Устройство для электрохимического раскисления жидкой стали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвто скомм свидитыьствю (i i! 516749

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12.74 (21) 2096415/02 с присоединением заявки М (23) 11риоритет

143) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень М 21 (45) Дата опубликования описания 15.05.78 (51) М. Кл.- С 21С 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.745(088.8) (72) Авторы изобретения

Д. Я. Поволоцкий, О. К. Токовой, Б. M. Золотаревский и Л. Н. Кишмерешкин (71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского Комсомола (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО

РАСКИСЛЕНИЯ ЖИДКОЙ СТАЛИ

iCt Ì м =-, грамм

n.F

Изобретение относится к области черной металлургии и может применяться в процессах производства стали.

Известен способ определения активности компонентов, например кислорода в металлургических фазах с использованием концентрационного гальванического элемента в виде электродов (авт. св. Ке 225227, кл. 18b 7/00, (С 2lc).

Способ основан на измерении электродвижущей силы, возникающей в концентрационном гальваническом элементе в результате перехода апионов кислорода через твердый электролит с ионными вакансиями.

Электрохимическая схема такого элемента может быть представлена в виде: т И

Ф,, Й Э„(Й Ф,, о+2е=о 0 =о+2е где Ф„и Ф„, — фазы, содержащие компонент х с активностью а,, и а,, соответственно;

Э, — электролит с ионными вакансиями компонента.

Если в такой ячейке приложить внешнее напряжение, на границах раздела электрод— электролит будут протекать электродные процессы, причем направление транспорта ионов может быть установлено произвольно в зависимости от выбора полярности.

При использовании такой ячейки для раскисления металла положительньш полюс источника тока должен быть приложен к жидкому металлу; тогда ионы кислорода будут переходить из жидкого металла (Ф„, ) в электрод поглощения (Ф„), в результате чего будет происходить электрохимнческое раскисление.

Согласно закону Фарадея при прохождснии

1р электрического тока через электрохпмпческую систему между количеством протекшего электричества и количеством прореагпровагшего вещества существует определенная связь: где i — ток, а, t — время, сек, F — постоянная Фарадея, М вЂ” атомный вес кислорода, n — число переноса потенциалопределяющего заряда.

Таким образом, пропустив через систему определенное количество электричества, можно перевести эквивалентное количество кислорода из металла (Ф„, ) в электрод поглощения (ф ) или раскислить металл.

С целью перевода активного кислорода из расплава через футеровку ковша предлагаеЗ0 мое устройство снабжено электродами, соеди516749

Составитель P. Зельцер

Корректоры: Л. Брахнина н Е. Хмелева

Редактор Е. Братчикова

Заказ 822/16 Изд. № 302 Тира>к 653

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 ненными с источниками постоянного тока, один из которых введен в рабочее пространство ковша, а второй — в зазор между корпусом и футеровкой, заполненный по всему объему материалов, образующим электрод поглощения, причем футеровка ковша выполнена из окислов сильных раскислителей.

На чертеже представлено описываемое устройство.

Промежуток между металлическим кожухом 1 и футеровкой 2 ковша заполняется электродом 3 поглощения (например графитом, смесью Сг с СггОз и др.). Приложив потенциал на электроды 4, 5 выше напряжения разло>кения окисла футеровки к металлу и графитовому слою, можно одновременно создать встречный перенос ионов кислорода через футеровку ковша из металла в электрод поглощения (графит) и ионов раскислителя— в металл:

А1 0з«1,тт1 — — 2(А1+++) +30 фтт.

Подобный метод раскисления сии>каст содержание растворенного в металле кислорода без загрязнсния его неметалличсскимн включениями, оказывающими вредное влияние на качество стальных изделий. Для ускорения процесса электрохимического раскисления жидкого металла можно применять перемешивание металла продувкой аргоном, для чего в днище ковша устанавливается пористая пробка или ложный стопор.

10 Формула изобретения

Устройство для электрохимического раскисления жидкой стали, содержащее ковш, состоящий из корпуса с огнеупорной футсровкой, и узел продувки инертным газом, о т л и15 чающееся тем, что, с целью перевода активного кислорода из расплава через футеровку ковша, оно снабжено электродами, соединенными с источниками постоянного тока, один из которых введен в рабочее пространст20 во ковша, а второй — в зазор между корпусом и футеровкой, заполненный по всему объему материалов, образующим электрод поглощения, причем футеровка ковша выполнена нз окислов сильных раскислитслей.