Способ обработки металлического расплава

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 31,1077(51) М. Кл. С 21 С 7/00 ГОВ 1 Ааратааааый яематвтСааата Маняетрвв СССРав авлам аавбрвтввяйа атярытяй(72) Авторы изобретения О.Н.Мирошников Ждановский филиалУкраинского гасударственного института по проектированию металлургических заводови Научноисследовательский и опытно-конструкторский институтавтоматизации черной металлургии(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВАИзобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, при продувке металла в ковше инертным газом.Широко известен способ облагоражива ния металла путем продувки его в ков" ше через пробку в днище инертным газом (аргоном) 1.11Известен способ рафинирования расплавленных металлов от неметалличес- Т 0 ких включений, основанный на применении инертных газов, например аргоиа 12Известен способ втродувки жидкого металла инертным газом в ковше, по:которому инертный газ продуваатт.-через:.ИО" 15 ристыв пробкн с каналаМ 4 3Наиболее близким к цредлагаемомт изобретению .по. технической сущностк является способ продувки жидкого металла инертным газом,.в ковше через ЯО Пористю вставки :.4По этому спбстзбу для увеличения времени пребываиатя газового пузыря в расплаве эа счет увеличения длинь его пробега гаэ подаютпод острым углом 25 в горизонтальной плоскости к стенке ковша.Наиболее существенными недостатками известных способов являются низкая интенсивность продувки, определяемая 80 газопроннцаемостью пористых вставок,и низкая степень очистки расплава отнеметаллических включений и его дегазации,Целью изобретения является интенсификация процесса дегазации и очисткарасплава от неметаллических включений.,Цля этого предлагается способ, покоторому на инертный гаэ воздействуютультразвуковыми (упуугими) колебаниями с частотой 1.10 - 1.10 гц и ин 9тенсивностью 0,5-50 вт/см , причемЭинтенсивность колебаний изменяют впроцессе обработки металла инертнымгазом.. При обработке расплава инертный газпоступает в агрегат через капиллярыпористых вставок. При воздействииультразвука скорость протекания газав капиллярах возрастает в 10-20 раэблагодаря капиллярному эффекту.Таким образом, время обработки расплава значительно сокращается (с 4,5мин до 1 с 5 мин) .Кроме того, интенсивность ультразвуковых колебаний изменяют в процессе обработки от максимума в течение60 времени обработки до минимумаНа чертеже приведена схема обработки. расплава в ковше.Устройство содержит баллоны 1, подводящие трубы 2, рЖукционные клапаны 3, расходомер 4, пористый блок 5,ковш 6, генератор 7 ультразвуковых колебаний и волноводно-излучающую систему 8,Способ оуществляется следующим образом.1 ОАргон из испарителей или баллонов 1по трубе 2, достаточного сечения поступает к редукционному клапану 3, Послеустановления начального давления, которое определяется по количеству аргона, вводимого в единицу времени (при15расходе аргоса от 1000 л/мий до 4500л/мин начальное давление устанавлива"ют в пределах 1"5 ат), инертный гаэ,расход которого измеряется расходомером 4, подводится к пористому блоку 5 ЮкоФаа 6.Одновременно включают генератор 7упругих колебаний и через волноводноизлучающую систему 8 ультразвуковые(упругие) колебания передаются пористому блоку 5.При воздействии ультразвуковых колебаний скорость прохождения аргона через пористый блок. увеличивается в 510 раз эа счет ультразвукового капиллярного эффекта.Кроме того, за счет кавитацци увеличивается количество пузырьков аргона,вводимых через пористый блок в расплав,а, следовательно, феэ увеличения давления увеличивается количество аргона,вводимого в единицу времени в ковш.Может быть применено как непрерывное, так и импульсное воздействиеультразвуковых (упругих) колебаний с 4(ъчастотой 2-5 импульсов в секунду.Частоту ультразвуковых колебаний выбирают в диапазоне 1,10 - 1.10 гц,3 9в зависимости от размера капилляровпористых блоков и диаметра пузырьков 4аргона,. а интенсивность колебаний выбирают в пределах 0,5-.50 вт/сив зависимости от химсостава и размеров пористых блоков.Так, при продувке стал.; марки ЭИ 678,критичной к неметаллическнм включениям, в 100-тонном ковше через три пористые вставки иэ плавленного муллитанеобходимая степень дегаэации и очистки неметаллических включений можетбыть достигнута при примевении ультразвуковых колебаний с частотзой 10 кГци интенсивностью 1,0 вт/см за 1,5-2,0мин вместо 4,5-5,0 мин при известнойтехнологии обработки. При продувке расплавов инертным газом, обработанным ультразвуковыми колебаниями, мощность (ннтенсивность)этих колебаний должна меняться в процессе продувки.Так, в начале продувки мощность колебаний поддерживают на определенномуровне (максимуме) в течение времени,составляющего 60 от времени обработки, а затем мощность колебаний снижают на 15-20 и поддерживают на этомУровне до конца обработки.Снижение мощности в заключительныйпериод обеспечивает прохождение аргона через расплав тонкими струйками,что способствует уносу неметаллических включений в шлаковый покров.Способ может быть реализован с заменой генератора ультразвуковых колебаний и волноводно-излучающей системыдинамической сиреной, которая устанавливается перед пористым блоком,Предложенййй СПособ.может быть применен нри обработке.жндкогО металла инертным газом в плавкльном агрегате, в изложницах, при непрерывной разливке или при выпуске металла из плавильных агрегатов.Наибольший экономический эффект может быть получен при обработке металла в ковше при атмосферном давлении.формула изобретенияСпособ обработки металлического расплава, заключающийся в продувке расплава инертным газом через пористые вставки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что , сцелью интенсификации процесса дегазации и рчистки расплава от неметаллических включений, в процессе продувки на инертный газ накладывают ультразвуковые колебания с частотой 1,10 .1. 10 ф гц и интЕноизвоетью О, 5-50 вт/ смз, снижая интенсианоств от начала продувки к концу.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:Ф1. Ойкс,Г.Н. и др. Обработка металла инеРтными газами,М.,Металлургия, 1969, стр.23-32.2. Дегазация и рафинирование цветных металлов аргоном, НИИмаш, М.,1967, с.3-13.3. Авторское свидетельство СССР В 422530, кл. В 22 Ъ 41/00,1971.4. Авторское свидетельство СССР 9 416157, кл. В 22 0 11/10,1970.Составитель А.КондратьеваРедактор Е.Братчикова Техред З.фанта Корректор В,ПаппЗакаэ 2978/18 Тираж 693 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретениИ и открыткой113035 Москва ЖРараская наб, д 45филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул. Проектнав, 4