634267A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Срулевич Шмуклер
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1980-10-30

Description

Изобретение относитс к области проиа вопетва ферросплавов и может быть испольЗовано при отливке слитков феррохрома в изложницах. Известен способ отливки слитков феррохрома , который состоит в том, что широкие плоские чугунные или стальные изложницы заправл ют чистым рассыпающимс шлаком плавки феррохрома и заполн ю расплавом разливкой сверху. При разливке ковш перемешают наа изложницами с целью предохранени последних от прогара , а расплава от неуглероживани IT. В св зи с тем, что характерной особен ностью феррохрома вл етс его растрескивание во врем охлаждени (около ) и тем, что разрыв плоского слитка сопровождаетс разбросом осколков массой др нескольких килограммов на рассто ние 1О-15 м, то, во избежание травматизма обслуживакщего персонала отлитые плиты после потемнени , т.е. при температуре около , отдел ют от изложницы путем исгюльзовпни т желого ручного труда и отправл5пот на склад, где после полного остывани их дроб т на части, в результате чего получаютс куски разнообразной формы и отход в виде большого количества нетоварной мелочи. При отливке плоского слитка известным способом имеет место резкое переохлаждение его донной части, что создает в ней существенные напр жени , способствующие растрескиванию слитка. Недостатком известного способа произвооства слитков влi eix; то, что металл получаетс низкой плотности, так как ферростатическое давление, обеспечивающее плотность металла, в кристаллизирующемс плоском слитке во много раз меньше , чем в вертикальном. Необходимость производства трудоемких операций по отделению слитка феррохрома от рассыпающегос шлака после его остывани и большое количество известковой пыли, которое при этом образуетс , привели к тому, что в последнееврем вместо рассыпающегос шлака в изложницах используют вкладыши из материала , близкого по химическому составу к разливаемому расплаву.The invention relates to the field of ferroalloy production and can be used in the casting of ferrochrome ingots in molds. There is a known method for casting ferrochrome ingots, which consists in that wide flat cast iron or steel molds are filled with a clean, crumbling slag of smelting ferrochrome and filled with melt by casting from above. During casting, the ladle is mixed with molds in order to protect the latter from burnout and melt from non-carbonizing IT. Due to the fact that the characteristic feature of ferrochrome is its cracking during cooling (about) and the fact that the rupture of a flat ingot is accompanied by a spread of fragments with a mass of several kilograms over a distance of 1 ~ 15 m, in order to avoid injuries of the maintenance personnel the cast plates after darkening, i.e. at a temperature of about, they were separated from the mold by using heavy manual labor and sent it to the warehouse, where after complete cooling, they were crushed into pieces, resulting in pieces of various shapes and waste in the form of a large amount of non-precious stuff. When a flat ingot is cast in a known manner, there is a sharp overcooling of its bottom part, which creates substantial stresses in it that contribute to cracking of the ingot. The disadvantage of this method of production of ingots vli eix; the fact that the metal is obtained is of low density, since the ferrostatic pressure, which ensures the density of the metal, is many times less in a crystallizing flat ingot than in a vertical one. The need to perform labor-intensive operations to separate the ferrochrome ingot from the scattering slag after it has cooled and the large amount of lime dust that is formed at the same time led to the use of inserts made of a material similar in chemical composition to the molten melt instead of scattering slag in the molds.

Известен способ разливки, который отличаетс тем, что до разливки плоскую изложницу вместо заправки шлаком снабжают куском феррохрома одинакового химического состава с разливаемым расплавом и с.трую расплава направл ют на этот кусок феррохрома .A known casting method, which is characterized in that prior to casting, a flat mold instead of slag refilling is supplied with a piece of ferrochrome of the same chemical composition with the cast melt and solid melt is directed to this piece of ferrochrome.

Недостатками известного способа отливки слитков вл ютс высокий удельный расход изложниц, низка плотность отлитого металла и наличие в способе р да т желых ручных приемов по отделению гор чих слитков от изложницы.The disadvantages of this method of casting ingots are the high specific consumption of molds, the low density of the cast metal and the presence in the method of a series of heavy manual techniques for separating hot ingots from the mold.

