Способ производства стали Советский патент 1979 года по МПК C21C5/56 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ Однако в процессе по известному способу не удается получать металл с заданным химическим составом по азоту; в начальный и конечный периоды плавки ухудшается видимость поверхности жидкой металлической ванны. Наиболее близким по технической суш,кости и. достигаемому эффекту к изобретению является способ переплава в вакуумной дуговой печи расходуемых электродов, легированцых азотом и элементами с высокой упругостью пара в среде аргона или азота 4. Плавку ведут в застойной или проточной атмосфере азота или аргона. Давление азота под расплавом поддерживают в цределах 5-50 мм рт. ст., а аргоном до 1 ати. Однако известный сиособ переплава обладает суш;ественными недостатками: при переплаве в атмосфере газа, даже с использованием проточной атмосферы в указанных пределах ухудшается видимость поверхности жидкой металлической ваины; при переплаве в атмосфере газа ухудшается качество выплавленного металла изза повышенного давления газа под расплавом; уменьшается выход годного вследствие того, что трудно определить момент окончания плавки (в силу плохой видимости) и, как правило, плавка заканчивается с большим недоплавом, С целью улучшения визуального наблюдения за процессом плавки электрода, улучшения рафинирования металла, повышения качества слитка и выхода годного, по предлагаемому способу переплав расходуемых электродов осуш,ествляют в вакуумной дуговой печи в атмосфере инертных, активных газов и их смесях при давлении 1-760 мм рт. ст.; в процессе переплава периодически через 5-60 мин проводят напуск газов до давления, составляюш,его 1,05-1,3 рабочего с последуюш,им ионижением давления до заданного рабочего значения, при этом время наиуска газов и его откачка до заданного рабочего давления составляет 4-10 мин. Выбранные пределы кратковременного изменения давления (1,05-1,3 рабочего) позволяют эффективно рафинировать ме-g талл и улучшить визуальное н абл юдение за процессом при переплаве в ВДП в атмосфере газов разных сталей и сплавов по сравнению с их переплавом при постоянном давлении. При кратковременном увеличении давления меньше, чем до 1,05 рабочего не происходит улучшения видимости поверхности жидкой ванны. Увеличение давления до значения 1,05 рабочего используют для сталей, чувствительных (с точки зрения возникновения послойной кристаллизации) к изменению мощности дугового разряда (12Х2П4А, ЗОХГСА и др.). Для сталей менее чувствительных к изменению мощно- 6 5 ( сти дзтового разряда (ЭП126, Х18Н10Т) можно использовать большие значения кратковременного увеличения давления и, следовательно, более эффективно повысить видимость поверхности жидкой ванны. Однако кратковременное увеличение давления до значения более 1,3 рабочего может привести к образованию в слитках, даже малочувствительных сталей, грубой послойиой кристаллизации, являюш,ейся недопустимым дефектом в слитках ВДП и снижению степени рафинирования металла. Изменение давления инертного и активного газа по предлагаемому способу показано на графике (давление Р, время - т, период -Т). в результате такого способа переплава происходит улучшение рафинирования металла, повышается видимость жидкой металлической ванны, увеличивается выход годного. Пример 1. Переплав сталей и сплавов типа Х18П10Т, ЭП126 и др. Объем печи откачивают до давления I-IQ- мм рт. ст. После наведения жидкой металлической ванны в печь напускают азот или аргон до заданного давления. Затем периодически через 5 мин проводят напуск азота или аргона до давления, составляюш,его 1,3 рабочего, с последующим понижением давления до заданного рабочего значения. Время напуска газов и его откачка до заданного рабочего давления 4 мин. При этом на 10-15% уменьшается содержание газов и неметаллических включений по сравнению с металлом, выплавленном без периодической откачки. Пример 2. Переплав сталей и сплавов типа ЗОХГСА, 12Х2П4А и др. Объем печи откачивают до давления 1-10- мм рт. ст. После иаведения жидкой металлической ванны в иечь напускают азот или аргон до заданного давления. Затем периодически через 60 мин проводя г напуск азота или аргона до давления, составляющего 1,05 рабочего, с последующим иоиижением давлеиия до заданного рабочего значения. Время напуска газов и его откачка до заданного рабочего давления 10 мин. При этом на 10-15% уменьшается содержание неметаллических включений и происходит снижение концентрации водорода на 30-50% по сравнению с металлом, выплавленном без периодической откачки. Использование изобретения обеспечивает по сравнению с существуюи им способом следующие преимущества: улучшается видимость жидкой металлической ванны; новышается качество наплавляемого слитка; увеличивается выход годного на 5%. Способ опробован на лабораторных установках в ЦНИИЧМ и на промышленных

печах Челябинского и Златоустовского металлургических заводах.

Формула изобретения

Способ производства стали в сталеплавильном переплавном агрегате, например, в вакуумной дуговой печи, включающий переплав расходуемого электрода в атмосфере активных, инертных газов и их смесях при давлении 1-760 мм рт. ст., отличающийся тем, что, с целью улучшения визуального наблюдения за процессом плавления электрода, улучшения рафинирования металла, повышения качества слитка и выхода годного, в процессе переплава периодически через 5-60 мин проводят напуск газов до давления, составляюшего 1,05-1,3 рабочего с последующим понижением давления до заданного рабочего значения, при этом время напуска газов и откачки их до рабочего значения составляет 4-10 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3257197, кл. 75-12, 1966.

2.Патент Японии № 15501, кл. 10А321, 1964.

3.Авторское свидетельство СССР № 357240, кл. С 21С 5/56, 1972.

4. Патент США № 3248210, кл. 75-10, 1966.