Способ подготовки шихты для выплавки высоколегированных сталей и сплавов

(51)5 В 22 Р 3 ДЛЯ ВЫПЕЙ И те элементов и ю зону коно способаро сплавы егирующих централь Ф плавов ОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1366288, кл. В 22 Е 3/02, 1985,.Авторское свидетельство СССРУ 1247160, кл. В 22 Е 3/02, 1985.(57) Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к способамприготовления шихтовых материалов кплавке. Цель изобретения - снижениеэнергозатрат, потерь легирующих и Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам приготовления шихтовых материалов к плавке, и может осуществляться на всех предприятиях, производящих выплавку стали в электродуговых печах для фасонного литья й заготовок для поковок различного назначения.Цельизобретения - снижение энергозатрат, потерь легирующих и ферросплавов и увеличение производительности процесса.В отличие от известноглегирующие элементы и Фер ферросплавов и увеличение производительности процесса. Легирующие элементы и ферросплавы помещают в центральную зону в контейнере внутри стружки, а нагрев перед брикетированием осуществляют в разгерметизированном контейнере, помещая его в печ с температурой 0,75-0,90 температуры плавления материала контейнера, и, выдерживают при этой температуре до достижения в осевой зоне температуры 0,3-0,5 температуры плавления стружки, при этом брикетирование производят до плотности материала в осевой зоне 40-707. За счет улучшения тепло передачи и интенсификации нагрева, а также одновременного нагрева легирующих материалов совместно со стружкой производительность по сравнению с иэ .вестным способом увеличивается на 70-902, а энергозатраты снижаются на 20-407 1 табл. помещают в центральную зону в кон йнере внутри стружки и нагрев перед брикетированием осуществляют в разгерметизированном контейнере, помещая его в печь с температурой 0,75;0,90 температуры плавления материалов контейнера, и выдерживают при этой температуре до достижения в осевой зоне температуры 0,3-0,5 температуры плавления стружки, а брикетирование ведут до плотности материала в осевой зоне 40-703,Помещением лтейнера в процессе последующего плав,ления шихты достигается снижение потерь легирующих и ферросплавов.Нагрев контейнера в разгерметизи 5рованном состоянии, помещение его впечь с температурой 0,75-0,90 температуры плавления материала контейнера связано с необходимостью избежатьрасплавления материала контейнера при 10,одновременном повышении производительности процесса,Помещение контейнера в печь с температурой ниже 0,75 температуры плавления материала контейнера нецелесообразно, так как снижается производительность процесса в результате более,длительного его нагрева до температуры прессования,Помещение контейнера в печь с температурой более 0,90 температуры плавления материала контейнера можЕТ привести к оплавлению контейнера и егоразрушению при последующем прессовании, 25Выдержка разгерметизированногоконтейнера в печи до достижения температуры в его осевой зоне 0,3-0,5температуры плавления стружки обусловлена обеспечением наилучших показателей при последующем прессованиистружки.При температуре в осевой зонеконтейнера менее 0,3 температурыплавления материала стружки возможнонеполное удаление влаги эмульсии,масла и прочих органических веществ.Ероме того, недостаточный прогревосевой зоны может привести к низкойплотности в этой зоне и последующему 40повышенному угару металла при расплавлении, Увеличение температуры восевой зоне контейнера более 0,5 температуры плавления материала стружкиприводитк повышенному расходу энер 45гии на нагрев и снижению производи, тельности процесса.П р и м е р, Изготовили цилиндрический контейнер из ст. 3 диаметром76 мм, высотой 200 мм, толщиной стенки 1,5 мм. В боковой поверхности50контейнера просверлили отверстие диаметром около 3 мм для .выхода газообразных продуктов при нагреве.