Способ выплавки высококачественных сталей и сплавов Советский патент 1981 года по МПК C21C5/56 

t

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

Известен способ получения слитка стали, включакиций выплавку исходного металла в дуговых печах с легиро.ванием кремнием и раскислением повышенным 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 более 0,02% l1.

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

Известен способ выплавки слитков вакуумно-дуговым переплавом, при котором металл расходуемого электрода выплавляют без применения сильных

раскислителей, а во время переплава в вакуумно-дуговой печи в жидкую ванну металла в кристаллизатор вводят активный раскислитель (алюминий, титан, цирконий и др.) Г23.

Недостатком способа является то, что при раскислении металла в кристаллизаторе вакуумно-дуговой печи образуются термодинамические прочные ту10гоплавкие окислы. На поверхности ванны они коагулируют, укрупняются, отгоняются к стенкам кристаллизатора и заливаются металлом, поражая подкорковую зону слитка. Образующаяся

15 на поверхности ванны твердая корочка окислов затрудняет всплывание неметаллических включений из ванны и доступ раскислителя к жидкой ванне. Это приводит к низкому качеству и

20 выходу годного металла.

Цель изобретения - повышение качества и выхода годного металла.

Указанная цель достигается тем,

25 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

30 электрода во время выведения усадочной раковины до получения огарка высотой 0,1-1,0 от диаметра электрода.

При введении раскислителя в конце разливки в изложницу, он взаимодействует с кислородом и азотом жидкого 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 ввдении раскислителя в изложницу менее 0,01 кг/см диаметра кристаллизатора образующаяся с торца электрода корочка металла является неплотной и чере 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 диаметр изложницы является неэкономичным и приводит к издишнему 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 вьгводу из строя электродержателя и загрязнению подкоркового слоя твердыми шлаковинами, образующимися и

накапливающимися 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 раскислителя 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 16хИЗМА выплавляют в индукционной печи емкостью 700 кг без раскисления кремнием, марганцем, и алк 1инием. 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 сравнени.я 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.

Предлагаемый способ позволит в 3-4 раза снизить содержание неметаллических включений в стали, повысить выход годного на 10% и снизить расход раскисли телей. Формула изобретения Способ выплавки высококачественных стсшей и сплавов, включающий выплавку металла без применения раскислителей, отливку расходуемых электродов и их переплав, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного и качества металла, раскислители вводят за 1-5 мин до прекращения ра:зливки в количестве 0,01-1,0 кг/см ее диаметра, затем производят переплав, а расплавление раскисленного слоя производят во время выведения усадочной ракови58659286

ны до получения огарка высотой 0,1- 1. Автррское свилетельство СССР

.1,0 диаметра электрода. 392106, кл. С 21 С 5/56, 1972.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе№ 383743,.кл. С 21 с 5/56, 1974.