Способ разливки ферросплавов

 

1. СПОСОБ РАЗЛИВКИ ФЕРРОСПЛАВОВ , включающий слив жидкого расплава в разделительное устройство, отделение металла от шлака, разливку металла в изложницы и охлаждение с послойной кристаллизацией слит ков , отличающийся тем, что, с целью снижения расхода изложниц и увеличения выхода годного, разливку ведут при температуре металла на 50-150 С выше температу{Ж1 линии ликвидус со скоростью 0,3-1,8 т/мин, а охлаждение Каждого слоя металла до полной кристаллизации осуществляют со скоростью 5-20°С/мин. 2. Способ по П.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что после заливки первого слоя поверхность жидкого меkn F талла покрывают легкоплавкой шлако образующейI смесью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 01)l

ЗСЮ В 22 D 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (:

4, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3490877/22-02 (22) 22.09.82 (46) 07.04.84. Бюл.в 13 (72) В.Я.Щедровицкий, В.M.Eðìîëîâ, В.A.Ìàòâèåíêî, Н.Д.Мощенко, Л.Н.Стебливец и И.С.Титух (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (53) 669.15.149(088.8) (56) 1. Еднерал Ф.И. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., "Металлургия", 1977, с.18-33.

2. Кармадонов A.Ô. и др. Механическое оборудование ферросплавных цехов. М., "Металлургия", 1968, с.21-24.

3. Патент С 1А 9 3382911, кл.164-70, 1967.. (54) (57) 1. СПОСОБ РАЗЛИВКИ ФЕРРОСПЛАВОВ, вкдючаяиций слив жидкого расплава в разделительное устройство, отделение металла от шлака, разливку металла в изложницы и охлаждение с послойной кристаллизацией слитков, отличающийся .тем, что, с целью снижения расхода изложниц и увеличения .выхода годного, разливку ведут при температуре. металла на 50-150 С выше температуры линии ликвидус со. скоростью 0,3-1,8 т/мин, а охлаждение каждого слоя металла до полной кристаллизации осуществляют со скоростью 5-20 С/мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что после заливки I первого слоя поверхность жидкого металла покрывают легкоплавкой шлакообразующей, смесью.

1084105

Изобретение относится к .черной металлургии, а именно к производству ферросплавов.

Известен способ разливки ферросплавов в массивные плоские стальные . или чугунные изложницы. При кристаллизации образуются прямоугольные слитки толщиной 100-250 мм, которые вытряхиваются или выбиваются иэ излож. ниц при помощи подъемно-транспортных устройств и затем дробятся вручную или механически. (1) .

Недостатками указанного способа являются неконтролируемость скорости разливки и охлаждения металла, а следовательно", прочности слитка и его дробимости, возможность приваривания слитков к изложницам, в связи с чем удаление слитков сопряжено с использованием тяжелого ручного труда или значительными динамическими (удар20 ными) нагрузками на изложницы, значительная временная задолженность подьемно-транспортных механизмов на операциях разливки металла и удаления слитков из изложниц, высокий удельный рас25 ход изложниц вследствие воздействия струи жидкого металла и ударных нагрузок, задолженность дробильного оборудо вания или использование непроизводитет льного ручного труда, значительные.по3() тери металла при разливке и дроблении слитков в виде мелочи и пыли.

Известен также спбсоб разливки ферросплавов с использованием разливочных машин конвейерного типа, оборудованных небольшими изложницами (мульдами). Известный способ позволяет контролировать скорость разливки металла и охлаждения слитков путем принудительного водяного опрыскивания40 поверхности и упростить операции дробления слитков (2) .

Однако известный способ характеризуется необходимостью покрытия внутренней поверхности изложниц про- 45 тивопригариыми материалами перед каждым наполнением, что приводит к загрязнению поверхности слитков неметаллическими материалами," значительной окисленностью поверхности слитка из-за прямого воздействия воды и атмосферы, неравномерностью охлаждения слитков по сечению, в связи с чем в слитке образуются усадочные раковины и пустоты, способствующие уве, личению.выхода мелочи при дроблении слитков, а также значительными амор« тизационными затратами на эксплуатацию раэливочных машин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущностя является 60 способ разливки ферросплавов, включа» ющий слив расплава.в разделительное устройство, отделение металла от шлака, наполнение металлом изложниц, и послойную кристаллизацию слитков j3) е 65

Недостаток способа — неотработанность режимов разливки сплава и охлаждения слитков, в связи с чем неконтролируемость процесса может приводить либо к повышенной окисленности сплава, либо к свариваемости слоев металла, либо к неравномерной кристаллизации, появлению температурных напряжений и рассыпаемости сплава.

Цель изобретения — снижение расхода изложниц и увеличение выхода годного.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разливки ферросплавов, включающему слив жидкого расплава в разделительное устройство, отделение металла от шлака,разливку металла в изложницы и охлаждение с послойной кристаллизацией слитков, разливку ведут при температуре металла на 50-150 С выше температуры линии ликвидус со скоростью 0,3-1,8 т/мин, а охлаждение каждого слоя металла до полной кристаллизации осуществляют со скоростью

5-20О СУ н.

После заливки первого слоя поверхность жидкого металла покрывают легкоплавкой шлакообразующей смесью.