Целью изобретени вл етс повышени эффективности производства слитков, улучиюние их качества, условий труда и техники безопасности.The aim of the invention is to increase the production efficiency of the ingots, improve their quality, working conditions and safety measures.

Поставленна цель достигаетс тем, что поддон с вкладышем феррохрома перед установкой на него изложницы нагревают до 600-700 С.The goal is achieved by the fact that the pan with a ferrochrome liner is heated to 600-700 ° C before installing the mold on it.

На фиг, I изображено взаимное расположение изложницы, ее поддона, подвесов дл слитков и разметценных в изложнице отходов разделки слитков феррохрома перед разливкой, продольный разрез| на фиг. 2 - то же, вид в плане. Указанное взаимное расположение на; фиг. I и 2. характеризуетс - тем, что на стальном поддоне 1 установлена стальна изложница 2, разделенна вертикальными перегородками 3 на сквозные уширенные книзу чейки 4, которые симметрично расположены относительно их центральной чейки 5 и соойдаютс с ней и между собой в нижней части полости изложницы 2. Центральна чейка 5 снабжена подвесом 6 в виде стакана, который при заполнении изложницы 2 расплавом используетс дл защиты полости центральной чейки от брызг расплава , а также дл размещени утилизируемых отходов разделки слитков в зоне падени струи расплава.FIG. I shows the mutual arrangement of the mold, its pallet, suspensions for ingots and ferrochrome ingots marked in the mold before casting, longitudinal section | in fig. 2 - the same plan view. Specified relative position on; FIG. I and 2. is characterized by the fact that a steel mold 2 is installed on a steel pallet 1, divided by vertical partitions 3 into through-down cells 4, which are symmetrically located relative to their central cell 5 and connect with it and between themselves in the lower part of the mold cavity 2 The central cell 5 is provided with a suspension 6 in the form of a glass, which, when filling the mold 2 with the melt, is used to protect the cavity of the central cell from splashes of the melt, as well as to dispose of recyclable ingots Do not drop the melt jet.

Стенки подвеса 6 удалены от стенок центральной чейки, образу с ними зазор 7, который необходим дл пропуска расплава, поступившего в избытке в стакан подвеса 6. Дно стакана подвеса 6 пронизано сливным патрубком 8, диаметр Koixjporo равен диаметру отверсти стаканчика металлоразливочного ковш а.The walls of the suspension 6 are removed from the walls of the central cell, forming a gap 7 with them, which is necessary for the melt that has passed into the suspension glass 6 in excess. The bottom of the suspension glass 6 is penetrated by a drain fitting 8, the diameter Koixjporo is equal to the diameter of the opening of the pouring cup.

На поддоне 1 под сливным отверстие патрубка 8 расположен вкладыш 9 из куска феррохрома.Однако в СВ$ЕЗИ с тем.On the pallet 1 under the drain opening of the nozzle 8 there is an insert 9 made of a piece of ferrochrome. However, in CB $ UZI with this.

ЧТО экономически более целесообразно вместо куска товарного феррохрома использовать вкладыш из отхода разделки слитка, то на 4иг. I под центральным подвесом 6 изображен вкладыш в виде отхода разделки от центрального слитка, т.е. его верхн нетоварна часть, имеюща форму емкости. В верхней части полости чеек 4, симметрично расположенны относительно осей изложницы и наиболее удаленных от ее центральной чейки, установлены подвесы 10 из стальных прутков .WHAT is more economically feasible, instead of a piece of commodity ferrochrome, use an insert from the ingot cutting, then by 4ig. I under the central suspension 6 depicts an insert in the form of a separation cut from the central ingot, i.e. its upper material part having the shape of a container. In the upper part of the cavity of the cells 4, symmetrically located relative to the axes of the mold and the most distant from its central cell, suspensions 10 of steel rods are installed.

