SU998527A1 - Устройство дл модифицировани сплавов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к металлургии , машиностроению и может быть исполь-зовано при производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом , высококачественны) сталей и других сплавов, при изготовлении отли-i вок и слитков.

Известно устройство дл  модифицировани  сплавов, включающее поплавковую диафрагму с углублением. Модификатор перед выпуском в ковш сплава закрывают поплавковой диафрагмой, углубление (полость) которой заполн ют разливаемым металлом до начала заполнени  ковша недостаткам этого устройства дл  модифицировани  относ тс  нестабильность процесса, св занна  с тем, что динамический напор струи заливаемого расплава, поступающей не по оси. .поплавковой диафрагмы, вызывает ее крен и соответственно всплывание модификатора на поверхность, т.е. в зазор между стенкой ковша и диафрагмой , где частично окисл етс , что требует дополнительного неэффективного расхода модификатора присадки.

Кроме того, поступление струи расплава из разливочного желоба несим метрично относительно оси ковша и поплавковой диафрагмы веде7 возникновению реактивной силы смещающей саму поплавковую диафрагму в направР лении ее действи  - к стенке ковша. А поскольку стенки ковша имеют настилы , выступы и наросты, которые могут удерживать в какой-нибудь точке поднимающуюс  вместе с зеркалом рас5 плава поплавковую диафрагму, то создаютс  услови  дл  переворачивани  последней. Это также снижает стабильность и надежность устройства.

о Недостатком устройства таюхе  вл етс  невысока  -интенсивность процесса модифицировани  обусловленна  тем, что в центральной зоне поплав . ковой диафрагмы перемешивание невелико И| создаетс  зона перемодифйцированного расплава.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  получени  высокопрочного чугуна, включающее,поплавковый реактор с модификатором, устанавливаемый в выемку ковша и плиту (диафрагму ) с отверсти ми, изготовленную из углеродосодержащего материала . Плита прижата к дну ковша стопором , который фиксируетс  креплением 23.

Недостатками известного устройства  вл ютс  сложность в изготовлеНИИ реактора с модификатором и приспособлений дл  его креплени , а также большё  трудоемкость в подготовке процесса модифицировани . Данное устройство не обеспечивает, стабильность процесса модифицировани , происходит ошлаковывание и окомкование лигатуры, особенно при использовании чугуна с низкой температурой перегрева (ниже ), например, чугуна ваграночной плавки и модификатора с низким содержанием магни  (меньше 5%).

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности и стабильности процесса модифицировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве, содержащем ковш с помешенным в него поплавков1}1м реактором , согласно изобретению, поплавковый реактор выполнен в виде М-образной воронки, с тангенциально расположеуными у ее днища щелевыми ка- . налами, соедин ющими внутреннюю и наружную полости реактора.

На фиг. 1 представлено устройство дл  модифицировани  сплавов, общий вид; на фиг. 2 - разрез Л-А на

фиг. 1.

.В ковш 1 помещен выполненный из

графита поплавковый реактор 2 в виде М-образной воронки, на который через направл ющую воронку 3 подают расплавленный металл в приёмную воронку k реактора. Расплавленный металл чет рез тангенциальные щелевые каналы 5, выполненные у днища реактора, направл етс  в полость 6, где расположен модификатор.

Устройство работает следующим образом .

На дно ковша 1 засыпают измельченный модификатор в .виде смеси компонетов из сплава и устанавл1;1вают на него поплавковый реактор 2, изготовленный из огнеупорного .и термост9йкого материала, например графита, или углеродосодержащего материала.

Жидкий металл из разливочного желоба подают в направл ющую воронку 3, установленную на конце желоба, либо асимметрично на ковше, и из нее в приемную воронку 4 поплавкового реактора 2.

Расплав из приемной воронки через тангенциальные щелевые каналы 5 подают в полость 6 поплавкового реактора 2.

В этой полости раствор етс  модификатор при поступлении в ковш расплава . Последний, заполн   пр 1емную воронку Ц, ут жел ет реактор 2 так, что весь модификатор в полости 6 реактора 2 оказываетс  погруженным в расплав. Этим достигаетс  защита модификатора от окислени . Последн   позвол ет снизить расход модификатора до минимума. Нидкий металл, выход  из приемной воронки через тангенциальные щелевые каналы стру ми, сообщает поплавковому реактору 2 вращательный момент, вызывающий его вращение .

Струи расплава, выход  через .тангенциальные щели и контактмру  непосредственно с прогретым модификатором в полости 6, вызывают интенсив .ную турбулизацию в реакционной полости . Этому же способствует вращение поплавкового реактора 2 вокруг оси струи, поступающей в приемную воронку .

Таким образом, достигаетс  интенсификаци  протекани  процесса взаимодействи  модификатора с расплавом и повышение эффективности процесса модифицировани  в услови х, когда исключены потери модифицирующих элементов за счет окислени , имеющего место при их контакте с атмосферой.

Устройство обеспечивает автоматическое центрирование поплавкового реактора 2 относительно оси струи из направл ющей воронки 3 за счет воздействи  динамического напора струи на коническую поверхность воронки k. Это приводит к повышению стабильности и надежности процесса модифицировани .

После наполнени  ковша поплавковый реактор вынимают, остатки жидкого металла беспреп тственно выли веютс  через тангенциальны щелевые каналы и таким образом он может быть использован неоднократно.

Пример. Модифицированию подеергают чугун, выплавленный в 100. кг индукционной печи с температурой на (Желобеl tOO С и составом вес.%: С 3,6; Si 2,2; Мп 0,15; Сг 0,01; S 0,03; Р 0,06.

В качестве модификатора примен ют комплексный модификатор, содержащий, вес.: Нд 6-9; Са 8-Д2; РЗМ 1-2; Si 5-55; Fe - остальное.

Поплавковый реактор выполн ют, механической обработкой из графитового электрода.

При расходе модификатора 0,8% получен высокопрочный чугун с шаровидным графитом марки 60-2 при единоразовой обработке 50, 100 кг чугуна, т.е. с пределом прочности при раст жении 65-70 кг/мм, относительном удлинении 3- ударной в зкости 2,5-3,5 кгм/см НВ 255-269.

Таким образом, преимуществами .устройства дл  модифицировани  сплавов  вл ютс  интенсивна  турбулизаци  расплава в реакционной зоне полость поплавкового реактора обеспечивает практически полное усвоение модифицирующих элементов и исключает наличие зоны п ремодифицировани  расплава , отсутствие контакта легкоокисл ющихс  элементов модификатора с атмосферой, позвол ющее снизить его расход в 2-2,S раза, стабильность процесса модифицировани , достигаетс  за счет обеспечени  в предлагаемом-устройстве .благопри тных физикохимических и гидродинамических условий в реактивной зоне.

Кроме того, существенным  вл етс  автоматическое центрирование поплавко во го ре а кто ра от носи тель но ос и струи, выт екающей из направл ющей воронки, удобство реализации на существу|Ьщем оборуддвании и небольшие затраты из-за многоразового использовани  как дл  малых, так и дл  больших количеств одноразово обрабатываемого расплава.

Экономический эффект от применени  предлагаемого устройства дл  модифицировани  составл ет 20-30 руб. на 1 т высокопрочного чугуна за счет повышени  эффективности модифицировани  и уменьшени  расхода модификатора в 1,3-1,5 раза.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № i 71388, кл. С 21 С 1/00, 1973.

2.Патент Австрии № , кл. С 22 С 37/04, 1973.