Способ внепечной обработки жидкого металла

(51) ВСЕССЯГЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл, Ф 4олитехнический инсти талло ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 372022, кл, С 21 С 7/10, 1973.Авторское свидетельство СССР9 850682, кл. С 21 С 7/10, 1981.Авторское свидетельство СССРУ 899656, кл. С 21 С 7/10, 1982.Авторское свидетель ство СССРУ 954439, кл, С 21 С 7/10, 1982.(54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОКОГО МЕТАЛЛА(57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении крупных слитков.Цель изобретения - повышение эффективности обработки, улучшение качества слитка и снижение расхода рабочего газа. Способ включает заполнение жидким металлом пульсационной полости 3 трубчатой колонны 2, погруженной в емкость 1 (изложницу) с жидким мем, подачу в пульсационную полость реагентов и вытеснение из нее жидкого металла в емкость путем периодического изменения давления рабочего газа в ней от 1,0-1,2 атмосфер13 ного до 0,8-2,5 гидростатического давления жидкого металла на входе в пульсационную полость с частотой 0,2- 1,5 Гц и амплитудой 0,3-0,9 высоты металла в пульсационной полости, причем рабочий газ подают под избыточ 69857нъпч давлением непрерывно на зеркало металла в емкость, а вытеснение металла из,пульсационной полости осуществляют периодической подачей нагретого рабочего газа из емкости.1 ил., 1 табл.1Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способамвнепечной обработки жидкого металла,и может быть использовано при получении крупных слитков,Цель изобретения - повышение эФФективности обработки, улучшение качества слитка и снижение расхода рабочего газа.На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ.Устройство состоит из изложницыс прибыльной надставкой для отливкислитка, трубчатой колонны 2 с пульсационной полостью 3 и механизмом подачи реагентов (условно не показано),установленной в опорной крышке 4 исоединенной с системой подачи и отвода рабочего газа, включающей питающий трубопровод 5, патрубок 6, соединяющий пульсационную полость с полостью изложницы через распределительный клапан 7, и выхлопной патрубок 8 для отвода рабочего газа изпульсационной полости.Способосуществляется следующимобразом.После заполнения изложницы 1 жидким металлом в него погружают трубчатую колонну 2, а крышка 4 герметиэирует полость изложницы 1.Начинают непрерывную подачу рабочего газа под избыточным давлениемпо читающему трубопроводу 5 в полостьизложницы над зеркалом металла, Засчет повышения давления над зеркаломметалла в изложнице жидкий металлзаполняет пульсационную полость 3 дозаданного уровня, превышающего уровень металла в изложнице, и одновременно происходит нагрев рабочего газа за счет тепла металла слитка и соответствующее увеличение объема газа,способствующее повышению высоты столба металла в пульсационной полости,Затем в пульсационную полость подают реагенты (при необходимости), а 5 через соединительньй патрубок 6 засчет поворота распределительного клапана 7 - нагретый рабочий гаэ, который поступает из полости изложницы 1,давление между полостями выравнивается и металл из пульсационной полостипод действием гидростатического напора вытекает в изложницу. После понижение уровня металла в пульсационнойполости рабочий газ путем поворота 15распределительного клапана 7 отводятв выхлопной па.трубок 8, а уровеньметалла в пульсационной полости засчет разности давлений вновь повышается до первоначального, Далее процесс вытеснения металла из пульсационной полости повторяется, обеспечивая непрерывное автоматическое колебание уровня металла в пулъсационнойполости в течение всего времени .обработки, что способствует интенсивному перемешиванию жидкого металласердцевины слитка и соответственноповышению качества кристаллизующегося металла,30После завершения процесса обработки подача рабочего газа прекрашается,а трубчатая колонна с крышкой снимается,35 П р и м е р, Обрабатывали жидкуюФазу кузнечного слитка массой 78 т, Марка стали 9 ХФ. В качестве рабочего газа использовали технический аргон.Для обеспечения герметичности полости изложницы на прилегающий Фланец крышки наносили огнеупорную пластичную массу, Трубчатую колонну Футеровали огнеупорной малотеплопроводной смесью.1369857 ОтносцтельЛмплиту- ОтносиГлубинапогружения коРасход газа в Частота Способ получе да колебаний тельная глубина ное увеличение содержаниянеметяллцческихвключенийв поперечном сечениив верхней пульсаций, Гц процессе обработки,мз /ч ния проникновения лонны,муровняметалла слитка пульса- ционной усадочных дефектовным ультразвукового кон - троля), % части слитка (по сравнению с цижцим сечениемслитка), % Предлагаемый 10,6 32,0 0,63 0,70 0,20 35,0 17,4 10,6 0,40 0,70 10,4 16,8 0,35 0,20 0,40 21,2 16,8 10,8 0,40 22,4 0,35 0,40 12,6 21,4 0,45 0,70 0,20 Прототип 21,5 64,3 0,42 131 0,40 0,70 Тираж 739 Подписное 811 ИИПИ Заказ 343/9 11 роизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Контроль качества металла получен- ныХ слитков осуществляли на поперечных и продольных темплетах, вырезанных из прибыльной части слитка, а также на поперечных темплетах из поковок с помощью ультразвука.Данные сравнительных испытаний слитков, полученных по предлагаемому и известному способам, приведены 10 в таблице. При этом использовали изложницу со следующими геометрическими параметрами: высота налива металла в прибыли 1,05 м, диаметр прибыли 1,64 м, диаметр слитка 2,02 м, конус ность 8%, высота металла в изложнице 4 м,Способ позволяет на 8-9% уменьшить расход жидкого металла на прибыль, в 2-3 раза уменьшить расход рабочего 20 газа и на 4-5% снизить брак поковок из слитков.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яСпособ внепечной обработки жидкого металла, преимущественно жидкой 25 фазы крупных кузнечных слитков, вкл очающий заполнение жидким металломпульсационцой полости трубчатой колонны, погруженной в емкость ",. жц.гким металлом, подачу ц цу.цьс г.цц: у;полость реагентов и вытеснение из нее жидкого металла в емкость путем периодического изменения давления рабочего газа в ней от 1,0-1,2 атмосферного до 0,8-2,5 гидростатического давления жидкого металла ня входе в пульсационную полость с частотой 0,2-1,5 Гц и амплитудой 0,3-0,9 высоты металла в пульсационцой полости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективцостц обработки, улучшения качества слитка ц снижения расхода рабочего гяэа, рабочий газ подают непрерывно ца зеркало металла в емкости, а вытеснение жидкого металла из пульсационной полостиосуществляют периодической подачейнагретого рабочего газа иэ емкости.