Способ разливки ферросплавов Советский патент 1984 года по МПК B22D7/00 

30

4

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.

ел

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 из изло ниц при помощи подъемно-транспортных устройств и затем дробятся вручную или механически, ij . Недостатками указанного способа являются неконтрюлируемость скорости разливки и охлаждения металла, а сле довательно; 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 (удар выми) нагрузками на изложницы/ значи тельная временная задолженность подъемно-транспортных механизмов на опера циях разливки металла и удаления слит ков из изложниц/ высокий удельный рас ход изложниц вследствие воздействия струи жидкого металла и ударных нагру зок.; задолженность дробильного оборуд вания или использование непроизводите льного ручного труда; значительные, по тери металла п|ри разливке и дроблении слитков в виде мелочи и пыли. Известен также способ разливки ферросплавов с использованием разливочных машин конвейерного типа, оборудованных небольшими изложницами (мульдами). Известный способ поз оляет контролировать СКОЕЮСТЬ разливки металла и охлаждения слитков путем принудительного водяного опрыскивания поверхности и упростить операции дробления слитков jSj Однако известный способ характеризуется необходимостью покрытия внутренней поверхности изложниц противопригаршлми 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 увеличению выхода мелочи при дроблении слитков, а также значительньош амортизационными затратами на эксплуатацию разливочных машин. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущиостя является способ разливки ферросплавов, включа юций слив расплава. в разделительное устройство, отделение металла от шлака, наполнение металлом изложниц, И послойную кристаллизацию слитковСЗЗ. 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 рассыпаёмости 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 5-20°С/мин. 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 настылей 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 кpиcтaллизs oщeг6cя слоя,что приводит, в свою очередь, к чрезмерному измельчению сплава при.выборке из изложницы. Повышение скорости разливки выше предлагаемых пределов приводит к размыванию внутренней поверхности изложниц струей металла,- повышению их расхода, разбрызгиванию и потерям сплава. Снижение скорости охлаясдения ниже предлагаемых пределов не обеспечивает полной кристаллизации металла к моменту елив.а последукадей плавкц, а превышение предлагаемых пределов скорости охлаждения приводит к растрескиванию слитков и увеличению выхода мелочи. Пример1. В электропечи мсхцностью 23,0 МВт выплавили силикомарганец, а разливку его вели через разделительное устройство (копнльник) в пять стальных изложниц емкостью 1,8 м каждая, установленных . последовательно вдоль маршрута движения копкльника, послойно плавку

на плавку. Температура металла снижалась до 1330-1470 С, что соответствовало величине на 50-150 С 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,.Фик1480

1560

1330 1550

1470 1560

1400 1530

.1410

1450 1590

1370 Пример 2. Получение металлу проводили в той же электропечи, но при разливке его послойно в изложницы для предотвращения пригара слоев друг к другу и снижения улета основных элементов при остывании сли тков на первый слой вводили легкоплавкую пшакообразукяцую смесь, напри мер шлак ферромарганца или металлического марганца с добавками иди боратовой руды. Температура плавления такой смеси составляла 1180-1210с. Качество, граничных слоев при применении покрытий из легкоплавких смесей было значительно лучше, следовательно, лучше было и разделение слитков, снижалась окисленность слоев. Стойкость изложниц увел чивалась почти в два раза. Введение шлакообразующей смеси необходимо

сировалась также скорость разливки металла. По 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 по казатели.

94

Обслуживание печи связано, с большим объемом руч ного труда

20 10 15 12

6 5

97 9 98 99

6,6 7,5

Вводили легкоплавкийфлюс на поверхностьслоя металла

15

94 92

2,3 25

1,7

Слои металла сваривались между собой

25

90

Выход мелочи был выше допустимых пределовтолько после заливки первого слоя, в дальнейшем он по мере заполнения последующими слоями металла расплавляет ся 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 из изложниц, сократить задолженность подъемно-транспортных механизмов, резко снизить или полполностью ликвидировать расход литья на изложницы, избежать необходимости покрытия внутренней поверхности изf1084105

ложниц противопригарными материала- Покрытие поверхности первого слоя

ми.,жидкого металла легкоплавкой шлакоПредлагаемые режимы разливки и ох-образующей смесью приводит к тому,

лгикдения.обеспечивают полную крис-что после его кристаллизации слив

таллизацию слоя (плавки) металла кпоследующей плавки обеспечивает расмоменту слива последующей плавки. До-плавление пленки шлака на поверхносстигается удовлетворительное разделе-ти первого слоя,и всплывание его нание слоев металла прк выборке слит-поверхность вновь зсшиваемого слоя

ков из наложниц и дробление металлаи т.д. Таким образом, кристаллизация

до технологической фракции при обыч-всех слоев металла протекает без

ной пересыпке, без использования дро-Юокисления их поверхности и свариваебильного оборудования или других ме-мости, что в конечном счете,i

ходов механического воздействия. От-..увеличивает выход годного месутствие дополнительных операций дро-талла. бления при реализации 113обретения

резко сокращает количество образую- 15 Экономический эффект составит

цейся некондиционной мелочи. 100 тыогрублей.