Способ обработки металлического расплава

Союз Советских

Социалистических

Республик ((1) 5715l9

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено30.11,72 (21) 1852123/02 с присоединением заттвки № 2365307/02 (23) Приоритет— (43) Опубликовано 0509.77. Бюллетень № 33 (45} Дата опубликования описания 3 1077 (51) М. Кл.

С 21 С 7/00

Гоардаратааааый яоматат

Совета а(аяяетров СССР аа долам ааобрвтввяй а отярытяй (53) УДК 621. 745 (088. 8) (72) Авторы изобретения

О.Н.Мирошников

Ждановский филиал,,Украинского гасударственного института по проектированию металлургических заводов .и Научноисследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (7а) Заявители (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО

РАСПЛАВА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, при продувке металла в ковше инертным газом.

Широко известен способ облагоражива- 5 ния металла путем продувки его в ков" ше через пробку в днище инертным газом (аргоном) 1 .

Известен способ рафинирования расплавленных металлов от неметалличес- Т0 ких включений, основанный на применении инертных газов, например аргона(2

Известен способ втродувки жидкого металла инертным газом в ковше, по :которому инертный газ продуваатт.-через:.по- 15 ристыв- пробкн с каналаМ4 f3/

Наиболее близким к цредйагаемомьт изобретению по. технической сущностк является способ. продувки жидкого металла йнертиым.газом.-в ковше через ЯО

Пористйе вставки :.$ 4 .

По этому спОстзбу для увеличения времени пребываиатя газового пузыря в расплаве эа счет увеличения длинь его пробега гаэ подают под острым углом 25 в горизонтальной плоскости к стенке ковша.

Наиболее существенными недостатками известных способов являются низкая интенсивность продувки, определяемая газопроннцаемостью пористых вставок, и низкая степень очистки расплава от неметаллических включений и его дегазации.

Целью изобретения является интенсификация процесса дегазации и очистка расплава от неметаллических включений. ,Цля этого предлагается способ, по которому на инертный гаэ воздействуют ультразвуковыми (упругимн) колебаниями с частотой 1.10 — 1.10 гц и ин9 тенсивностью 0,5-50 вт/см, причем

Э интенсивность колебаний изменяют в процессе обработки металла инертным газом. . При обработке расплава инертный гаэ поступает в агрегат через капилляры пористых вставок. При воздействии ультразвука скорость протекания rasa в капиллярах возрастает в 10-20 раэ благодаря капиллярному эффекту.

Таким образом, время обработки расплава значительно сокращается (с 4,5 мин до 1,5 мин).

Кроме того, интенсивность ультразвуковых колебаний изменяют в процессе обработки от максимума в течение

60% времени обработки до минимума (15-20%) в течение остального времени обработки.

571519

На чертеже приведена схема обработки. расплава в ковше.

Устройство содержит баллоны 1, подводящие трубы 2, р6 укционные клапаны 3, расходомер 4, пористый блок 5, ковш 6, генератор 7 ультразвуковых колебаний и волноводно-излучающую сиса ему 8.

Способ оуществляется следующим образом.

Аргон из испарителей или баллонов 1 по трубе 2, достаточного сечения поступает к редукционному клапану 3. После установления начального давления, которое определяется по количеству аргона, вводимого в единицу времени (при расходе аргона от 1000 л/мий до 4500 л/мин начальное давление устанавлива" ют в пределах 1-5 ат)., инертный гаэ, расход которого измеряется расходоме» ром 4, подводится к пористому блоку 5 6 коФаа 6.

Одновременно включают генератор 7 упругих колебаний и через волноводноизлучающую: систему 8 ультразвуковые (упругие) колебания передаются порис- 95 тому блоку 5.

При воздействии уяьтраэвукавых колебаний скорость прохождения аргона через пористый блок. увеличивается в 510 раз эа счет ультразвукового капил- 30 лярного эффекта.

Кроме того, за счет кавитацци увеличивается количество пузырьков аргона, вводимых через пористый блок s расплав, а, следовательно, феэ увеличения дав- у ления увеличивается количество аргона, вводимого в единицу времени в ковш.

Может быть применено как непрерывное, так и импульсное воздействие ультразвуковых (упругих) колебаний с р частотой 2-5 импульсов в секунду.

Частоту ультразвуковых колебаний выбирают в диапазоне 1.10з -. 1.10 гц, в зависимости от размера капилляров пористых блоков и диаметра пузырьков 4а аргона,. а интенсивность колебаний выбирают в пределах 0,5-.50 вт/см в зависимости от химсостава и размеров пористых блоков.

Так, при продувке стал.; марки ЭИ878, критичной к неметаллическнм .включениям, в 100-тонном ковше через три пористые вставки иэ плавленного муллита необходимая степень дегаэации и очистки неметаллических включений может быть достигнута при применении ультразвуковых колебаний с частотой 10 кГц и интенсивностью 1,0 вт/см за 1,5-2,0 мин вместо 4,5-5,0 мин при известной технологии обработки.

При продувке расплавов инертным гаэом, обработанным ультразвуковыми колебаниями, мощность (ннтенсивность) этих колебаний должна меняться в процессе продувки.

Так, в начале продувки мощность колебаний поддерживают на определенном уровне (максимуме) в течение времени, составляющего 60% от времени обработки, а затем мощность колебаний снижают на 15-20% и поддерживают на этом

Уровне до конца обработки.

Снижение мощности в заключительный период обеспечивает прохождение аргона через расплав тонкими струйками, что способствует уносу неметаллических включений в шлаковый покров.

Способ может быть реализован с заменой генератора ультразвуковых колебаний и волноводно-излучающей системы динамической сиреной, которая устанавливается перед пористым блоком, Предложенийй СПособ .может быть применен нри обработке.жндкогО металла инертным газом в плавкльном агрегате, в изложницах, при непрерывной разливке или при выпуске:металла из плавильных агрегатов.

Наибольший экономический эффект может быть получен при обработке металла в ковше при атмосферном давлении.

Формула изобретения

Способ обработки металлического расплава, заключающийся в продувке расплава инертным газом через пористые вставки, отличающийся тем, что, c"11елью интенсификации процесса дегазации- и рчистки расплава от неметаллических включений, в процессе продувки на инертный газ накладывают ультразвуковые колебанкя с частотой 1.10

1.109гц и интЕнеизкоетью 0,5-50 вт/ см, снижая интенсивность- от начала продувки к концу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ойкс. Г.Н. и др. Обработка металла инеРтными газами,M., МеталлургИя, 1969, стр.23-32.

2. Дегазация и рафинирование цветных металлов аргоном, НИИмаш, M.,1967, с.3-13.

3. Авторское свидетельство СССР

9 422530, кл. В 22Ъ 41/00,1971.

4. Авторское свидетельство СССР

В 416157, кл. В 22 0 11/10,1970.

571519

Составитель А. Кондратьева

Редактор Е Братчикова Техред З.Фанта Моцректоо Е.Папп

Закаэ 2978/18 Тираж 693 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениИ и открыткой

113035 Москва Ж-35 «Ра,щскаянаб, д 4 5

Филиал ППП Патент, r.Óàãîðîä, ул. Проектнав, 4