Способ разливки ферросплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А а) С 21 С 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТВУ П, Серди Нарыжный ндратьев, афиулин и вов дство фер1975,во СССРО, 1965,99 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Серовский завод ферро(56) 1. Рысс М. А. Произвсплавов, М"Металлургия,с. 215-216,2. Авторское свидетельстИу 290715, кл. С 21 С 7/О3, Патент США Иу 33238кл, В 22 1) 7/00, 1970.(54)(57 СПОСОБ РАЗЛИВКИ ФЕРРОСПЛАВОВ, включающий последовательнуюпослойную разливку металла плавок водин блок, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью сокрашения потерь металлапутем предотвращения сваривания слоев,второй и последующие слои первоначалвно формируют со скоростью 10-20 мм/Мйндо высоты 0,1 0,2 от общей. высоты слоя,после чего прекращают подачу металла напериод 0,1 0,5 от общей продолжительности разливки и далее ведут заливКуметалла со скоростью 20:40 мм/мин.Изобретение относится к металлургии,а именно к разливке ферросплавов.Известен способ раэниваи низкоуглвро",дистых ферросплавов в слитки неболЬшихразмеров с, периодцческим наполнением и5разгрузкой приемных устройс гв.Такая разливка осуществляется в чугунные или стальные плоские изложницыс подсыпкой на ее дно мелочи сплава,,либо, в шлаковни, в ксторые предвари-тельно на 2/3 их объема заливают шлак 1Недостатками разливки являются необходимость большого количества изложници шлаковен, загромождение разливочногопролета этим оборудованием, мелкоштучная разливка чрезмерно загружает работуелектромостовых кранов, что с учетомпериодичности осуществления разливки инеобходимости подготовхи приемных ем 20костей стало основной причиной, сдерживающей производительность цехов.Известен способ разливки феррохрома на специальных разливочных машинах,включающий формирование слитка с помощью охлаждаемьпс изложииц-кристалли-,эаторов и валка-кристаллизатора 2 .Недостатком етого способа являетсянизкая стойкость оборудования.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемомуэффекту является способ разливки ферросплавов, включающий послойную заливкусплава в емкость. Емкость обычно имеетогнеупорную футеровху, После слим шлака вСпециальные металлические ковши металл 35сливается. в емхость. Как только металлзатвердеет,в емкость заливают вторуюплавку после сшиа шлака. И так несколько слоев-плавок, после чего весь блок,достают, дробят и. сортируют Г 33, 40Однако послойная разливка применяется только к ферросплавам, выплавляемымнепрерывным процессомЭто объясняется тем, что при непрерывном процессевеличина перегрева металла над теапературой ликвидус относительно мале, чтопредотвращает смримние слоев,Испытании послойной разливки показали непригодность для ферросплавов, выплавляемых периодическим процессом, напри - 50мер ниэкоуглеродистого феррохрома. Несмотря даже на образование окисной пленхи на поверхности слоев, они смривалжьмежду собой в единый слиток. Это объяс-,няется тем, что металл 1 получаемый пери одическим процессом, имеет значительныйперегрев над температурой лихвидус (на50 200 о С), Из-за перегрева металлаокисная пленка предыдущего слоя разрущалась жидким металлом, чем облегчался процесс частичного размывании поверхности струей заливаемого металле и последующейвзаимодиффузией контактирующих слоевЦель изобретения - сокращение потерь металла петум предотвращения сваривания слоевПоставленная цель достигается тем, что согласно способу разливки ферросплавов включающему последовательную послойную разливку металла плавок в один блок, второй и последующие слои первоначально Формируют со скоростью 10 20 мм/мин до высоты 0,1-0,20 от общей высоты слоя, после чего прекращают подачу металла на период 0,1 0,5 от обшей продолжительности разливки и далее ведут заливку металла со скоростью 20 30 мм/мин.Первую плавку сразу и полностью сливают в емкость при этом допустимая толшина плоского слитка регламентируется типом и мощностью имеющихся дробильных устройств.Заливку металла второй и последукяцих плавок начинают на пониженных скоростях При схорости заливки менее 10 мм/мин в результате увеличения общей продолжительности разливхи увеличиваются потери сплам в виде настылей в ковше. Увеличение скорости заливки свыше 20 мм/мин приводог к размыванию окисной пленки поверхности предыдущего слоя и сварява, нию слоев.Высота первоначального буферного слоя при разливке играет весьма важную роль. Она решает, с одной с.