Способ порционного вакуумирования подшипниковой стали

ОЮЗ СОВЕТСКИ 8122 ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК С 21 С 710 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) СПОС РОВАНИЯ ПОРЦИОННОГО ВАКАЛИ ни мо ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Ма)уров Е,ф. и др. Повышение качества подшипниковой стали путем вакуумного фосфонирования. Сталь, Ь 5, 1988, с.29-32,Изобретение относится к области чер- ной металлургии, в частности к способам порционного вакуумирования стали.Целью изобретения является повышее качества стали и снижение ее себестоисти.Согласно предложенному техническому решению в течение каждого цикла вакуумироания осуществляют переменную продувку металла нейтральным газом с расходом 1-10 м. /ч: при верхнем положении вакуум)камеры расход нейтрального газа поддерживают на уровне, близком к минимальным значениям, при нижнем положении вакуум- камеры - на уровне, близком к максимальным )начениям, а массу вводимого алюминия в отвакуумироаанный металл определяют по формуле; А=(10-16)/М, где: А 1 - масса присаженного алюминия, кг/т; М - количество циклов вакуумирования.Использование переменной продувки расплава нейтральным газом при порционном вакуумировании позволяет в полной(57) Сущность: в течение каждого цикла вакуумирования осуществляют переменную продувку металла нейтральным га)ом с расходом 1-10 м /ч: .при верхнем3положении вакуум-камеры на уровне, близком к максимальным значениям, а количество вводимого алюминия в отвакуумированный металл определяют по формуле А =(1 О - 16)/М, где А - масса присаженного алюминия, кг/т; Й - количество циклов вакуумирования. 1 табл,мере использовать аргон для эффективного перемешивания металла и, как следствие, удаления вредных примесей, причем при одновременном увеличении стойкости огне- упоров или снижении затрат на огнеупоры.Это происходит в результате повышения пале)ной поверхности контакта металл-пу)ы- .ри аргон) и снижения интенсивности и поверхности контакта нагретая футеровка - нейтральный га) (менее нагретый).При верхнем положении вакуум-камеры, когда металл в камере практически от. сутствует, расход аргона целесообразно . подде)оживать на нижнем уровнем, равном1-3 м /ч, Поддержание более низкого расхода приводит к аварийной ситуации из-)а )аметалливания отверстия фурмы для подачи аргона. При увеличении расхода аргона наблюдали резкое ухудшение стойкости футеровки патрубка и камеры (см.группу примеров 1, таблицы).При нижнем положении вакуум-камеры в ней находится максимальная масса порции вакуумируемого металла. В этом случае расход аргона необходимо поддерживать на уровне 8-10 м ч. Использование болеезвысокого расхода аргона приводит к повышению затрат на огнеупоры, более низкого - к ухудшению качества металла по кислородсодержащим включениям (см.группу примеров И, таблицы),Присадка в отвакуумированный металл массы алюминия, согласованной с количеством циклов вакуумирования, приводит к снижению расхода алюминия и повышению. качества металла (см,группы примеров Н 1- Ч, таблицы).При меньшем количестве циклов вакуумирования нераскисленного металла необходимо присаживать в отвакуумированный металл большую массу алюминия, увеличение количества циклов вакуумирования требует уменьшения массы присаживаемого алюминия,Это связано с тем, что вакуумирование металла, раскисление алюминием выполняют функции, в том числе и одинаковые. Например, снижение в металле массовой доли растворенного кислорода,Присадка одной и той же массы алюминия в отвакуумированный металл независимо о 1 количества циклов вакуумирования приводит либо к ухудшению качества подшипниковой стали по неметаллическим включениям, либо к повышению затрат на огнеупоры в связи со снижением их стойкости и ухудшению качества поверхности ме, талла (см.группц примеров Ч, таблицы).