Способ вакуумной обработки жидкого металла в струе

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 15,08,75 (21) 2170928/О 1) М, Кл.е С 21 С 7/ аявки М с присоединени23) Приоритет Государственный номитеСовета Министров СССРоо делам изооретенийи открытий 43) Опубликовано 25,10,76,Бюллетень 39 (53) У К 669,046, 17(088.8) б) Дат ликования описания 24.01,77(72) Авторы изобретения водствениое объединение "Тулачермовский ордена Трудового Красногометаллургический институт аучно-прои Днепропет(71) Заявители амени Изобрет работке жи но стали и зоваться п каме талда, с ц практичес месей цве нии,ких вклю Наи ПОСОБ ВАКУУМНОИ ОБРАБОТК ение относится к вакуумной обдкого металла, преимушественферросплавов, и может исполь ри струйном вакуумировании ме елью его глубокой дегазации и ки полного удаления вредных присных металлов и неметалпичес-более близок к изобретению способ О вакуумной обработки жидкого металла в струе, включающий перепив его в прием.ную футерованную емкость, помещенную в. вакуумную камеру. Для повышения степе- ни нагрева металла и более глубокого его Б рафинирования без увеличения расхода электроэнергии на струю воздействуют электро- ,дуговым разрядом вдоль ее продольной оси.Однако повышение степени нагрева м. талда без.увеличения расхэда электроэнер-, Ю гии предусматривает нагрев с большим коэффициентом использования подводимого тепла, но до обы вой температуры, достаточной лдпя нормальной разливки металла иосоставляющей 1570-1600 С, при остаточ 25 КОГО МЕТАЛЛА В СТРУЕ,ном давлении в вакуумной ре 1-10 мгирт стКроме того, при вакуумировании струираскисленногоили даже частично раскислен 4ого металла сильными раскислителями:эффект дегазации и удаление примесейцветных металлов не наблюдается идиезко снижается, и при 1570-1600 С зна- чительная часть неметалпических включе ,ний (особенно экзогенных) находится в твердом состоянии, что затрудняет их коа ,гуляцию и выделение иэ металла,С целью более полного удаления примесей цветных металлов, газов и неметаллические ,включений, металл в струе нагревают до 0,8-1,0 температуры его кипения в разре- женном пространстве. При этом упругость пара обрабатываемого металла становится близкой ипи равной остаточному давлению в разреженном пространстве, что позволяете независимо от степени раскиспенности металла обеспечить интенсивное кипение, со,провождающееся предельно глубоким газо выделением из металла и практически пол-.532637 ЦНИИПИ Заказ 5567/216 Тираж 654 Подписное Филиал Г 1 Г 1 Г "11 атент", г. Ужгород, ул. Проектная 4 ньм удалением примесей цветных металлов,и пеметаллических включений.Предлагаемый способ осушествляется следуюшим образом.Жидкий металл (полупродукт) из печи 5или ковша поступает в промежуточную ем-кость, установленную на крышке вакуумнокамеры, и затем через отверстие в дне.овш или другую приемную футерованную 1 Оемкость, находящуюся в вакуумном пространстве, Для эффективного прогрева всей мас 1 сы свободно падающей струи и стабильного,получения заданной температуры при заданйом,остаточном давлении в вакуумном прост- Мранстве на струю воздействуют электродуговым разрядом вдоль ее продольной осин.:гем создания Разности электрическихпотенциалов между слоями металла в промежуточной и приемной емкостях, Устойчи- З 1вого горения дуги внутри струи добиваютс 1 яполным разбрызгиванием металла к концупадения на капли,Последнее легко осуществить подборомисходной газонасыщенностй металла, скорости откачки газов из камеры и необходимых размеров и формы отверстия в днепромежуточной емкости.Разность электрических потенциалов,1 обеспечиваюшая возникновение в струеэлектродугового разряда, создают с помошью 1нагример, электрических контактов, устанавливаемых в футеровке промежуточнойи приемной емкостей у их дниш и подклюаемых к трансформатору. В этих условиях35остаточное давление в камере и .темпера-,тура металла в струе легко выдерживаются в заданных,пределах регулированиемскорости откачки и мошйости воздействую-шеро на струю. электродугового разряда.4 ОНагрев металла в струе. до 0,8-1,0 температуры его кипения в вакуумном пространстве обусловлен следующим.При вакуумировании кипящей стали, на4 Ьпример, при Рост = 7 мм рт, ст. достаточно иметь температуру металла в струеоколо 1600 С, обеспечиваюшую нормальную разливку стали. В этих условиях происходит интенсивное выделение газа СО, а,также глубокая дегазация стали с одновременным удалением примесей цветных металлов,. Это связано с тем, что пузыри газа из окиси углерода создают химический ва-куум не толька для растворенных в металле водорода и азота, но также и легкоиспаряющихся примесей цветных металлов,имеюших, как правило более высокую упругость пара, чем железо,В этом крайнем случае коэффициент притемпературе кипения будет составлять нижний предел: о- = 0,8, где 2000 - тем 1 " , 0пература кипения железа при Р = 7 мйрт, ст.При вакуумировании раскисленной илималоуглеродпстой стали реакция взаимсдействия углерода и кислорода получает нссущественное развитие и поэтому малоспособствует дегазации и удаленшо приме-сей цветных металлов,Для осуществления глубокой дегазацииметалла и рафинирования его от вредныхпримесей коэффициент при температуре кипения обрабатываемого металла долженбыть равным единице (верхний предел),т. е. металл в струе следует нагреватьдо температуры его кипения в вакуумномпространстве, составляюшей например, при"Рост = 1 мм рт. ст, 1787 С,В этом случае упругость пара металларавна остаточному давлению в разреженном пространстве; металл шггенсивно кипити в образующиеся паровые пузыри диффундируют Растворенные в металле газы, атакже пары цветных металлов, При температуре кипения металла растворимость газовв нем равна нулюПоэтому при соблюденииуказанных условий будет происходить глубокая дегазация металла и практически полное очищение его цветных примесей.В остальных;случаях .коэффициент притемпературе кипения должен иметь промежуточные значения, которые обеспечатдостижение поставленной цели,Формула изобретения Способ вакуумной обработки жидкого металла в. струе, включающий нагрев его электродуговым разрядом, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью более полного удаления примесей цветных металлов 1 газов и неметаллических включений, металл в струе нагревают до 0,8-1,0 температуры 1 его кипения в разреженном пространстве,