В контейнер загрузили стружку изсплава ХН 62 ВИЕТЮБ, При заполнениистружкой половины высоты контейнерав осевую зону поместили легирующиеэлементы и ферросплавы. Еоличество и массу легирующих элементов и ферросплавов определяли исходя из химического состава стружки с учетом угара легирующих элементов и ферросплавовЗатем продолжили заполнение контейнера стружкой. После загрузки стружки к контейнеру приварили. верхнюю крышку. Насыпная плотность стружки в контейнере составляла около 38 .Нагрев контейнера осуществляли в камерной печи при 1220 О, что составляло 0,8 температуры плавления материала контейнера, При этой температуре выдерживали контейнер до достижения в осевой зоне 0,4 температуры плавления сплава ХН 62 ВИЕТОБ.Брикетирование контейнера со струж" кой производили в жесткой пресс-форме на прессе усилием 2,0 ИН. Размерыполученных брикетов 20" 80" 200 мм приплотности материала в осевой зоне58 . Всего было изготовлено 20 брикетов из стружки ХН 62 ВИЕТЛБ, Кассакаждого брикета составила около 2 кг.Изготовленные брикеры переплавилив индукционной печи с последующимприменением вакуумно-дугового переплава. Из полученного слитка изготовили лопатки газотурбинных двигатечлеи.Брикетирование с плотностью ниже40 приводит к разрушению брикетовпри последующих их транспортировкахк печам. Брикетирование с плотностьюболее 70% нежелательно с точки зрения экономии энергозатрат при прессовании.Испытания предлагаемого способапроводили при граничных (опыты 2, 4,7, 8, 11 и 12), запредельных (опыты1, 5, 6, 9, 10 и 13) и оптимальныхзначениях параметров способа (опыт 3),Для получения сравнительных данныхбыли проведены аналогично испытанияизвестного способа (опыт 14).Режимы проведения предлагаемого иизвестного способов и результаты испытаний приведены в таблице,Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что предлагаемыйспособ приготовления шихты обеспечивает повышение производительностипроцесса на 70-90%, снижение энергозатрат на 20-40%, уменьшение потерьлегирующих компонентов и ферросплавов.Использование предлагаемого спосот ба приготовления шихты дпя выплавки5 1547952 6 высоколеги ованныхгированных сталей и сплавов рузку в металлический контейнер, наг- ". обеспечивает по сравнению с извест-, рев, брикетирование, о т л и ч а ю - ным способом более высокую производи- щ и й с я тем что, с цель тельность процесса; уменьшение энер-:гозатрат при нагреве контейнеров со и ферросплавов и увелич нияи ерросплавов и увеличения проиэвостружкой и последующем брикетирова-дительности процесса, легирующие элении; уменьшение потерь легирукш 1 их менты и ферросплавы помещают в цент- компонентов и ферросплавов за счет ральную зону контейнера внутри стружразмещения их в осевой зоне контей ки, нагрев перед брикетированием нера. осуществляют в раэгерметизированномконтейнере, помещенном в печь с темф о р м у л а и з о б р е т е н и я пературой 0,75-0,90 температуры планления материала контейнера, и выдер 15 живают при этой температуре до дости"Способ подготовки шихты для вып- жения в осевой зоне температуры 0,3- лавки высоколегированных сталей и0,5 температуры плавления материала сплавов, включающий подготовку струж- стружки, а брикетирование ведут до ки, ее дробление, очистку от масел и плотности материала в осевой зоне других неметаллических примесей, заг 40-702. Режимы проведения испытаний Результаты испытаний Энерго- Результатызатраты, процессаед ПлотОтношение температуры печи к температуре плавления контейнера, 7 ре /Р Производительность новть процесса,в осевойзоне,ед. пературе плавления стружки,о с 58585858. 0,4 1,30,4 1,70,4 1,850,4 1,90 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60,750,800,90 1 2 3 4 ПодппавлениеоболочкиРазрушение наг"ретого контейнера при транспортировкеБольшие усилия.при брикетировании 0,4 0,98 0,80 0,8 2,2 58 0,2 О, 75 0,50 0,45 0,50 2,01,61,21,85 58 58 58 30 78910 0,3 0,5 0,6 0,4 0,80 0,80 0,80 0,80 Большие потерина угар легирув"щих компонентови ферросплавов 0,550,700,80 Большие усилияпри брикети- ровании 1,85 1,85 1,85 40 70 85 0,4 0,4 0,4 0,80 0,80 0,80 11 12 13 1,0 1,0 95 0,45 0,75 14