Наоборот, согласованная присадка оптимальной массы алюминия, зависящей от количества циклов вакуумирования, приводит к повышению качества металла и уменьшению расхода алюминия (группа полимеров НОЧ, таблицы),Присадка меньшей массы алюминия (чем необходимо по изобретению) приводит к получению недораскисленного металла; что является причиной ухудшения качества подшипниковой стали по кислородсодержащим неметаллическим включениям; присадка большей массы. алюминия приводит к резкому ухудшению качества подшипниковой стали по поверхностным дефектам, изза перераскисленности металла и высокого остаточного содержания алюминия в готовой стали (группа примеров 1 Ч, таблицы).Оптимальные результаты по опробованию предлагаемого способа порционного вакуумирования стали получились при расходе аргона. при везохнем положезнии вакуумкамеры - 1-2 м /ч и 9-10 м 1 ч - при нижнем положении вакуум-камеры, при массе алюминия, введенного в отвакуумированный металл, 0,33 - 0,23 кг/т при 40 - 60 циклах порционного вакуумирования.5 В связи с повышением качества подшипниковой стали по наиболее опасным кислородсодержащим неметаллическим включениям, ожидается эффект и у потребителя от повышения долговечности работы 10 подшипников в условиях их эксплуатации.П р и м е р, Подшипниковую сталь выплавляли в 100-т злектродуговой печи, Полупродукт доведенный в печи до необходимой температуры, выпускали в ковш, где осуще-.15 ствляли десульфурацию металла и частичное легирование. Затем производили порционное вакуумирование металла с одновременной продувкой расплава аргоном через щелевые фурмы, расположенные в 20 верхней части патрубка. При вакуумировании осуществляли и корректировку химического состава металла.При нахождении вакуум-камеры в верхнем положении расход азогона поддержива ли на уровне 0-4 м /ч, при нижнемположении камеры - на уровне 11-6 м /ч.зКоличество циклов вакуумирования изменяли от 30 до 70. Массу присаживаемого алюминия вычисляли по предложенной 30 формуле А = (10 16)й и без нее. Алюминийвводили в виде гранул в.конце вакуумирования или в аиде проволоки после окончания вакуумирования,Оценку металла по неметаллическим 35 включениям производили с использованием действующих стандартов, Оценку затратна огнеупоры осуществляли с использованием замеров о степени износа футеровкиагрегата в процессе поплавочного вакууми 40 рования металла,Обобщенные данные по опытно-промышленному опробованию предлагаемого способа представлены в таблице,45 Формула изобретения Способ порционного вакуумированияподшипниковой стали, включающий раскис- ление металла алюминием и продувку ме талла нейтральными газами, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения качества металла и снижения его себестоимости, в течение каждого цикла вакуумирования осуществляют переменную продувку метал ла нейтральным газом с расходом 1-10м /ч, причем при верхнем положении вакуумной камеры расход газа поддерживают на уровне близком к минимальным значениям, при нижнем положении на уровне, близком к максимальным значениям. алюминий вво1812220 дят в конце вакуумирования, массу вводимого алюминия определяют по формулеА 1 = , кг/т,. 10 - 16 где А 1 - масса присаженного алюминия, кг/т;й - количество циклов вакуумирования,Затратына огнеупорыотн ааРасходалюминия,кг/ти и ее ееМасса при"саженногоалюминияв металл,кг/т Способвакууми"рованияСредний балл из максим. гло були оксида 2,20 1,80 ." 100 1,50 Известный Лредлагаеимый1. Яварийная ситуация1,60 751,50 75 0,261 50 95 а . Ни3,50 110ее о 2 3 О,2 1,70 1,8 О 1.80 1,85 5 о О,26 0,26 11 10 9 8 6 и 11 0,26 026 50 и Н 13/30 044 13/400,33 13/50 0,26 13/60 0 23 13/70 аа 19 30 401 0,44 0,33 0,26 0,23 0,19 50 60 70 0,16 0,20 0,26 0,32 2,001;85 . 751 901 70 751 80 1 50 751,80 1,50 75ухудаение поверхности стали2,10 . 1,75 80Ухудщение поверх :130ности стали 50 0,26 0,26 2, 92 9 30 70 е еееиее Составитель В,КотляровТехред М.Моргентал Корректор С.Шекмар Редактор Заказ 1559 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", т. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Расход аргона приверхнем положении ка" меры, мз/ч Расход аргона при,нижнем положении камерыМЗ/1 2,00 1,75 1,80 1,50 180 150 1,95 1,702,20 1,90 1,90 1,60 1851,55 1,80 . 1,50 1,75 150 1,70 1,50 8/50 0,1610/50 02013/5 о о,2616/50-0,3218/5 о 0,360,260,26 1008575757080757590110.