Способ рафинирования стали и сплавов

(71) Заявитель 54) СПОСОБ РАфИНИРОВА В ТАЛИ И твк ение качестхода щлако Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения стали с низким содержанием вредных примесей, неметаллических включений и газов.Известен способ разливки стали, при5 котором металл в процессе разливки пропускают через огнеупорный фильтр, разогретый до 1200 - 140 д С1,Недостатком известного способа является, то что он позволяет удалять из ста;, пи только крупные и средние неметаллические включения (более 100 мк), но не может обеспечить удаление более мелких неметаллических включений, а также качественную очистку металла от таких вредных примесей, как фосфор, сера, мышьяк, сурьма, висмут и др.Известно, что при обработке нержавающей стали шлаком состава 90% Са 1 и 10% Са содержание фосфоре снижается 20 с 0,03 до 0,01% 2 .Наиболее близким по технической суп- ности и достигаемому результату к изобретению является способ рафинирования стали и сплавов, включающий фильтрование металла (3Недостатком известных способов является, то, что активный шпакометаллический расплав, состоящий из дорогостоящихкомпонентов, используется неэффективно,как значительная его часть идет наимодействие с крупными неметаппическими включениями,Бель изобретения - повышва металла и уменьшение расметаллической смеси.Указанная дель достигается тем, чтов известном способе рафинирования сталии сплавов, включающем фильтрование металла, согласно изобретению, металл после фильтрования пропускают через слойактивного шлако-метаплического расплава.Рафинирование металла осуществляют ввакууме ипи нейтральной атмосфере.При этом осуществляетси эффективнаясорбпионнвя очистка жидкого металла отнеметвплических включениЯ в процессе егопрохождения через фильтр, а затем от3 9869вредных примесей и газов при прохождении капель металла через слой активногоалако-металлического расплава, Толькофильтрование не обеспечивает рафинирование металла от вредных цветных примесей,а пропускание капель металла, содержащего:неметаллические включения, не позволяетполностью очистить его от неметаллических включений, В результате совокупностифильтрования с рафинированием металла в 0слое шлако-металлического расплава получают металл более чистый, чем по каждомуспособу рафинирования раздельно. Крометого, данный способ позволяет значительно уменьшить расход дорогостоящей ак Зтивной шлако-металлической смеси (от15-20% до 7-10% от веса металла).Способ предусматривает также осуществление фильтрования рафинирования в вакууме или в инертнрй атмосфере (аргон).Способ осуществляют следующим образом,В установке глубокого рафинированияобрабатывают 10 кг стали марки38 ХНМФА с содержанием вредных примесей, %: фосфор 0,040, сера 0,035,висмут 0,024. Для этого в рабочее пространство камеры установки загружаюткомпоненты рафинировочного шлака в количестве 10% от веса обрабатываемойстали. Состав рафинировочного шлака следующий, %: СаГ 90, Ь 010. Кроме того, к приведенным компонентам щлакадобавлены металлический литий и кальцийв количестве 5 и 10% соответственно от35общего веса рафинировочного шлака. Приэтом литий для лучшего усвоения вводятв кассете, изготовленной иэ стали, которая подвергалась обработке. Над слоемшихты располагают фильтр из магнеэитовой крошки фракцией 5- 10 мм, насыпанной толщиной 25 мм, Затем камеру закрывают крышкой и устанавливают воронку.После этого включают вакуумный насос ипо достижении разрежения 0,5 мм рт. ст.4камеру заполняют аргоном, Затем вклюочают индуктор и по достижении ю 1200 Сшлаковая смесь расплавляется. После выдержки; необходимой, для выравнивания состава рафйнировочного расплава, в воронкузаливают металл. После завершения рафиИнировочного процесса, который продолжал 39 4, ся 7-8 мин, металл сливают в изложницу. Проведенный химический анализ показывает что содержание фосфора снизилось до 0,002%, серы - до 0,003%. Кроме того, Отмечено значительное снижение содержания водорода (в 4-5 раз).Таким образом, более высокая степень очищения достигается при меньшем расходе рафинировочных материалов, Расход до- рогостоящей шлако-металлической смеси уменьшается в 2 раза. Стоимость компонентов шлако-металлической смеси составляет (из расчета за 1 кф рубСаГ 0,3, ь 100,5, Са 1,35 Ы 1,5, Таким образом, стоимость шлако-металлической смеси при использовании обычного метода рафинирования (20% от веса обрабатываемого металла) составляет:1,8 0,3 + 0,2 ф 0,5 + 0,21,35 ++ 0,1 1,5 1,06 руб.При использовании данного изобретения она уменьшается в 2 раза и равна:1,06 ф 2 - 0,53 руб.Иэ расчета на 1 т обрабатываемой стали экономическая эффективность равна Э.(1,06" 0,53) ф 100 53 руб. формула изобретения 1. Способ рафинирования стали и сплавов, включающий фильтрование металла,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения качества металла и уменьщения расхода шлако-металлической смеси, металл после фильтрования пропускаютчерез слой активного шлако-металлического расплава,2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации, процесса, рафинирование металла осуществляют в вакууме или нейтральнойатмосфере. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 429878, кл. С 21 С 7/00, 1974. 2. Патент Японии Ж 54-3122,кл. 10 Х 154, 1973. 3, Патент Японии Ж 51-49567,кп. 10 А, 1975.