Способ производства особо чистой стали
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП КСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
„„855007 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.11.79 (21) 2839548/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.з
С 21 С 5/56
С 21 С 7/00
Гооударстееиимй комитет (53) УДК 669.18..27 (088.8) Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30
Дата опубликования описания 25.08.81 ло делам изобретеиий и отирмтий (Ф. В. Мурин, В. В. Лоза, А. Н. Самсонов, Е. И. Мошкевич и М. М. Проходцев -, П, )-1 1 .:„..
1 ., ИАЮ 5 k 4 (72) Авторы изобретения 11 11МГИА
Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОСОБО ЧИСТОЙ
СТАЛИ
Изобр".тение относится к металлургии, а конкре.но к производству особо чистой стали в металлургических агрегатах.
Известен способ вакуумирования жидких металлов с одновременной обработкой их столбом шлака, который позволяет рафинировать сталь от вредных примесей, газов и неметаллических включений, в частности, при рафинировании этим способом высокоуглеродистой стали содержание среды удается понизить до самых низких значений—
0 002% (1) .
Однако известный способ не позволяет получать, например, в подшипниковой стали содержание водорода ниже 0,00025% и кислорода — ниже 0,002%, а также неметаллические включения, не превышающие
2,0 балла по шкалам ГОСТ 801 — 60.
Известен также способ капельного вакуумирования металла с использованием источника тепла, например переплав в вакууме методами специальной электрометаллургии (2).
Недостатком этого способа является от- 20 сутствие рафинирования стали от серы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ вакуумировання жидкой стали, который заключается в том, что после пропускания стали через столб шлака дополнительно подвергают ее вакуумированию при переливе в другую емкость (3).
Недостаток данного способа состоит в том, что с целью уменьшения времени вакуумной обработки для снижения тепловых потерь перелив металла из одной емкости в другую осуществляется струей. При этом контактная поверхность струи и время пребывания жидкого металла в вакууме незначительны, что не позволяет использовать в полной мере термодинамические предпосылки для протекания возможных реакций и удаления избыточных газов. В конечном счете, сталь, подвергнутая обработке по указанному способу, имеет загрязненность неметаллическими включениями, оцениваемую баллом 2,0 и более по шкалам ГОСТ 801 — 60
Цель изобретения — повышение степени рафинирования стали.
Цель достигается тем, что окончательное вакуумирование стали после вакуумшлаковой обработки проводят капельным процессом с использованием источника тепла при производительности окончательной ва855007
Формула изобретения
Составитель А. Щербаков
Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко
Тираж 618 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор М. Келемеш
Заказ 6817/36 куумной обработки 40 †1 г/с. Замена струйного вакуумирования металла капельным увеличивает контактную поверхность жидкого металла, что способствует более полному протеканию реакции взаимодействия углерода с кислородом и удалению растворенных газов. Источник тепла необходим для поддержания требуемой температуры и дает возможность увеличить время обработки металла вакуумом, что также направлено на повышение степени рафинирования.
От производительности окончательного вакуумирования зависит степень рафинирования и эффективность способа производства стали. Уменьшение производительности менее 40 г/с снижает эффективность вакуумной обработки. Повышение производитель- 15 ности более 100 г/с снижает степень рафинирования металла от вредных примесей и является нежелательным.
Технологическая последовательность проведения рафинирования металла сначала вакуумом и столбом шлака, а затем капельное вакуумирование имеет явные преимущества в сравнении с каждым из известных способов. Значительная часть кислорода, водорода, азота и вредных примесей удаляется уже при вакуумшлаковой обработке.
Окончательная же очистка металла от этих примесей возможна только с использованием капельного рафинирования.
Каплеобразование с использованием источников тепла можно осуществить, напри- 30 мер, последовательным расплавлением заготовки из металла, обработанного вакуумом и столбом шлака, при помощи энергии электронного или лазерного луча, электрического или плазменного разряда и т. п.
Пример. На установе обработки металла вакуумом и столбом шлака (УВСШ) проводят рафинировку стали ШХ15. При этом получают содержание, /о. серы 0,002 — 0,005; кислорода 0,0015 вЂ,0025; водорода 0,00025.
Затем полученный металл переплавляют, в частности, в электроннолучевой печи. Конечное содержание серы сохраняется на уровне
0,002 — 0,004%, а содержание кислорода уменьшается до 0,001о/о, водорода — 0,0001%
Неметаллические включения не превышают балла 1,0 по ГОСТ 801 — 60. Сам электроннолучевой переплав металла без использования предварительной вакуумшлаковой обработки также не позволяет получать металл указанной частоты. Содержание серы и соответственно сульфидных включений является в обычном металле ЭЛП намного выше, чем получено по предлагаемому способу.
Предлагаемый способ повышает эксплуатационные свойства полученного металла в результате повышения чистоты стали и дает возможность получить экономию, в частности, на стали ШХ15 до 100 руб/т.
Способ производства особо чистой стали, включающий ее обработку вакуумом и столбом шлака и последующее вакуумирование, отличающийся тем, что, с.целью повышения степени рафинирования, окончательное вакуумирование стали после вакуумшлаковой обработки проводят капельным переплавом производительностью 40 — 100 г/с.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 178843, кл. С 21 С 7/00, 1967.
2. Крамаров А. Л. и Соколов А. Н. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., «Металлургия», 1976, с. 167.
3, Авторское свидетельство СССР
¹ 462868, кл. С 21 С 7/00, 1975.
