Способ выплавки высококачественных сталей и сплавов

 

Союз Советских

Социалистических

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц865928 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 290678 (21) 2634505/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл

С 21 С 5/56

Государственный комитет

СССР но девам изобретений и открытий

Опубликовано 230981, Бюллетень Н9 35 (53) УДК669 187 .25(088.8) Дата опубликования описания 230981 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ

СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при вакуумно-дуговом и других видах переплава.

Известен способ получения слитка стали, включающий выплавку исходного металла в дуговых печах с легиро.— ванием кремнием и раскислением повы шенным количеством алюминия и последующий переплав в вакуумно-дуговой печи. При выплавке исходного металла легирование кремнием производят перед выпуском, после диффузионного и осадочного раскисления алюминием при содержании последнего в металлах 15 более 0,02% (1 ).

Недостатком способа является то, что при разливке металла, раскисленного кремнием и повышенным количеством алюминия, происходит вторичное окиси ение раскислителей, а также их окисление при кристаллизации расплава. Образующиеся при этом неметаллические включения не полностью удаляются иэ металла ВДП. Это приводит к снижению качества металла.

Известен способ выплавки слитков вакуумно-дуговым переплавом, при котором металл расходуемого электрода выплавляют без применения сильных 30 раскислителей, а во время переплава в вакуумно-дуговой печи в жидкую ванну металла в кристаллиэатор вводят активный раскислитель (алюминий, титан, цирконий и др.) (21.

Недостатком способа является то, что при раскислении металла в кристаллизаторе вакуумно-дуговой печи образуются термодинамические прочные тугоплавкие окислы. На поверхности ванны они коагулируют, укрупняются, отгоняются к стенкам кристаллиэатора и заливаются металлом, поражая подкорковую зону слитка. Образующаяся на поверхности ванны твердая корочка окислов затрудняет всплывание неметаллических включений иэ ванны и доступ раскислителя к жидкой ванне.

Это приводит к низкому качеству и выходу годного металла.

Цель изобретения — повышение качества и выхода годного металла.

Указанная цель достигается тем, что за 1-5 мин до прекращения разливки в изложницу вводят раскислитель в количестве 0,01-1,0 кг/см ее диаметра, затем производят переплав с оплавлением раскисленного слоя электрода во время выведения усадоч865928 ной раковины до получения огарка высотой 0,1-1,0 от диаметра электрода.

Ilpv. введении раскчслителя в конце разливки в изложницу, он взаимодействует с кислородом и азотом жидкаго металла и образующиеся продукты реакции раскисления всплывают на поверхность ванны. При этом образуется плотный раскисленный слой (мост) металла, который предотвращает диффузию газов в слиток (электрод) и исключает окисление металла в порах, предотвращает рост электрода. При введении раскислителя в изложницу менее

0,01 кг/см диаметра кристаллизатора образующаяся с торца электрода корочка металла является неплотной и через 15 поры проникают газы и пары атмосферы.

При этом металл усадочной области интенсивно окисляется, что приводит к повышенному загрязнению усадочной области и электрода-слитка. Введение . раскислителя более 1,0 кг/см диаметра изложницы является неэкономичным и приводит к излишнему его расходу.

Чтобы получаемый при переплавке электрода слиток защитить от окисления необходимо раскисленный слой электрода оплавлять в конце переплава во время выведения усадочной раковины. Раскисленный плотный мост металла на торце слитка предотвращает диффузию газов в тело слитка и его окисление.

Оплавление окисленного слоя до получения огарка высотой менее 0,1 диаметра электрода может привести к выводу из строя электродержателя и 35 загрязнению подкоркового слоя твердыми шлаковинами, образующимися и

Глубина обдирки слитков для удаления шлаковин мм

Введение раскислителей, мин до окончания разливки

Загрязненность неметаллическими включениями, ф гарок

Расход раскисли теля, кг/см

Способ

Предлагаемый

1 вариант

2 вариант

0,00080

0 00050

0,00050

0,00200

0,0

0,01

0,0

0,0

10,0

0,50

0,10

0 50

1,00

3 вариант

Известный

Нет ку металла без применения раскислителей, отливку расходуемых электродов и их переплав, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода годного и качества метал40 ла, раскислители вводят за 1-5 мин до прекращения разливки в количестве 0,01-1,0 кг/см ее диаметра, затем производят переплав, а расплавление раскисленного слоя производят

65 во время выведения усадочной раковиФормула изобретения

Предлагаемый способ позволит в 3-4 разаснизить содержание неметаллических включений в стали,:повысить выход годного на 10% и снизить расход раскислителей.

Способ выплавки высококачественных сталей и сплавов, включающий выплавнакапливающимися при переплаве раскисленного металла. Получение огарка высотой более 1,0 диаметра электрода, вызывают рост и окисление головной .-части слитка.

Для раскисления применяют алюминий, цирконий, кальций, углерод и др.

Введение раскислитьля в течение времени менее одной минуты до окончания разливки не обеспечивает необходимую высоту плотной верхней части электрода и образование надежного плотного раскисленного слоя металла, исключающего проникновение кислорода и паров из атмосферы. Введение раскислителя более, чем через 5 мин до окончания разливки приводит к повышению степени вторичного окисления в головной части электродов.

Пример . Сталь марки 16хНЗМА выплавляют в индукционной печи емкостью 700 кг без раскисления кремнием, марганцем, и алюминием. Разливку стали производят в изложницы диаметром

140 мм на электроды. За 1-5 мин до окончания разливки вводят алюминий в количестве 0,01-1,0 кг/см диаметра изложницы. Отлитые электроды переплавляют в печи у-365 с оплавлением раскисленного слоя Во время выведения усадочной раковины в наплавляемом слитке.

Для сравнения один электрод переплавляют с подачей алюминия во время переплава. Электрические режимы переплава, давление в печи устанавливают одинаковыми для предлагаемого и известного способов. Результаты опробования приведены в таблице.

865928

Редактор Н.Егорова

Заказ 7993/40 Тирам 621

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Рауюская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектнаяр4 иы до полученил огарка высотой 0,1 1 ° 0 диаметра электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автррское свидетельство СССР

В 392106, кл. С 21 С 5/56, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 383743, кл. С 21 С 5/56, 1974.

Составитель Л.Магавмова

Техред 3. Фанта Корректор М. Демчик