Режимы разливки ферросплавов обусловлены следующим. Снижение температуры металла ниже предлагаемых пределов приводит к образованию насты лей в ковше и потерям металла, а повы -. шение температуры выше предлагаемых пределов не обеспечивает полной кристаллизации слоя металла к моменту разливки последующего слоя.

Снижение скорости разливки ниже предлагаемой приводит к образованию настылей в ковше и разделительном устройстве и формированию неравномерно кристаллизующегося слоя,что приводит, в свою очередь, к черезмерному измельчению сплава при.выборке иэ изложницы. Повышение скорости разливки выше предлагаемых пределов приводит к размыванию внутренней поверхности изложниц струей металла, повышению их расхода, разбрызгиванию и потерям сплава.

Снижение скорости охлаждения ниже предлагаемых пределов не обеспечивает полной кристаллизации металла к моменту слива последующей плавки, а превышение предлагаемых пределов скорости охлаждения приводит к растрескиванию слитков и увеличению выхода мелочи.

Пример 1. В электропечи мощностью 23,0 ИВт выплавили силикомарганец, а разливку его вели через разделительное устройство (копильник) в пять стальных изложниц емкостью 1,8 м каждая, установленных, 3 последовательно вдоль маршрута движения копильника, послойно "плавку

1084105 рок Примечание службы изложниц, мес сировалась также скорость раэливкй металла. Йо наполнении изложниц и кристаллизации последнего слоя слитки простым опрокидыванием изложниц вываливались в приемные. контейнеры и отгружались в склад готовой продукции.

В таблице приведены параметры процесса разливки и достигнутые поI к аз атели.

ООпыт, 9

Скорость Выход охлажде- годно ния, ro ме C/ìèH талла

+,%

Температура Скорость металла при разливки раэливке, С т/мин

Температура металла в печи, ".

1 (прототип ) 0,2 Не кон- 94 2 тролировалась

156.0

1480

Обслуживание печи связано с большим объемом руч ного труда

1560

1330

1,5 20

97 6

1550

1470

0,3 . 10

9ф 5

0;8 15

0,6 12

1560

1400

98 б,б

99 7 5

Вводили легкоплавкий флюс на поверхность слоя Металла

1530..1410

1450

0,2 15

0,6 25

1540

94 2,3

1550

1590

90 2

0,8 25

1550

1370

Выход мелочи был выше допустимых пределов только после заливки первого слоя, в дальнейшем он по мере заполнения последующими слоями металла расплавляется и поднимается на второй, третий и т.д. слой.

Использование предлагаемого способа разливки ферросплавов даст ряд .преимуществ перед ранее известными

;способами.

Послойная разливка ферросплавов позволяет сократить, упростить и механизировать операции, связанные с подготовкой изложниц к приему металла, выборкой слитков иэ изложниц, сократить задолженность подъемно-транспорт ных механизмов, резко снизить или полполностью ликвидировать расход литья

:на изложницы, избежать необходимости покрытия внутренней поверхности изна плавку". Температура металла снижалась до 1330-1470аС, что соответствовало величине на 50-150ОC выше температуры, отвечающей линии ликвидус (для сплавов марганца с кремнием при содержании кремния в пределах 14-20% она соответственно равна 1280-1320 С), после чего сплав разливался в изложницы, и скорость затвердевания контролировалась..ФикПример 2. Получение металла проводили в той же электропечи, но при разливке его послойно в изложниша для предотвращения пригара сто 50 ев друг к другу и снижения улета основных элементов при остывании слитков на первый слой вводили легкоплавкую шлакообраэующую смесь, напри- мер шлак ферромарганца или металлического марганца с добавками флюари- та или боратовой руды. Температура плавления такой смеси составляла

1180-1210 C. Качество. граничных слою ев при применении покрытий из легко-. плавких смесей было значительно луч- 60 ше, следовательно, лучше было и разделение слитков, снижалась окисленность слоев. Стойкость изложниц увеличивалась почти в два раза. Введение шлакообраэующей смеси необходимо у

92 1,7 Слои металла сваривались между собой

1084105

Составитель А.Гуров

Редактор С .Лисина Техред A.À÷ Корректор Л.Пилипенко

Ф Ф

Заказ 18б9/9 . Тираж 775 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент"., г.ужгород, ул.Проектная,4 ложниц противопригарными материалами °

Предлагаемые режимы разливки и охлаждения.обеспечивают полную кристаллизацию слоя (плавки) металла к моменту слива последующей плавки. До-. стигается удовлетворительное разделение слоев металла при выборке слитков из изложниц и дробление металла дО технологической фракции при обыч» ной пересыпке, без использования дро-10 бильного оборудования или других методов механического воздействия. Отсутствие дополнительных операций дробления при реализации изобретения резко сокращает количество образую- 15 щейся некондиционной мелочи.

Покрытие поверхности первого слоя жидкого металла легкоплавкой шлакообразующей смесью приводит к тому, что после его кристаллизации слив последующей плавки обеспечивает расплавление пленки шлака на поверхности первого слоя,и всплывание его наповерхность вновь заливаемого слоя и т.д. Таким образом, кристаллизация всех слоев металла протекает без окисления их поверхности и свариваемости, что в конечном счете,! увеличивает выход годного металла.

Зкономический эффект составит

100 тыо:рублей.