Способ электрошлаковой выплавки слитков

3 СОВЕТСКИХИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛ АТЕНТНОЕ ОСПАТЕНТ СССОСУДАРСТВЕННО ЕДОМСТВО СССР НИЯОПИСАНИЕ ИЗОБ патен 2С 22 В 9/18, 1988.(54) СООСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ(57) Сущность изобретения: способ предусматривает электрошлаковый переплав со сменой электродов в кристаплизаторе круглого или квадратного сечения с диаметром ипи стороной 700 мм и более. В период смены электродов на шлаковую ванну подают раскислитель в количестве, равном 0,002 - 0,010 от массы шлака. 1 табп(56) Авторское свидетельство СССР й 340303, кл.С 22 В 9/18, 1969,Авторское свидетельство СССР й 1565045, кп 19) Я 5 (и) 1788770 ОЗ) АЗ51) 6 СХХВ 9 1810 перегревом шлаковой ванны перед сменой 15электродов, при этом перед перегревом 20 3035 40 45 50 55 Изобретение относится к металлургии и предназначено для электрошлакового переплава со сменой расходуемых электродов в слитки круглого или квадратного сечения с диаметром или стороной 700 мм и более.Известен способ электрошлакового переплава металлов и сплавов, включающий переплав в водоохлаждаемом кристаллизаторе двух и более электродов и перегрев шлаковой ванны перед сменной электродов на 20 - 200 С. Известен также способ электрошлаковаго переплава стали, включающий поочередный переплав двух и более электродов с шлаковой ванны в кристаллизатор вводится флюс в количестве 1/3-1/6 от первоначальной массы шлака.Этот способ позволяет несколько улучшить механические свойства металла засчет обновления шлака дополнительно вво-"димой порцией флюса и увеличения его рафинирующей способности. Однако известный способ не устраняет осевой рыхлости и неоднородности слитка по химическому составу, так как имеет место негативное воздействие перегрева шлаковой ванны и; как следствие, чрезмерное увеличение глубины металлической ванны при выплавке круглых или квадратньй слитков диаметром или стороной 700 мм и более.Цель изобретения - улучшение качества металла,Это достигается благодаря тому, что в способе электрошлаковой выплавки слитков, включающем электрошлаковый переплав со сменой электродов в кристаллизаторе круглого или квадратного сечения с диаметром или стороной 700 мм и более, в период смены электродов на шлаковую ванну подают раскислитель в количестве, равном 0,002-0,010 от массы шлака.Введение в шлаковую ванну раскислителя в предлагаемом количестве. помимо раскисляющего воздействия дает экзотермический эффект за счет его окисления на поверхности и в глубине шлаковой ванны, Это препятствует "захолаживанию" процесса в период замены электродов, что стабилизирует температуру и глубину жидкой металлической ванны и "сглаживает" процесс перерыва, исключает образование осевой рыхлости и неоднородности слитка похимическому составу в зоне, соответствующей перерыву процесса при замене электродов,Опробование предлагаемого способа производили на печи У 552 М при получениислитков массой 10,05 и 6,8 т. Слитки массой 10,05 т и размерами и930/ 0870 х 2000 мм получали путем переплава двух электродов О 650 мм из стали75 ХМ. Масса шлака 270 кг, В конце переплава первого электрода выключали масляныйвыключатель, выводили огарок от первогоэлектрода из кристаллизатора, заменялиего на второй электрод, Во время перерывана поверхность шлаковой ванны непрерывно подавали алюминий в виде обсечки проволоки Я 6 х 10-20 мм. в количестве0,002-0,010 от массы шлака, т. е. от 0,5 до2,7 кг. Затем заводили в кристаллизатор второй электрод и осуществляли его переплав.Выплавка слитков производилась под флюсом АНФ, Время переплава 16 ч 17 мин- 17 ч 12 мин, перерыв на замену электродов- 6 мин.