Способ внепечной обработки жидкого металла Советский патент 1992 года по МПК C21C7/00 H05B7/00 

Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности к способам обработки жидкого металла.

Цель изобретения - повышение надежности работы, производительности обработки и качества металла.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе внепечной обработки металла, при котором осуществляют прямой нагрев металла электрической дугой и подачу инертного газа в жидкий металл с одновременным контролем расхода инертного газа и положения нижнего торца электрододержателя с периодическим перехватом электрода в электрододержателе и перемещением последнего вдоль оси электрода, в

момент достижения нижнего торца плектро- додержателя крайнего нижнего рабочего положения снижают подачу инертного газа на 20-50% от номинальной величины и осуществляют подъем электрододержател™ с перехватом на высоту Н, определяемую по формуле

(0,6-1,2)0, где Нр - рабочий ход электрододержателя;

D - диаметр электрода,

и после перехвата электрода восстанавливают подачу инертного газа до номинальной величины.

Данный способ осуществляется следующим образом.

Х|

кэ

ттЛ

КЗ

На установке для внепечной обработки стали, содержащей ковш с подовым электродом и пористой пробкой для подачи газа в который налит расплавленный металл, электрододержатель с механизмом перемещения, тормоз и источник питания с короткой сетью, графитированный электрод, закрепленный в электрододержатель, включается источник питания, электрод подают в ковш с металлом до возникновения дуги, после чего по заданной технологии осуществляют нагрев металла.

В процессе нагрева рабочий торец гра- фитированного электрода обгорает и, чтобы поддержать заданный межэлектродный промежуток, электрод постепенно подается вниз на весь ход механизма, после чего необходимо осуществить перепуск электрода. Для этого электрод фиксируют тормозом, электрододержатель разжимают и механиз- мом перемещения поднимают вверх, зажимают электрод, разжимают тормоз, после чего процесс продолжают дальше. При этом электрододержатель поднимают вверх не на полный ход механизма перемещения, а на Н-Нр -(0,6-1,2)D. Это связано с тем, что после перехвата для нормальной работы агрегата необходимо иметь запас хода вверх, на случай всплытия пузырьков газа непосредственно под торцом электрода, При этом особенность нагрева в ковше такова, что необходимо поддерживать минимально допустимую длину дуги, в противном случае футеровка ковша будет интенсивно облучаться и ее стойкость резко упадет, что приведет к увеличению загрязнения металла, расхода огнеупорных материалов на футеровку ковша Кроме того, необходимо интенсивно перемешивать металл инертным газом, чтобы еыравнять температуру и химсостав по всему объему ковша. Перерыв в подаче инертного газа практически сразу нарушит однородность температуры и химсостава. Снижение же подачи инертного газа в момент перехвата электрода на 20-50% позволяет сохранить равномерное распределение температуры и химсостава по обь- ему ковша и практически исключает перекорачивание электрода металлом.

Экспериментальная отработка данной технологии осуществлялась на лабораторном вакуумном стенде емкостью 1,5 т. Испо/1ьзовали графитовый электрод диаметром 150 мм. Электрический режим поддерживали в следующем интервале: ток 3-5 кА, напряжение на flyte 50-100 В. Равномерность нагрева фиксировали термопарой погружения, одновременно брали пробы металла. Электрический режим фиксировали самописцами типа К-390. Максимальный рабочий ход механизма перемещения электрода составлял мм.

Результаты опытных плавок приведены в таблице.

Анализ результатов экспериментов показывает, что только работа в заявленном

диапазоне позволяет получить металл, содержание угле рода в котором соответствует требованиям ТУ, благодаря чему он пригоден к разливке без дополнительной обработки. Выбранные режимы обеспечивают

повышение производительности процесса практически без износа электрода. Таким образом, технико-экономическая эффективность изобретения заключается в улучшении качества металла, повышении

производительности процесса, повышении ресурса электрода и. как следствие, надежности работы.

Формула изобретения

Способ внепечной обработки жидкого металла, включающий прямой нагрев металла электрической дугой с одновременной подачей инертного газа в жидкий металл, контроль расхода инертного газа и положения нижнего торца электрододержателя и периодический перехват электрода в элект- рододержателе, перемещение последнего вдоль оси электрода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в

работе, производительности обработки и качества металла, в момент достижения нижнего торца эяектрододержателя крайнего нижнего рабочего положения снижают подачу инертного газа на 20-50% от номинальной величины, осуществляют подъем электрододержателя и перехват электрода на высоту Н, определяемую по Формуле - (0,6-1,2)0, где Нр - рабочий ход электрододержателя, D - диаметр электрода. а после его перехвата восстанавливают подачу инертного газа до номинальной величины.

Результаты опытных плавок

Изобретение может быть использовано в металлургии. Сущность: в способе внепечной обработки металла, при котором осуществляют прямой нагрев металла электрической дугой, подачу инертного газа з жидкий металл с одновременным контролем расхода инертного газа и положения нижнего торца электрододержателя с периодическим перехватом электрода в электрододержате- ле и перемещением последнего вдоль оси электрода, в момент достижения нижнего торца электрододержателя крайнего нижнего рабочего положения снижают подачу инертного газа на 20-50% от номинальной величины и осуществляют подъем электрододержателя с перехватом на высоту Н, определяемую по формуле Н HP-(0,6-1,2)D, где Нр - рабочий ход электрододержателя; D - диаметр электрода и после перехвата электрода восстанавливают подачу инертного газа до номинальной величины, 1 табл.

I Прототип

ton

15

Нр -1,2 102

11 50

К, - 1, 91

HD 500 мм

в 10% плавок содержание углерода выше норны

в 10% плавок содержание углерода выше нормы

Электрон н« нашивается

Металл пригоден к разливке на HHR3

Наблюдается значительный износ электрода

Наблюдается значительный износ электрода

VOO мм