Смесь для вакуумно-дугового переплава Советский патент 1992 года по МПК C22B9/20 

Ё

Смесь для вакуумно-дугового переплава содержит железный порошок и металлический марганец при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: железный порошок - 50-95, металлический марганец - 5-50. -2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при вакуумных переплавах в во- доохлаждаемый кристаллизатор.

Известна смесь для переплава стали, включающая железосодержащий материал 90-99%, хлористый барий и(или) хлористый натрий 1-10%.

Недостатком смеси является то, что при подаче на зеркало ванны и в зону горения дуги хлоридов бария или натрия вследствие неустойчивого горения дуги и возникновения боковых паразитных дуг, значительной утечки тока, корона получается тонкой и хрупкой и имеет значительную высоту. Такая корона легко подплавляется, отслаивается и падает в ванну жидкого металла, вмораживаясь. в тело

слитка, что приводит к снижению выхода годного.

Известна смесь для защиты поддонов кристаллизаторов, содержащая сплав железа с углеродом 50-95% и графит 5-50%.

Недостатком смеси является то, что под действием прямого излучения дуги на смесь стенки кристаллизатора покрываются углеродом. 8 результате часть брызг, капель металла стекает с поверхности кристаллизатора, образуя тонкую рыхлую корону, которая легко отслаивается и падает в ванну жидкого металла. При этом снижается выход годного.

Целью предлагаемого изобретения является повышение выхода годного за счет предотвращения падения вакуумN Ы

,00

I-3 ю

ных конденсатов в ванну жидкого металла .

Поставленная цель достигается тем, что смесь для вакуумно-дугового пере- плава, включающая мелеаный порошок, дополнительно содержит металлический марганец при следующем соотношении ингредиентов, мас.%.

Железный порошок 50-95 Металлический марганец 5-50 Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показало, что смесь содержит общий компонент - железный порошок и отличается от прототипа наличием нового компонента - металлического марганца.

Таким образом, заяплясмая смесь соответствует критерию изобретения новизна,

Сравнение заявляемого технического решения с другими техническими решениями показало, что известен

йлюс для переплава сталей, в составе

которого имеется металлический мпр-

ганец. Однако применение металлического марганца в сочетании с другими компонентами обеспечивает улучшение свойств получаемой при переплаве стали и не обеспечивает таких свойств, которые достигаются при использовании металлического марганца в сочетании с железным порошком.

Таким образом предлагаемый состав компонентов придает смеси для вакуумно-дугового переплава новые свойства, а именно, увеличение выхода годного за счет укрепления короны и предотвращения падения вакуумных конденсатов в ванну жидкого металла. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию существенные отличия.

При прдаче предлагаемой смеси на зеркало металла в сюну горения дуги, марганец, содержащийся в смеси вследствие высокой упругости пара испаряется с поверхности ванны и осаждается на ранее образовавшейся короне слитка и холодных стенках водоохлаж- даемого кристаллизатора, образуя толстую подложку для Формирования плотной, толстой короны. Железный порошок из зоны горения дуги под действием динамического воздействия дуги, в виде капель отбрасывается на покрытую конденсатами поверхность кристаллизатора, что также способствует искусственному укреплению короны. Ис-

.

0

5 Q

5

кусственно сформированная корона, без изменения электрических режимов переплава, позволяет повысить выход годного за счет предотвращения падения вакуумных конденсатов в ванну жидкого металла. Причем такая корона способна защитить поверхность водоохлаж- даемого кристаллизатора от воздействия прямого излучения дуги, предотвращая от повреждения. Кроме того, толстая и плотная корона способна теплоизолировать водоохлаждающий кристаллизатор и способствует равномерному обогреву зеркала ванны, в том числе и ее периферийной зоны, в процессе плавки, что также позволяет увеличить выход годного металла.

При содержании в составе смеси железного порошка более 35%, а марганца менее 5% возрастает вероятность отслаивания короны от стенки кристаллизатора в результате недостатка конденсата для Формирования короны из капель металла с образованием рыхлой, хрупкой короны. При содержании железного порошка менее 50%, а марганца более 50% приводит к неоднородности содержания марганца в наплавляемом слитке,- а также при неблагоприятных условиях переплава (ионизация, за счет интенсивного испарения марганца с поверхности ванны) корона подплав- ляется и падает в ванну жидкого металла. Смесь может быть использована при переплаве расходуемых электродов совместно с подачей на зеркало- металла рафинирующего флюса или без использования флюса.

Пример. Смесь приготавливают путем механического смешивания металлического марганца и железного порошка В качестве железного порошка используют железный порошок (ТУ 14-1- 2882-85) , марганец марки МРо (ГОСТ 6008-82), измельченный до фракции 1-2 мм. Смесь опробовали при вакуум- но-дуговом переплаве на печи L 200. Расходуемые электроды диаметром 115 мм стали марки 09Х10Н10Т переплавляли в кристаллизатор диаметром 150 мм при разрежении камеры печи до 10Ч Па, возбуждали дуговой разряд и подавали смесь во время переплава непрерывно с расходом 0,5-0,7 кг/т стали. Переплав проводили на режиме I 2,0 кА, U 21-22 В, скорость наплавления 0,60- 1,0 кг/мин. После окончания переплава замеряли толщину короны слитков. При использовании предлагаемой смеси толщина короны составила 2-k мм. При использовании смеси-прототипа толщина составила 0,1-0,8 мм.

В табл.1 приведены примеры составов смесей. В табл.2 представлены результаты испытаний смесей. Из таблицы видно, что предлагаемая смесь по сравнению с прототипом позволяет снизить количество падений вакуумных конденсатов в ванну жидкого металла и тем самым повысить диаметр чистового слитка, способтвует улучшению качества металла. Выход годного увеличивается до 30 кг на

1 т годного металла. Ожидаемый экономический эффект 2б,4 руб/т.

Формула изобретения Смесь для вакуумно-дугового переплава, включающая железный порошок, отличающаяся тем, что, с целью повышения выхода годного за ..Q счет предотвращения падения вакуумных конденсатов в ванну жидкого металла, смесь дополнительно содержит металлический марганец при следующем соотношении ингредиентов, мае.: 15 Железный порошок Металлический порошок5 50

Таблица 1

Т а б л и ц