Способ выплавки высококачественных сталей и сплавов

Союз Советсння Социалистических РеспублнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 290678 (21) 2634505/22-02с присоединением заявки йо(23) Приоритет 51)М, Кл С 21 С 5/56 Государственный комитет СССР но девам изобретений и открытийДата опубликования описания 230981(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВИзобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при вакуумно-дуговом и других видах переплава.Известен способ получения слитка стали, включающий выплавку исходного металла в дуговых печах с легиро. - ванием кремнием и раскислением повышенным количеством алюминия и последующий переплав в вакуумно-дуговой печи, При выплавке исходного металла легирование кремнием производят перед выпуском, после диффузионного и осадочного раскисления алюминием при содержании последнего в металлах 15 более 0,02 13Недостатком способа является то, что при разливке металла, раскисленного кремнием и повышенным количеством алюминия, происходит вторичное 20 окисиение раскислителей, а также ихокисление при кристаллизации расплава. Образующиеся при этом неметаллические включения не полностью удаляются иэ металла ВДП. Это приводит к снижению качества металла.Известен способ выплавки слитков вакуумно-дуговым переплавом, при котором металл расходуемого электрода выплавляют без применения сильных 30 раскислителей, а во время переплава в вакуумно-дуговой печи в жидкую ванну металла в кристаллиэатор вводят активный раскислитель (алюминий, титан, цирконий и др.) (2 1.Недостатком способа является то, что при раскислении металла в кристаллизаторе вакуумно-дуговой печи образуются термодинамические прочные тугоплавкие окислы. На поверхности ванны они коагулируют, укрупняются, отгоняются к стенкам кристаллиэатора и заливаются металлом, поражая подкорковую зону слитка. Образующаяся на поверхности ванны твердая корочка окислов затрудняет всплывание неметаллических включений иэ ванны и доступ раскислителя к жидкой ванне, Это приводит к низкому качеству и выходу годного металла. Цель изобретения - повышение качества и выхода годного металла.Указанная цель достигается тем, что за 1-5 мин до прекращения разливки в изложницу вводят раскисли- тель в количестве 0,01-1,0 кг/см ее диаметра, затем производят переплав с оплавлением раскисленного слоя электрода во время выведения усадоч865928 ной раковины до получения огарка высотой 0,1-1,0 от диаметра электрода.При введении раскчслителя в конце разливки в изложницу, он взаимодействует с кислородом и азотом жидкого металла и образующиеся продукты реакции раскисления всплывают на поверхность ванны. При этом образуется плотный раскисленный слой (мост) металла, который предотвращает диффузию газов в слиток (электрод) и исключает окисление металла в порах, 0 предотвращает рост электрода. При введении раскислителя в изложницу менее 0,01 кг/см диаметра кристаллизатора образующаяся с торца электрода корочка металла является неплотной и через 15 поры проникают газы й пары атмосферы. При этом металл усадочной области интенсивно окисляется, что приводит к повышенному загрязнению усадочной области и электрода-слитка. Введение . раскислителя более 1,0 кг/см диаметра изложницы является неэкономичным и приводит к излишнему его расходу.Чтобы получаемый при переплавке электрода слиток защитить от окисления необходимо раскисленный слой электрода оплавлять в конце переплава во время выведения усадочной раковины. Раскисленный плотный мост металла на торце слитка предотвращает диффузию газов в тело слитка и З 0 его окисление.Оплавление окисленного слоя до получения огарка высотой менее 0,1 диаметра электрода может привести к выводу из строя электродержателя и 35 загрязнению подкоркового слоя твердыми шлаковинами, образующимися и Глубина обдирки слитков для удаленияшлаковинмм Введение раскислителей, мин до окончания разлив- ки Загрязненностьнеметаллическими включениями,гарок Расход раскислителя, кг/см Способ Предлагаемый1 вариант2 вариант 0,00080 0,00050 0,00050 0,00200 0,0 0,01 0,010,0 0,50 0,10 0,50 1,00 3 вариант Известный Нет ку металла без применения раскислителей, отливку расходуемых электродов и их переплав, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода годного и качества метал ла, раскислители вводят за 1-5 миндо прекращения разливки в количестве 0,01-1,0 кг/см ее диаметра, затем производят переплав, а расплавление раскисленного слоя производят 65 во время выведения усадочной раковиформула изобретения Предлагаемый способ позволит в 3-4 разаснизить содержание неметаллических включений в стали, повысить выход годного на 10 и снизить расход раскислителей. Способ выплавки высококачественныхсталей и сплавов, включающий выплавнакапливающимися при переплаве раскисленного металла. Получение огарка высотой более 1,0 диаметра электрода, вызывают рост и окисление головной "- части слитка.Для раскисления применяют алюминий, цирконий, кальций, углерод и др.Введение раскислитьля в течение времени менее одной минуты до окончания разливки не обеспечивает необходимую высоту плотной верхней части электрода и образование надежногоплотного раскисленного слоя металла, исключающего проникновение кислорода и паров из атмосферы. Введение раскислителя более, чем через 5 мин до окончания разливки приводит к повышению степени вторичного окисления в головной части электродов.П р и м е р . Сталь марки 16 хНЗМА выплавляют в индукционной печи емкостью 700 кг без раскисления кремнием, марганцем, и алюминием. Разливку стали производят в изложницы диаметром 140 мм на электроды. За 1-5 мин до окончания разливки вводят алюминий в количестве 0,01-1,0 кг/см диаметра изложницы. Отлитые электроды переплавляют в печи Ус оплавлением раскисленного слоя во время выведения усадочной раковины в наплавляемом слитке. Для сравнения один электрод переплавляют с подачей алюминия во время переплава, Электрические режимы переплава, давление в печи устанавливают одинаковыми для предлагаемого и известного способов. Результаты опробования приведены в таблице.865928 Редактор Н.Егорова Заказ 7993/40 Тираа 621ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Рауюская наб., д.4/5 Подписное филиал ППП фПатентф, г.уагород, ул.Проектнаяр 4 иы до полученил огарка высотой 0,1- 10 диаметра электрода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Автррское свидетельство СССРВ 392106, кл. С 21 С 5/56, 1972. 2. Авторское свидетельство СССРВ 383743, кл. С 21 С 5/56, 1974. Составитель Л.МагавмоваТехред 3, фанта Корректор М. Демчик