Способ раскисления металлов

 

О П И С Д Н И Е и1)852941

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.10.79 (21) 2831581/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (51) М. К,.

С 21С 5/52

Государственный комитет

СЕЕР (53) УДК 669.187.25 (088.8) о делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Д. Я. Поволоцкий, B. Е. Рощин и В. П. Грибанов (71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского Комсомола (54) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ:

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к процессам раскисления металлических расплавов.

Известен способ раскисления стали, заключающийся в том, что раскислитель в виде порошков вводится на шлак или в виде кусков погружается непосредственно в металл. Такое раскисление позволяет связать растворенный в металлическом расплаве кислород в окисные включения и понизить концентрацию растворенного кислорода (1).

Образующиеся при этом неметаллические включения — продукты раскисления частично остаются в металле и оказывают от- 15 рицательное влияние на его свойства и свойства металлоизделий. Кроме того, при таком способе раскисления в металле остается некоторое количество элемента-раскислителя, часто также являющегося не- 20 желательной примесью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ электрохимического раскисления, при котором раскисление про- 25 исходит без введения раскислителя, а используется высокотемпературная гальваническая ячейка с твердым электролитом, обладающим анионной проводимостью. При приложении к такой ячейке внешнего на- 30 пряжения на границах твердого электролита с металлом и анодом происходит перемещение анионов через решетку твердого электролита (2).

Однако при высоких температурах и под действием прикладываемого напряжения возможно разложение твердого электролита и появление электронной составляющей электропереноса. В результате происходит поляризация анода, перенос тока через него осуществляется преимущественно электронами, т. е. процесс раскисления прекращается, что уменьшает эффективность применения этого способа для раскисления больших масс высокотемпературных расплавов.

Целью изобретения является раскисление расплава без повышения в нем концентрации элементов-раскислителей и снижения количества неметаллических включений.

Цель достигается тем, что раскисление металла осуществляют путем ввода в него расплава металлов-раскислителей, находящихся в емкости с кислородопроницаемы»и стенками.

Под действием разности химических потенциалов кислород из раскисляемого расплава диффундирует через проницаемую для него стенку в расплав металлов-рас852941

Составитель А. Прусс

Корректор Т. Трушкина

Редактор Л. Павлова

Заказ 1148, 1 Изд. ¹ 412 Тира.к 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 кислителей. При этом в раскисляемом расплаве концентрация кислорода понижается, а попадаемый в этог расплав кислород связывается с элементом-раскислителем, образуя окисную фазу. Равновесные концентрации растворенного кислорода в раскисляющем расплаве значительно ниже, чем в раскисляемом расплаве, поэтому процесс раскисления прекратится лишь тогда, когда выравняются концентрацпи кислорода в раскисляющем и раскисляемом расплавах.

П р и м ср. B печи Таммана в корундовом тигле расплавили 500 г восстановленного водородом железа и раскислили его алюминием. В пробирку из двуокиси циркопия, стабилизированной окисью иттрия, поместили 10 г нераскисленпого восстановленного водородом железа, содержащего

0,17в о кислорода. При температуре 1600 С пробирку с нераскисленным железом погрузили в расплав раскисленного железа и выдержали некоторое время. Во время выдержки кислород из нераскислснного расплава через стенку пробирки из двуокиси циркония (проницаемая для кислорода мембрана) диффундировал в раскисленный расплав. После выдержки пробирки извлекали и в полученных образцах опре деляли содержание кислорода методом вакуумплавления на эксхалографе «Бальцерс», В результате анализа оказалось, что содержание кислорода в образцах после ,е выдержки 6 мин понизилось до 0,06%, при выдержке 30 мин — до 0,01Я>.

Таким образом, в результате диффузии кислорода через мембрану из двуокиси циркония произошло раскисление расплава железа.

Использование в промышленности предлагаемого способа раскисления позволяет получать металл чистый по неметаллическим включениям с минимальными количс ствами вредных примесей, что особенно важно для прецизионных сплавов.

Формула изобретения

Способ раскисления металлов, включающий ввод в металл элементов-раскислителей, отл и ч а ющи и ся тем, что, с целью раскисления расплава без повышения в

2о нем концентрации элементов-раскислителей и снижения количества неметаллических включений, раскисление металла осуществляют путем ввода в него расплава металлов-раскислителей, находящихся в емкости

25 с кислородопроницаемыми стенками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 1. Явойский В. И. и др. Металлургия стали. М., «Металлургия», 1973, с. 377 — 385.

2. Авторское свидетельство СССР

N0 552299222299, кл. С 21С 5/52, 1974,