Так как в насто щее врем масса возврата составл ет примерно 5% массы отливаемых слитков, то с целью увеличени выхода годного масса утилизируемых в изложнице отходов феррохрома прин та равной 5% общей массы одновременно отливаемых в ней слитков. Размещение утилизируемых отходов под струей pacn-i лава на удалении от стенок центральной чейки изложницы позвол ет избыточным теплом разливаемого расплава утилизировать все 5% отходов разделки слитка. Однако в св зи с тем, что предлагаемый способ производства слитков феррохрома со1фащает кога1чество отходов разделки примерно до 0,5% массы разливаемого расплава (отходами вл ютс обрезь и возможные потери металлов в виде крошки из перемычек мест разделки отливки на товарные части), то нижний предел утилизации отходов прин т равным указанной величине.Since at present the return mass is approximately 5% of the weight of the ingots being cast, in order to increase the yield of the waste, the mass of ferrochrome waste utilized in the mold is equal to 5% of the total weight of the ingots simultaneously cast in it. Placing the recyclable waste under the pacn-i lava stream away from the walls of the central cell of the mold allows the excess heat of the cast melt to utilize all 5% of the ingot cutting waste. However, due to the fact that the proposed method for producing ferrochrome ingots reduces the quality of the cutting waste to about 0.5% of the mass of the cast melt (waste is cutting and possible metal losses in the form of chips from the bridges of the casting sites into commercial parts), the bottom the waste disposal limit is assumed to be equal to the specified value.

Так как нормы химических элементов, вход щих в феррохром, должны соответствовать химическому составу данной конкретно отливаемой марки, то масса размещенной в изложнице стали равна 0,22% массы одновременно отливаемых в ней слитков..Since the norms of chemical elements included in ferrochromium must correspond to the chemical composition of this particular casting grade, the mass of the steel placed in the ingot mold is equal to 0.22% of the mass of the ingots simultaneously molded in it ..

В св зи с тем, что.чем ниже содержание углерода в сплаве феррохрома, тем больше знерги и тем больше материалов затрачиваетс на его производство и тедороже сплав, содержание углерода в размещенной в изложнице низкоуглеродистой стали не должно превышать содержание такого в разливаемом феррохроме.Since the lower the carbon content in ferrochrome alloy, the more energy and the more materials are spent on its production and the alloy is expensive, the carbon content in the low carbon steel placed in the mold should not exceed the content of such in spilled ferrochrome.