тороны, задачу ускорения разливки и уменьшения потерь застывшего металла на стенках ковше, с другой - задачу создания эакристаллизовавшегося буферного слоя, который предохранит от контактировання и взаимодействия слоев предыдущей и раэливаемой цлавок. При высоте буферного слоя менее 0,010 общей высоты слоя металла воэможе, с учетом высоких температур раэливаемого металла, нагрев его до температуры плавления и размыв струей, В резули ате может произойти взаимодействие струи жидкого металла с поверхностью предыдущего слоя, ведущее к смриваемости слитков, что недопустимо, поскольку химические составы ниэкоуглеродистых ферросплавов двух плавок могут иметь отличия на 1-3 марки. Совместное дробление таких блоков вынудит вести реализацию металла,по худшв 4 маркам.20 22 Свариваемость слоев металла Не сваривеются СвариваютПотери металла в ковше, % от веса металла Ь,8 0,8 2,7 Высота буферного Оптимальная величинаслоя, ч отобщей высоты слоя 0,08, 0,1 0,15 0,20 0,23 С варне аемость слоев металла СвариваСвариваются Не свариваются 3 .10204Превышение высоты буферного слоя более 0,2 от общей может привести к двум неприятньм последствиям. Во-первых за счет увеличения массы жидкого металла мбжнО перегреть повщзхность прее дыдущего слоя и струей разрушить окисленный слой, т. е. создать уже на этны этапе условия для их свариванкя. Во-вторых, перегрев верхней части предыдущего слоя может закончиться в период остановО ки разливки, при этом буферный слой не успеет эакристаллизоваться и будет частично размыт самуей. Остановка в разливке на период менее 4,1 от общей длительности недопус тима из условия полной кристаллизации буферного слоя, а остановка более 0,5 ведет к удлинению времени раэщпжи к потерям металла при эхлаждении в ковше, Чем выше слой буферного металла, тем 2 О больше потребуется времени остановки . в разливке.Нижний предел скорости последуккцей залйвхи определяется целесообразным времейем всей разливки и при условии минимальных погерь металла, верхний предел предохраняет от чреэмерно сильной струи металла, которая может при интенсиюпы 41нагреве привести к местному рамеыву буферного слоя.Равномерное перемещвние струи метал ла во время заливки в емкость по ее поверхности обеспечивает равномерность тоацины слоев, а также устраняет местные переревы и ражывы предьщущео слоя. П р и м е р . Раащвку феррохрома марки ФХ 03.5 производят на чугунную изложницу со съемными бортами. В качеств ве защитной футеровки дна и стенок изложницы используют феррохромовую крупку фракции 0 20 мм, которую засыпают слоем 20 30 мм. Затем заливают планку феррохрома. Толщина слоя получается равной 10 мм. Йалее разливают металл. каждой плавки (5-6 т) послойно в общий слиток, состоящий иэ 6-7 слитков. С целью определении границ параметров разливки при которых. слои металла не свариваются между собой и потери металла остывающего на стеаах ковша,минвюаль . ные, провели 4 серик опытных раэливок (по 3 разливки в каждой серии),Результаты опытных раэливок приве лены в таблице.102044 1 Йродолжение таблицы ХарактеристикаОпытных разливок Серияопытов Оптимальная величина Первоначальнаяскорость разливки, мм/мин20 15 10 Продолжительность выдержки металла ч. от общей продолжительности разлив- ки Оптимальная величина 0,08 Свариваемость слоев металла Не свариваются Сварива ется Потери металлав ковше, % отвеса плавки 09 1,0 0,8 0,8 28 Оптимальная величина Скорость второй части плавки, мм/мин 48 40 30 20 Свариваемость слоев металла Не свариваются Свариваются Потери металлав ковше, % отвеса металла 0,8 0,8 2,6 1.,2 БНИИПИ Заказ 3844/22 Тираж 568 Подписное филиал ППП Патен, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ойытными разливками установлено что сваривание слоев отсутствует 1 и обеспечиваются мющмальные потери металла нри первоначальной скорости разливки второго и последующего слоев 10- 20 ьам/мин высоте буферного слоя 0,1- 0,2 от общей высоты слои, продолжительности выдержки металла в ходе разливки О, 3. 0,5 от обшей продолжительно; сти разливки слоя при скоростио разливки второй части слоя металла 2 О 40 мм/мин..010 025 050 060 К дополнительным преимуществам использования предлагаемого способа следует отнести компактность узла разливки, позволяющая осуществить его укрытие и удаление выделяющихся токсичных, га - аюзов и пыли, исключение опасных условий труда персонала разливочного пролета, поскольку охлаждение тонких слитков при существующей разливке сопровождается из разрывами и выбросами отдельных кусков.Экономический еффект составляет 107000 руб,/д