Способ науглероживания расплава

 

СПОСОБ НАУГЛЕРОЖИВАНИЯ РАСПЛАВА, по авг. св. № 68852О, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени науглероживания и снижения угара элементов , одновременно с вращением графитового стержня производят вращение расплава в направлении, противоположном вращению графитового стержня, со скоростью 2О-6О об/мин.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зыл C 21 С 1/Оо

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

3ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (61) 688520 (2 3. ) 3459279/22-02 (22) 05,04,82 (46) 3009, 83. Бкд. № 36 (72) А.Г,Потрух, И.Г,Раздобарин, B.Ï.Êóòóçîâ и В.И.Московка (71) Институт проблем литья АН Украинской CCP (53 ) 621.745 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

M 688520, кл, С 21 С 1/00, 1978

ÄÄSUÄÄ 1044638 A (54) (57 ) СПОСОБ НАУГЛЕРОЖИВАНИЯ. РАСПЛАВА, по авт. св.

¹ 688520, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени науглероживания и снижения угара зле» ментов, одновременно с вращением графитового стержня производят вращение расплава. в направлении, противоположном вращению графитового стержня, со скоростью 20-60 об/мин.

1044638

Противоположное вращение расплава по отношению к вращающемуся графитовому стержню способствует увеличению скорости растворения углерода в расплаве. Е пагодаря этому достигают значительного сокрашения времени науглероживания, Кроме того, вращением расплава достигают равномерного распределения углерода по всему объему расплава, его высокой степени гемогенизации, при этом исключается перегрев металла в зоне действия электрической дуги.

Передача тепла от электрической дуги

Изобретение относится. к литейному производству, в частности к методам науглероживания в процессе выплавки чугуна в электропечах литейных цехов.

По основному авт. св, % 688520 известен способ науглероживания расплава, включающий введение в расплав графитового стержня и вращение его в металле в процессе обработки со скоростью

200-600 об/мин, при этом расплав . 10 обогревают электрической дугой 1 ).

Недостатком данного способа являются значительные затраты времени на протекание процесса науглероживания, вызванные постепенным насыщением 15 расплава углеродом вокруг вращающегося электрода и уменьшением скорости растворения углерода расппавом, причем . при большой длительности процесса науглероживания существенно увеличи- 20 вается угар элементов за счет. перегрева металла в зоне действия электрической дуги.

Бель изобретения - сокращение времени науглероживания и снижение угара эле-25 ментов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу науглероживания расплава одновременно с вращением графитового стержня производят вращение расплава в направлении, противоположном вращению графитового стержня со скоростью 20-60 об/мин..

При вращении расплава обеспечивают движение металла по отношению к вра- 35 шаюшемуся графитовому стержню и электроду. Перенос растворяемого вещества в движущейся жидкости осуществляется молекулярной диффузией, возникающей в результате разности концентраций растворенного вещества у поверхности реагирования и в объеме жидкости с последующим переносом частиц вещества, растворенного в жидкости, в процессе движения последней, осуществляется равномерно по всей поверхности жидкого металла. При этом существенно уменьшается угар легирующих элементов в расплаве .

При скорости вращения расплава. более 60 об/мин на поверхности жидкого металла появляется воронка, уменьшающая полезную поверхность . контак- та расплава.с графитовым стержнем, что приводит к увеличению времени науглероживания расплава. Появление воронки способствует также частому прерыванию электрической дуги, необходимой для подогрева расплава во время науглероживания.

При скорости вращения расплава менее 20 об/мин скорость растворения углерода в нем снижается до значений,. практически получаемых при науглероживании по известному способу, и увеличи— ваются затраты времени для достижения заданной концентрации углерода в расплаве.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа науглероживания расплава жидкого металла; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1.

Подвергаемый науглероживанию металл заливают в ковш 1 и устанавливают его подъемным механизмом 2 на необходимый уровень в зависимости от размера графитового стержня и глубины емкости с металлом, Графитовый стержень 3 вра1цается от электродвигателя через многоступенчатый редуктор 4. Поддержание необходимой температуры науглероживания осуществляют за счет горения электрической дуги от специально установленного электрода 5,,Пля уменьшения потерь тепла излучением с зеркала металла и предотвращения выбросов металла на ковше устанавливают футерованную огнеупорной массой крышку 6 с отверстием дпя размещения электродов и придают. вращательное движение металлу в сторону, противоположную вращению графитового стержня.

Г

Движение ковша с металлом, установленного на верхней платформе 7, производят с помошью электродвигателя 8 через редуктор 9 и коническую зубчатую передачу 10-11. Электродвигатель с редуктором установлены на нижней платформе 12. Верхняя плапрорма может вращаться относительно нижней платформы в подшипниках 13, установленных на кольцевой стойке 14. Благодаря дополнительному вращению металла дости.

3 10 гают сокрашения времени науглероживания, более,равномерног о распределения. углерода в объеме расплава за счет пристенного движения расплава встречно движению науглероживаемого.вокруг врашаюшегося электрода расплава.

В лабораторных условиях проводят плавки чугуна с целью опробования предлагаемого способа. В выплавленный в тигле 1 исходный чугун объемом

0,5 кг с содержанием углерода 2,5 % при, поддержании температуры печи на уровне 1450 С опускают с помошью подъемного механизма 2 графи товый стержень 3 на глубину 2/3 высоты тигля и врашают его от электродвигателя через многоступенчатый редуктор 4 в течение 5 мин, задавая одинаковое время растворения дця всех проведенных

44638 4 оПытов. Одновременно врашают тигель с расплавами чугуна со скоростью

40 об/мин в сторону, противопспожную врашению графитового стержня, с помощью электродвигателя 8 через редуктор 9 и коническую зубчатую передачу

10,11, установленных на платформе 12.

Тигель врашается на верхней платформе 7, установленной в подшипниках 13

1й на кольцевой стойке 14.

Результаты опытных ппавок приведены в таблице, из которой видно, что предлагаемый способ науглероживания расплава по сравнению с известным обеспечивает повышение скорости растворения углерода в расплаве на

25- 30 %, а также снижение угара легируюших элементов, в том числе марганца, хрома, порядка 50 %, 1О о

О, ll с

СЧ и о.

Э

Ч

О Ф

07

О и

Ф ф о

И 9 4о ай

0 ф о о

1044658 ОС» 0 (r) 03 (Ч СЧ

С ) С 3 CV О1 (g) т1

1- СЧ 1 в

ООО О

ooo o

< CO(D Ч СО „гЧ Я С9 03

ОООО О

ОООО О СЧ 4 G7

1044638

Составитель Н.Асеева

Редактор В.Петраш Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Черни .

Заказ 7464/2 1 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4