Прием предварительного нагревани поддона и размещенного на нем куска феррохрома до 6ОО-7ОО° С предпочтительно осуществл ть с помощью газовых горелок. Этот прием замедл ет кристаллизацию расплава в зоне поддона, что обеспечивает заполнение периферийных чеек изложницы расплавом и получение полногабаригньис качественных слитков . Параметр температуры нагрева прин на основании слеоукхцего положени . Экспериментально установлено, что в течение одной минуты после отливки сли ка легированной стали (котора по физико-химическим свойствам наиболее близка к феррохрому) температура внутренней поверхности изложницы повышаетс до 600-700 0. Поэтому преоваритель нее нагревание поццона и размещенного на нем куска феррохрома по указанной температуры способствует поддержанию жидкотекучести расплава во врем запол нени изложницы, а также уменьшению разницы в температуре по сечению толщины поддона, что улучшает услови экс плуатации. Прием размещени в изложнице стали используетс в предлагаемом способе дл защиты изложницы и поддоне от брызг и размывающего воздействи расплава, понижени теплосодержани и температу кристаллизации расплава, осуществлени отделени (отрыва) слитков от поддона без участи ручного труда, удержани слитков в изложнице в подвешенном состо 1ШИ при их уборке совместно с излож ницей и дл исключени возможности раз лета осколков от растрескавшегос в изложнице слитка, что улучшает услови труда и технику безопасности на уборке отлитых слитков. Осуществл ют способ следующим образом . Перед разлшвкой нагревают, например, газовыми горелками поддон 1 и размэце ный на нем вкладыш 9 до 6ОО-70ООС и на разливочный участок подают изложницу 2, оборудованную центральным и пе ферийным подвесами 6 и 1О дл слитков При этом емкость стакана центрального подвеса 6 снабжена отходами разделки слитков феррохрома. Затем оборудованную изложницу 2 устанавливают на поддон I так, чтобы сливное отверстие патрубка 8 находилось над куском феррохрома. Над изложницей 2 с помощью мостового крана , (на чертеже не показан) устанавливают стопорный или шиберный металлораз ливочный ковш так, чтобы его разливочный стаканчик был бы соосен подвесу центральной чейки изложницы. Расплавленный металл из ковша через еГо стакан чик льют в подвес центральной чейки изложницы, который благо цар большому ферростагическому цавлению в полости стаканчика ковша быстро заполн етс расплавом и тем самым в подвесе формируетс жидаа подушка глубиной от его дна до уровн зеркала расплава в . нем, котора эффективно гасит энергию падак дей струи. Высокий уровень расплава в подвесе центральной чейки способствует интенсивной отдаче расплавом своего избыточного тепла подвесу и сокращению высоты падени струи из разливочного Ковша, что уменьшает захват воздуха струей, окисление им разливаемого расплава , а также энергию струи. Вылива сь из стакана подвеса 6 через отверстие в его патрубке 8, расплав заполн ет, а затем переполн ет емкость вкладыша 9 у поддона 1 и, погасив в этой жидкой подушке практически весь остаток энергии струи, расплав спокойно через нижнюю не перегороженную часть полости изложницы одновременно наполн ет все ее чейки по принципу сообщающихс сосудов. Наполнение изложницы ведут в соответствии с установленной дл данной марки феррохрома скоростью, которую обеспечивают регулируемой подачей расптлава из металлоразл1{вочного ковша.: При этом благодар подвесу 6 и емкости вкладыша 9 у поддона новые гор чие порции расплава в течение всей разливки сначала отдают им свое избыточное тепло и лишь затем поступают в чейки по нижней части полости изложницы . Поэтому боковые стенки центральной чейки, также как и периферий: ные, смываютч; и подвергаютс теп- поъому воздействию только той частью расплава, ко1Х)ра их непосредственно заполн ет. Стакан по овес а 6 и вкладыш 9 у поддона, о гыв:1омь е в процессе наполнени изложницы всем разливаемым металлом, аккумулир тот тепло, разогреваютс до сварочных те(ператур, частично оплавл ютс до конца разливки , а после ее окончани практически почти до уровн зеркала расплава полностью расплавл ютс избыточным теплом кристаллизирующегос расплава в центральной чейке слитка. Выступающа над уровнем расплава изложнице верхн часть подвесов И 10 не утилизируетс расплавом, о соедин етс металлургической сварой с ним при его затверцевании в гоовной части примыкающих слитков.Reception of pre-heating of the pallet and a piece of ferrochrome placed on it to 6OO-7OO ° C is preferably carried out with the help of gas burners. This technique slows down the crystallization of the melt in the pallet area, which ensures the filling of the peripheral cells of the mold with the melt and obtaining a full barrage of high-quality ingots. The heating temperature parameter is taken on the basis of the cooling position. It was established experimentally that within one minute after casting the alloy steel alloy (which is closest to ferrochrome in terms of its physicochemical properties), the internal surface of the mold rises to 600-700 0. Therefore, it is better to heat pozzone and a piece of ferrochrome placed on it temperature contributes to maintaining the fluidity of the melt during the filling of the mold, as well as reducing the temperature difference over the cross section of the thickness of the pallet, which improves the operating conditions. The method of placing the mold in a steel mold is used in the proposed method to protect the mold and pan from splashes and eroding effect of the melt, lower the heat content and melt crystallization temperature, effect the separation (separation) of the ingots from the pallet without the need for manual labor, retaining the ingots in the mold in a suspended state of 1 cleaning them together with the presentation and to eliminate the possibility of fragments from cracked ingot ingot molds, which improves the working conditions and safety techniques for cleaning cast tkov. Carry out the method as follows. Before gasping, for example, with gas burners, the pallet 1 and the liner 9 on it thicken to 6OO-70OOC and the casting area serves mold 2, equipped with central and peripheral suspensions 6 and 1O for ingots. The capacity of the glass of the central suspension 6 is provided with cutting waste ferrochrome ingots. Then equipped mold 2 is installed on the pallet I so that the drain hole of the nozzle 8 is located above the piece of ferrochrome. Above the mold 2, using a bridge crane (not shown in the drawing), install a stop or slide metal razor with a pouring ladle so that its pouring cup is coaxial with the suspension of the central mold of the mold. The molten metal from the ladle is poured into the suspension of the central cell of the mold through the eGo cup, which, due to the king’s large ferrostagic crushing in the cup cavity, is quickly filled with the melt and a liquid pillow is formed from the bottom to the level of the melt mirror in the suspension. him, which effectively extinguishes the energy of the padak dey jet. The high level of the melt in the central cell suspension contributes to the intense melt of its excess heat to the suspension and to reducing the height of the jet falling from the casting ladle, which reduces the trapping of air by the jet, its oxidation of the melt being cast, and the jet energy. Pouring from the suspension cup 6 through the hole in its nozzle 8, the melt fills and then overflows the capacity of the liner 9 at the pallet 1 and, having extinguished almost all the rest of the jet energy in this liquid pad, the melt calmly through the lower not partitioned part of the mold cavity simultaneously fills all its cells according to the principle of communicating vessels. The mold is filled in accordance with the speed set for this grade of ferrochrome, which is ensured by the controlled supply of the melt from the metal bucket {molded ladle .: At the same time, due to the suspension 6 and the liner 9 capacity, new hot batches of the melt during the whole casting give them their excess heat and only then enter the cells in the lower part of the mold cavity. Therefore, the side walls of the central cell, as well as the periphery: they are washed away; and exposed to heat only by that part of the melt, which ix) directly fills them. Glass oat a 6 and liner 9 at the pallet, ohv: 1m e in the process of filling the mold with all the metal to be cast, the heat accumulates, warms up to the welding ones (partially, until the end of the casting is melted, and almost The melt mirrors completely melt the excess heat of the crystallizing melt in the central cell of the ingot. The upper part of the suspensions protruding above the melt level to the melt And 10 is not utilized by the melt, but is joined by metallurgical welding with it during its clovering SRI in goovnoy portion adjacent ingots.

