Способ обработки расплавленного металла
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1 б 0479 (21) 2752229/22-02 (51) М. Кл.3 Союз Советских Социалистических РеслубликС 21 С 1/02 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 23.1080. Бюллетень М 39 Дата опубликования описания 23.10.80(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННОГОМЕТАЛЛА 2ние), что снижает в целом эффектив- .ность обработки с применением углеродсодержащих материалов.Цель изобретения - повышение .эф 5 фективности раскисления и дегазацииметалла за счет улучшения его перемешивания.,Поставленная цель достигается тем,что введенному в металл стержню а10 участком из углеродсодержашего материала сообщают осевые вибрации счастотой О,4-15 Гц и амплитудой 10100 мм, причем первые 30-70 времени обработки стержень вибрирует с15 частотой 5-15 Гц, а оставшееся времяс частотой 0,4-5,0 Гц, а также тем,что вибрирующий стержень в процессеобработки перемещают по ширине и глубине металла,20 При этом благодаря трению междустержнем и металлом и лобовому со-противлению торца стержня осущест-вляется интенсивное пееремешивание и.возбуждаются вибрации всего объема25 металла.В результате происходит дроблениепузырей, образующихся при реакциитвердого углерода с кислородом металла, и торможение их всплывания, что30;способствует более полной реализации Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обработке стали с целью раскисления и дегазации металла,Известен способ внепечной обработки чугуна и стали, при котором в ковш загружают реагент и после напол нения ковша металлом осуществляют перемешивание, используя азот, аргони другие газы 11.Недостатком такогоспособа является снижение температуры металла (2-5 о С/мин) а также наличие выбросов металла из ковша.Известен способ вакуумной дегаэации жидкого металла, при котором для увеличения скорости и степени дегаэации после создания вакуума в металл вводят стержень плохо смачиваемого расплавом углеродсодержащего материала в количестве, достаточном для раскисления стали без ее науглероживания 2).Недостатком этого способа является сильная неравномерность перемешивания металла во времени (во второй половине процесса интенсивность перемешивания резко уменьшается) и по высоте ковша (нижние слои металла ковша перемешиваются хуже, чем верхДонецкий ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институтэффектов раскисления и дегазации стали. Кроме того. сама реакция раскисления стали твердым углеродом интенсифицируется за счет образования награнице раздела металл-твердый углерод кавитационных плоскостей и появляется воэможность достижения высокихрезультатов обработки без применениявакуума.Рациональные параметры вибрациистержня - частоты 0,4-15 Гц и амплитуда 10-100 мм, При увеличении часто фты более 15 Гц имеет место разбрызгивание и засасывание воздуха стержнемвглубь металла, резко вырастают затраты энергии на перемешивание. Приснижении частоты вибрации ниже 0,4 Гц 15эффект от их применения резко снижается. Аналогичная картина наблюдается й при выходе значений амплитуд заинтервал 10-100 мм.Исследования процесса показывают 20также, что при более высоких частотах1вибрации стержня происходит болееинтенсивная циркуляция расплава, при .снижении частоты преобладающим является колебательное движение объе 25мов металла. Поэтому целесообразнов первые 30-70 времени обработкиинтенсифицировать перемешивание засчет более высокой частоты вибрациистержня (5-15 Гц), а в оставшеесявремя при пониженной частоте (0,45,0 Гц) обеспечить ускоренное всплывание неметаллических и газовых включений. Эффект обработки повышается,если вибрируюший стержень перемешаютпо ширине и высоте объема металла. 