Слитки массой 6,8 т и размерами0730/ О 670 х 2270 мм получали аналогичным способом. В качестве электродов быливзяты отработанные валки 0470 мм из стали 75 ХМ. В конце переплава первого электрода выключали масляный выключатель,5 выводили огарок от первого электрода изкристаллизатора, заменяли его на второйэлектрод, Во время перерыва на поверхность шлаковой ванны непрерывно давалиалюминий в количестве 0,002 - 0.010 от массы шлака, т. е, 0,32-1,6 кг. Масса шлакасоставляла 100 кг. Затем осуществляли переплав второго электрода. Выплавка слитков производилась под флюсом АНФ,время переплава 11 ч 23 мин - 12 ч 07 мин,перерыв на замену электродов - 6 мин.Кроме того, были выплавлены слиткимассой 10,05 и 6,8 т с количеством вводимого раскислителя, выходящим за заявляемыепределы, а также слитки этих же масс по .известным способам.Из полученных слитков ковали заготовки валков и 660 мм и О 500 мм. Поковкиподвергались следующей термообработке:нормализация 1-950 С, нормализация 11820 С, отпуск 500 С, выдержка 4 ч, воздух.От поковок из эоны, соответствующей перерыву процесса переплава, отрезали темплеты для контроля ма кроструктуры,неметаллицеских включений, равномерности распределения легирующих элементовпо сечению поковки, Механические свойства определяли на поперечных образцах, вырезанных из тамплетов от края (К) и нарасстоянии 1/2 радиуса (й) от края темплетов,Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице,Из данных таблицы видно, что применение предлагаемого способа (варианты ММ2,5 2,0 2,5 2,0 259 230 230 188 435 415 850 800 катки Средний диакрис- тал- лиза- тора,Количество вводиМесто вырезал к)мики обния кграэца фот массы шлака) 2,97 К О 011) 1/2 ЙПродолжение таблицы Механические свойства/ 1788770 Механические свойства Количество Средний жг Дв д ан вводиМесто диа- КолиТвердость,кгс м сммого метрчество ВаривыреэМПа кристалалюмики обшлаант НВ ния кгразцаф отмассышлака) ка, кглиза+20 -50 тора,мм 868 809 К 1/2 В437 428 100+30 1 - 4, 10-12) по сравнению с известными способами(варианты ММ 8, 9, 15, 16) позволяет получать слитки, не имеющие осевой пористости и неравномерного распределения элементов по сечению.При количествах вводимого раскислителя (алюминия), выходящих эа предлагаемые значения, происходит либо снижение механических свойств и образование интерметаллидных пленок по границам зерен (варианты ММ 5, 6, 13), либо увеличение балла неметаллических включений, снижение механических свойств и образование . кольцевого пережима в момент смены электродов, что снижает качество металла (вари анты ММ 6, 7, 13, 14),Применение способа позволяет приполучений вышеуказанных слитков исключить образование осевой рыхлости и равномерно распределить химические элементы 10 по сечению, что повышает качество металла, обладающего однородной структурой.1788770 10 лубиа Балл неметаллических включений: Номер кольцевого оксиды варианта Примечание ст очечные Нет 1,0 1,0 0,5 О 1,0 1,0 0,5 О 1,0 О 0,5 0,5 О 1,5 О 1,5 1,0 Нет 3,0 2,0 2,0 2 - 3 1,5 2,0 1,0 О Нет 1,0 10 0,5 О 0,5 О 0,5 0 12 0,5 1,0 0,5 13 0,5 О Нет 2,0 3 - 4 1,5 Осевая рыхлость 15 О 2,5 2,0 2,5 16 О 1,5 1,0 1,5 режимаПродолжение таблицы Интерметаллидные пленки по граниам зе ен металлаОсевая пористость, неравномерноеасп е еление элементов по сечению Интерметаллидные пленки по граниам зе ен металлаТираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 6 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретенияСПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ, включающий электрошлаковый переплав со сменой электродов в кристаллизаторе круглого или квадратного сечения с диаметром или стороной 700 мм, и более, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества металла, в период смены электродов на шлаковую ванну подают раскисли- тель в количестве, равном 0,002 - 0,010 от массы шлака,