SU981384A1 - Способ рафинировани конструкционных и легированных сталей - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относитс  к производству металлов и сплавов и может быть использовано при выплавке стали.

Известен способ рафинировани  жидкой стали, включающей дробление жидкой стали на капли и последующее рафинирование полученных капель в жидком рафинировочном шлаке 1.

Однако данный способ используетс  дл  рафинировани  жидкого металла, который предварительно подвергаетс  объемному раскислению (диффузионному или осадочному). При объемном раскислении стали продукты реакции раскислени  образуютс  в объеме жидкой стали, что затрудн ет их удаление из стали и снижает степень рафинировани  капель в шлаке.

Известен также способ обработки  йндких металлов продувкой их газообразными компонентами или смес ми инертного газа и паров щелочных и щелочноземельных металлов 2.

Такой способ обработки жидких металлов не позвол ет достичь глубокой очистки металлов и сплавов, так как продукты реакции между рафинирукидей смесью и металлом образуютс  в объеме жидкого металла, что затрудн ет

их удаление из металлического расплава .

Наиболее близким по технической сущности- и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способ рафинировани  сталей, включающий дробление жидкого металла на капли с последующей их обработкой З.

ИзвестньШ способ имеет недостатки , котсчрые кюгут приводить к загр знению металла неметаллическими включени ми .

Использование дл  легировани  элементов обладающих даже небольшим сродством к кислороду, приводит к образованию оксидных немета лических включений на поверхности капель. Поскольку капли металла формируют слиток , то практически все образовавшиес  оксидные включени  остаютс  в слитке. Всплываиие оксидных включений преп тствует снижение в зкости металла за счет переохлаждени  их легирующими элементами.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества стали.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу рафинировани  сталей, включающему дробление жидкого металла на капли с последующей их

обработкой, расплавленный металл перед дроблением на капли раскисл ют только марганцем, а капли обрабатывают парами щелочных и щелочноземельных металлов с последующим рафинированием капель в жидком шлаке.

. Дробление жидкого металла на капли позвол ет получить большую поверхность контакта между металлом и раскислителем . Последующа  обработка капель парами щелочных или щелочноземельных металлов приводит к раскислению капель. При этом продукты реакции раскислени  или десульфурации в первую очередь образуютс  непосредственно на поверхности .капель ра,скисл емого металла, а не в объеме жидкого металла.

После указанной обработки капли металла пропускают через жидкий рафинировочный шлак. Основу рафинировочного шлака могут составл ть окислы кальци , кремни , алюмини  с различными разжижающими добавками.

При пропускании через рафинировочньлй ошак капель металла, на поверхности которых сконцентрированы продукты реакции раскислени , происходит практически полное удаление в шлак этих продуктов раскислени .

В результате такой обработки жидких металлов или сплавов повышаетс  их качество за счет снижени  количества неметаллических включений, обращующихс  и остающихс  в объеме жидкого, а затем и кристаллизующегос  металла.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Расплавленный в плавильном агрегате металл доводитс  до требуемого содержани  углерода, причем раскисл ют металл только марганцем. Дробление металла на капли проще всего производить при сливе металла из сталеразливочного ковша. Стру  металла, вытекающа  из ковша, может при этом дробитьс  одним из известных способов: электромагнитным, аэродинамическим , вакуумным и т.д. Полученные капли металла попадают в емкость, пространство которой заполнено парами щелочных или щелочноземельных металлов. На дне емкости находитс  жидкий рафинировочный шлак. Капли метгшла, пада  в пространство емкости, запсхлненной парами щелочнвлх или щелочноземельных металлов, раскисл ютс  этими парами с образованием продуктов реакции раскислени  непосредственно на поверхности капель. В процессе падени  капли достигают сло  жидкого шлака на дне емкости и проход т через него.

При прохождении через шлак поверхность капель полностью очищаетс  от продуктов реакции раскислени  или

десульфурации за счет непосредственного контакта рафинировочного металла .

П р и м.е р. в дуговой электропечи расплавл ют металл с содержанием углерода около 0,8%. После полного расплавлени  начинают окислительный период дл  доведени  содержани  углерода до требуемого. Перед выпуском из печи жидкий металл раскисл ют только марганцем из расчета получени  в металле содержани  марганца, определ емого маркой стали. Затем этот металл заливаетс  в вакууме в изложницу. Вакуум составл ет 250350 мм. рт. ст., причем парциальное давление паров щелочноземельных металлов составл ет при этом 240245 мм рт.ст. В качестве рафинирующих пород используют пары кальци . Заливка металла в изложницу при пониженном давлении приводит к разрыву струи металла на капли. Образовавшиес  капли металла за врем  падени  в изложнице контактируют с парами кальци . Ввиду значительного сродства кальци  к кислороду и сере поверхность капель служит местсм образовани  неметаллических включений за счет реакции взаимодействи  паров кальци  с кислородом и серой, концентрирующихс  на поверхности этих капель.Обработанные таким образом капли металла попадают в жидкий шлак на основе СаО - - SiO, После прохождени  через шлак капли собираютс  в изложнице и кристаллизуютс , формиру  слиток. При прохождении через слой этого шпака капли метсшла очищаютс  от неметаллических включений, образовавшихс  на поверхности этих капель в результате контакта капель с парами kaльци .

Качество металла, отлитого по предлагаемой технологии, сравнивают с качеством металла, полученного из известной технологии. Содержание кислорода в металле, отлитого по предлагаемой технологии, на 30-50% меньше , чем в металле, отлитом по известной технологии.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ рафинировани  конструкционных и легированных сталей, включающий дробление жидкого металла на капли с последующей их обработкой, о тличыющийс  тем, что, с целью улучшени  качества стали, расплавленный металл перед дроблением на капли раскисл ют только марганцем, а капли обрабатывают парами щелочных и щелочноземельных металлов с последующим рафинированием капель в жидком шлаке. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Сталь, 1977, 9, с. 802803 . 2, Авторское свидетельство СССР № 313867, . кл. С 22 С 1/16, 1971. 3. Патент Японии 53-28522, кл. 11 В 03, 1967.