35На чертеже представлена схемаосуществления способа,В ковш 1 с обрабатываемым металлом 2 погружен стержень 3 с участком,из углеродсодержашего материала 4. В 40качестве углеродсодержащего материала можно использовать графитовые илиугольные электроды и блоки, для Футеровки остальной части стержня - стандартные огнеупоры, применяемые для 45стопоров сталеразливочных ковшей, Поперечный размер углеродсодержашегоблока принимают равным 0,1-0,25 размера ковша. Глубина погружения составляет 0,4-0,8 глубины металла, чтообеспечивает перемешивание нижнихслоев металла и исключает воэможностьполомки стержня из-за упора в днище.Включение привода, обеспечиваюШеговибрации стержня с частотой 0,4-15 Гци амплитудой 10-100 мм, производитсянепосредственно перед погружением.Стержень закрепляют на поворотнойподъемной консоли, что позволяет впроцессе обработки перемеюать еговместе с консолью по дуге вдоль поверхности металла и изменять глубинупогружения углеродсодержашего блока.П р и м е р 1. На холодной моделиисследуют гидродинамику расплава приобработке его по предлагаемому спо собу, Металл моделируют трехпроцентным раствором уксусной кислоты, углеродсоцержаший блок - мрамором, Геометрический масштаб модели по отношению к сталеразливочному ковшу вместимостью 140 т - 1:10.П р и м е р 2, Металл расплавляютв индукционной печи ИСТс основ-ной футеровкой, Масса плавкй беретсяв пределах 40-45 кг, а глубина металлической ванны - 270-300 мм. Обработке подвергают малоуглеродистую стальтипа 08 КП,.Стержни изготавливают наборкой изшамотовых катушек, в качестве углеродсодержащего материала применяют графитовые блоки диаметром 25 мм, длиной 35 мм, Длина всего стержня около600 мм. Вибрацию стержня производятлабораторным вибратором и начинаютсразу же после .погружения стержня вметалл на глубину 250 мм.Продолжительность вибрационной:обработки металла составляет 55 с, .причем 30 с обработку ведут с частотойколебаний около 8 Гц,а остальное время - с частотой около 2,0 Гц, амплитуда колебаний - на уровне 10 мм.Анализ проб металла, отобранныхдо и после обработки в кварцевые проб.ницы, показывает, что содержание кислорода за время вибрационной обработки снижается на 35, азота - на 15,водорода - на 35.При использовании способа для предварительного раскисления металла можно снизитьрасход ферросплавов на 20и повысить качество металла за счетувеличения глубины раскисления и дегазации металла.Формула изобретения1. Способ обработки расплавленногометалла, включаюший раскисление идегазацию расплава путем погружениями.в него стержня с участком из углерод.содержашего материала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияэффективности обработки за счет улучшения перемешивания металла, стержнюсообшают осевые вибрации с частотой0,4-15 Гц и амплитудой 10-100 мм,2, Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что первые 30-70времени обработки стержень вибрируетс частотой 5-15 Гц, а оставшееся время - с частотой 0,4-5 Гц,3, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю ш и й с я тем, что вибрирующий стержень в процессе обработкиперемещают по ширине и глубине металла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,"Доь апй ЯеИ", диет,Зсфср 1914,6 о, дф Н,р 44 О,2, Авторское свидетельство СССР9 384886, кл. С 21 С 1/00, 1972,каз 7432/32 ВНИИПИ Государственног по делам изобретен 113035, Москва, Ж, раж 608 Помитета СССРи открытийушская наб., д.шютВВатШШФ
СмотретьЗаявка
2752229, 16.04.1979
ДОНЕЦКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
МАЧИКИН ВИКТОР ИВАНОВИЧ, САПИРО ВЛАДИМИР САУЛОВИЧ, СМИРНОВ АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ, ПЕРИСТЫЙ МИХАИЛ МИХАЙЛОВИЧ, ЗБОРЩИК АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C21C 1/02
Метки: металла, расплавленного
Опубликовано: 23.10.1980
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-773081-sposob-obrabotki-rasplavlennogo-metalla.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ обработки расплавленного металла</a>
Предыдущий патент: Испаритель для ввода реагентов в расплав
Следующий патент: Устройство для непрерывного рафинирования металла
Случайный патент: Шихта для изготовления легковесных огнеупорных изделий