В св зи с тем, чтхэ при затверцевании высота слитков существенно сокращаегс и а ааармированные в их головной части поовесы опираютс на верхние торцы чеек, указанные подвесы при охлажае,НИИ отрывают слитки от поддона, после чего слитки остаютс подвешенными к, изложнице. Это позвол ет одновременно убрать краном изложницу с затвердевшими в ней слитками на склад, где после по/шого охлаждени удал ют слитки из изложницы, дл чего предварительно отрезают их подвесы с помощью кислородной резки. Следовательно, предлагаемый способ позвол ет не только осуществл ть наиболее трудоемкие операции отделени слитков от поддона без участи ручного труда, но также позвол ет улучшить услови труда и получить р д других положительных эффектов в части более быстрой и безопасной уборки Слитков на склад и удлинени срока службы изложниц , так как утилизируема в расплаве сталь понижает теплосодержание и температуру плавлени разливаемого феррохрома .Due to the fact that when curing, the height of the ingots is significantly reduced, and while the weights, which are reinforced in their head part, rest on the upper ends of the cells, said suspensions when they are cooled, the scientific research institutes tear off the ingots from the pallet, after which the ingots remain suspended to the mold. This allows the crane to simultaneously remove the mold with the ingots hardened in it to the warehouse where the ingots are removed from the ingot mold after cooling, after which their suspensions are pre-cut using oxygen cutting. Consequently, the proposed method allows not only carrying out the most labor-intensive operations of separating ingots from a pallet without manual labor, but also allows improving working conditions and obtaining a number of other positive effects in terms of faster and safer harvesting of ingots to the warehouse and extending the service life. molds, because the steel is utilized in the melt, which reduces the heat content and the melting temperature of the cast ferrochrome.

774779774779

8eight

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом сокращает длительность кристаллизации расплава примерно в 2 раза.The proposed method in comparison with the prototype reduces the duration of crystallization of the melt by about 2 times.

Claims

1. Khitrik S. I. et al. Electrometallurgists of ferrochrome. M, Metallurgists, 1968, p. 77.

2. Edneral F. P. Electrometallurgists of steel and ferroalloys. M., Metallurgists 1977, p. 389.

; hs cvsX VchXchx; s:

V

/