Способ обработки металла жидким шлаком

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 1 561738 Союз Советских Социалистических Республик(51) Л 1, Кл,а С 21 С 7/О сударственный комитет авета Министров СССР о делам изобретенийн открытий(088.8) Опубликован 5,06 летень22 Дата опубликования описания 03.08.77(72) Авторы изобретени В, И, Дубоделов, В, П. Полищук и В. П. Гребеню 1) Заявитель Институт проблем литья АН Украинск СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА КИМ ШЛАК таллургии и линости к разрасов обработки шла ковш, делснметал; еталла на оп 1. ьгироей из 10 менно чное эмул поступающ и одновре Изобретение относится к ме тейному производству, в част ботке технологических проце металла шлаком или флюсом,Известен способ обработки ком, заключающийся в сливе предварительно наполненный ную глубину жидким шлаком При этом происходит части вание шлака под действием печи в емкость струи металла замешивание его в расплав.Однако из-за переменнои скорости поступления металла в жидкий шлак процесс эмуль гирования происходит неустойчиво, размер образующихся гранул существенно колеблется и, кроме того, часть шлака еще до эмульгирования увлекается в металл, где из-за скоротечности процесса и переменной скорости 20 металла не представляется возможным обеспечить равномерное распределение рафинирующего реагента.Известен способ обработки металла жидким шлаком, включающий эмульгирование 25 шлака струей металла и смешивание его с металлом. Подачу шлака из локальной зоны производят под действием избыточного давления. Цикл обработки повторяется необходимое число раз 2, 30 Но при этом подачу шлака осуществляют в статичную ванну, что существенно ухудшает условия распределения его в объеме металла и, следовательно, снижает эффективность обработки. При этом размер частиц шлака не может рег лироваться, так как основным параметром будет давление газа, необходимое для преодоления статического давления столба металла и обеспечения распределения шлака в возможно большем объеме емкости с металлом. Иначе эффективность обработки будет весьма низкой,Цель изобретения - интенсификация процесса обработки металла эмульгпрованным шлаком и обеспечение надежного управления этим процессом,Это достигается тем, что эмульгирование и замешиванпе шлака в объем металла производят раздельно, при этом степень эмульгирования шлака регулируют изменением скорости струи металла в пределах 1 - 4 м/сек, а последующий ввод эмульгированного шлака в объем металла производят при скорости струи 1,3 - 5,2 м/сек.На чертеже изображена установка для осуществления предлагаемого способа,На поверхности металла в емкости 1 локализуют, например с помощью твердых стенок стакана 2, зону, в которую заливают количество жидкого шлака, необходимое для обра 561385 1 О 15 20 25 Зд 35 40 45 ботки данного объема расплава. С помощью движителя 3 (электромагнитного или механического насоса) либо газовой среды обеспечивают непрерывную струйную подачу металла из емкости 1 в стакан 2 с крышкой 4 по заборному 5 и нагнетательному б каналам.При этом струя металла оказывает динамическое воздействие на шлак в зоне контакта с металлом, деформирует границу раздела и возвращается в емкость, растекаясь вдоль границы раздела металл-шлак, обеспечивая пульсационные колебания в этой зоне. Указанная циркуляция производится с заданной постоянной скоростью струи металла до момента завершения эмульгирования всего объема шлака, После этого скорость струи увеличивается в 1,3 - 1,5 раза, в результате чего эмульгированный шлак увлекается и выносится струей металла через сопло 7 в объем расплава, обеспечивая его эффективную обработку.Кроме того, локальная зона, в которой происходит эмульгирование шлака, может периодически герметизироваться, например крышкой 4, и в этом случае предварительно эмульгированный шлак может быть введен в объем металла под избыточным давлением газа, что целесообразно для подачи шлака на значительную глубину в объем металла.Степень эмульгирования шлака регулируется скоростью струи металла, поступающей в локальную зону, При этом с увеличением скорости металла степень эмульгирования растет,П р и м е р. В емкости 1 установки, заполненной алюминиевым сплавом А 13 В, с помощью графитового стакана локализуют зону, в которую заливают флюс (30% МаС 1+ +47 /о КС 1+23/о Ма,А 1 Р). Высота столба флюса составляет 120 мм. Стакан размещается над каналом установки, работающим на нагнетание. Включается электромагнитный насос и струя металла, обусловленная действием электромагнитных сил, поступает по заборным и нагнетательному каналам установки в объем флюса, При скорости струи 1,3 м/сек эмульгирование флюса происходит в течение 7 мин, причем более высоким скоростям струи соответствует большая степень измельчения флюса. После завершения процесса эмульгирования флюса скорость металла увеличивается до 1,7 м/сек, и частицы флюса увлекаются потоком металла в объем сплава через сопла.Такой метод обработки позволяет повысить плотность металла с 2,57 г/см до 2,78 г/см, в 1,7 - 1,8 раза снизить содержание А 10 з и повысить в 1,6 - 1,8 раза пластические свойства сплава,Таким образом, применение способа позволяет произвести раздельно предварительное эмульгирование всего объема шлака до технологически необходимой величины частиц и последующую направленную подачу их в объем расплава, Кроме того, при этом обеспечивается надежное управление процессом, включая получение заданных фракций шлака, и оптимальный их ввод в объем расплава. Формула изобретения Способ обработки металла жидким шлаком, включающий эмульгирование шлака струей металла и смешивание его с металлом, о т л ичающийся тем, что, с целью интенсификации процесса обработки и обеспечения надежного управления, эмульгирование и замешивание шлака в объем металла производят раздельно, при этом степень эмульгирования шлака регулируют изменением скорости струи металла в пределах 1 - 4 м/с, а последующий ввод эмульгированного шлака в объем металла осуществляют при скорости струи 1,3 - 5,2 м/сек,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Воинов С. Г. и Шалимов А. Г. и др, Рафинирование стали синтетическими шлаками. М., Металлургия, 1970, с. 19 - 20.2. Авт, св.487947, кл, С 21 С 7/00, 1973.561738 едактор Д. Павло Заказ 1 Изд. Мв 524 И Государственного по делам изо 113035, Москва, Ж