Способ получения стального слитка

 

Использование: изобретение относится к области металлургии, точнее - к электрошлаковому переплаву металлов, и предназначено для применения при переплаве со сменой электродов, представляющих собой ковочные отходы от головной части кузнечных слитков. Сущность изобретения: способ включает электрошлаковый переплав со сменой электродов, дополнительный ввод шлаковой смеси перед сменой электродов и перегрев шлаковой ванны. Задачей изобретения является утилизация ковочных отходов от головной части кузнечных слитков. Для этого переплавляют сборный электрод из упомянутых отходов, при этом ввод дополнительной шлаковой смеси и перегрев шлаковой ванны осуществляют после переплава 60-65% по длине каждого отхода от его нижней части. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, точнее к электрошлаковому переплаву металлов, и предназначено для применения при переплаве со сменой электродов, представляющих собой ковочные отходы от головной части кузнечных слитков.

Известен способ получения стального слитка, включающий электрошлаковый переплав в водоохлаждаемом кристаллизаторе двух или более электродов и перегрев шлаковой ванны перед сменой электродов на 20-200^oС [1] Также известен способ получения стального слитка, включающий электрошлаковый переплав в кристаллизаторе нескольких заготовок, дополнительное введение шлака в кристаллизатор перед перегревом шлаковой ванны в количестве, равном 1/3.1/6 ее первоначальной массы [2] Недостатком известного способа является то, что он не позволяет использовать отходы, получаемые при переделе(ковке) головной части кузнечного слитка.

Задачей изобретения является возможность утилизации ковочных отходов от головной части кузнечного слитка.

Поставленная задача достигается благодаря тому, что в способе получения стального слитка, включающем электрошлаковый переплав со сменой электродов, дополнительный ввод шлаковой смеси перед сменой электродов и перегрев шлаковой ванны, переплавляют сборный электрод из ковочных отходов от головной части кузнечного слитка, при этом ввод дополнительной шлаковой смеси и перегрев шлаковой ванны осуществляют после переплава 60-65% по длине каждого отхода от его нижней части.

Переплав 60-65% по длине каждого отхода указанного сборного электрода от его нижней части, обладающей наименьшей загрязненностью неметаллическими включениями, обеспечивает удовлетворительное качество металла.

Ввод дополнительной шлаковой смеси и перегрев шлаковой ванны после переплава указанной части каждого отхода повышает рафинирующую способность шлаковой ванны и обеспечивает лучшие условия для удаления серы и неметаллических включений из металла при переплаве остальной, наиболее загрязненной части каждого отхода.

Опробование заявляемого способа проводили при выплавке конического слитка размерами 460/380х2500 мм переплавом составного по длине электрода из четырех указанных выше отходов длиной 1500 мм и диаметром 270 мм из стали 08Х18Н10, сваренных между собой посредством пластин размерами 120х90х8 мм, в стационарном кристаллизаторе. Отходы брались от прибыльных частей слитков, полученных в изложницах на канаве, и имели следующий химический состав(мас. ): углерод-0,07, марганец-1,23, кремний-0,61, хром17,95, никель-10,66, титан-0,17, фосфор-0,023, сера-0,014. Заготовки сваривали друг с другом так, чтобы переплав их начинался с конца, обращенного к донной части канавного слитка. Переплав производили под флюсом АНФ-35 в количестве 50 кг. После переплава 60-65% по длине первой заготовки (отхода) от его нижней части при токе в 11 кА и напряжении 65 в вводили дополнительную шлаковую смесь флюса АНФ-35 в количестве 8-10 кг и одновременно увеличивали напряжение до 74-79 в в течение 5-7 мин, тем самым, перегревая шлаковую ванну. Увеличивая ток до 12,8-13,5 кА осуществляли переплав остальной части отхода длиной 25-30% Аналогично осуществляли переплав остальных отходов, оставляя каждый раз огарок, равный 5-10 длины отхода. Выплавленные таким образом слитки подвергали ультразвуковому контролю для оценки плотности осевой зоны, сравнивая с эталоном, имеющим засверловку диаметром 2,5 мм. Далее из слитков на радиально-ковочной машине ковали поковки диаметром 270 мм. От каждой поковки отрезались темплеты, соответствующие переплаву второй половины отхода. Из темплетов, закаленных с 1100^oC в воде, вырезались образцы для определения механических свойств по ГОСТ 1497-84 и ГОСТ 5949-75 и для оценки по неметаллическим включениям по ГОСТ 1778-70 методом III.

Кроме того, были получены слитки по известным способам. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице. В таблице приведены данные по следующим темплетам: темплет 1 соответствует переплаву 50% отхода, темплет 2 - 65% длины отхода, темплет 3 70% длины отхода и темплет 4 90-95% длины отхода.

Из таблицы видно, что применение заявляемого способа (варианты 1-3) позволяет получать качественные слитки путем переплава отходов передела слитков, отлитых в изложницах.

При значениях величин массы отходов, выходящих за заявляемые значения, происходит снижение механических свойств и увеличение балла неметаллических включений, приводящих к браку получаемых слитков.

Применение заявляемого способа по сравнению с прототипом (вариант 7) позволяет при получении вышеуказанного слитка удалить неметаллические включения из наиболее загрязненных частей отходов электрода путем их переплава под "обновленным" перегретым шлаком при увеличенном объеме металлической ванны, что дает возможность достичь поставленной задачи использовать отходы от передела слитков, отливаемых в изложницах, повышая при этом выход годного до 90-95% ТТТ1 ТТТ2

Формула изобретения

Способ получения стального слитка, включающий электрошлаковый переплав со сменой электродов, дополнительный ввод шлаковой смеси перед сменой электродов и перегрев шлаковой ванны, отличающийся тем, что, с целью утилизации ковочных отходов от головной части слитка, переплавляют сборный электрод из упомянутых отходов, при этом ввод дополнительной шлаковой смеси и перегрев шлаковой ванны осуществляют после переплава 60-65% по длине каждого отхода от его нижней части.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4