Способ вакуумного рафинирования стали для непрерывной разливки

(51) 21 7/10 (2010.01) 21 7/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ погружаемом стакане удешевление процесса рафинирования стали. Достигаемый технический результат. Снижение содержания газов в непрерывнолитом слитке. Уменьшение количества неметаллических включений в непрерывнолитом слитке. Отличительными признаками предлагаемого способа являются использование низкого вакуума,когда величина разрежения составляет 800012000 Па и возможность использования при непрерывной разливке металла. По предлагаемому способу вакуумирование предварительно продутого нейтральным газом(аргон, гелий и д.) в промежуточном ковше металла осуществляют в верхней части погружаемого стакана с помощью вакууматора. Пузырьки газа захватывают неметаллические частицы и, при последующем вакуумировании, металл очищается от газов и других включений.(72) Камбаров Жарылкасын Камбарович Максимов Евгений Викторович Марденов Марат Пазылович Шабовта Владимир Петрович Федин Михаил Максимович Щерба Виктор Семенович Унайбаев Булат Жарылгапович(54) СПОСОБ ВАКУУМНОГО РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ(57) Изобретение относится к технологии производства стали, в частности к процессу ее непрерывной разливки и может быть использовано в металлургической и литейной промышленности. Решаемые задачи. Удаление газов и неметаллических примесей из металла в- уменьшение количества неметаллических включений в непрерывнолитом слитке. Существенные признаки заявляемого способа включают- предварительную продувку металла в промежуточном ковше нейтральном газом (аргон,гелий и др.).- использование погружаемого стакана для вакуумирования металла. Отличительными признаками предлагаемого способа являются использование низкого вакуума,когда величина разрежения составляет 800012000 Па и возможность использования при непрерывной разливке металла. По предлагаемому способу вакуумирование предварительно продутого нейтральным газом(аргон, гелий и др.) в промежуточном ковше металла осуществляют в верхней части погружаемого стакана с помощью вакууматора. Пузырьки газа захватывают неметаллические частицы и при последующем вакуумировании металл очищается от газов и других включений. Пример конкретного выполнения способа. Лабораторные исследования проводили со сталью (Ст 3 сп), выплавленной в индукционной печи ИСТ-0,06. Химический состав металла был следующим 0,15 С 0,270,580,018 Р 0,0220,020,100,038 С 0,04 . Расплавленный металл заливали в специальный тигель, изготовленный из керамического материала,через кварцевую трубку. Вакуум создавался вихревым вакуум-насосом, разрежение составляло 10020000 Па. Содержание газов в твердом металле до вакуумирования было следующим,(по массе) 0,0052 2 0,00048 Н 2 0,0056 2. Количество неметаллических включений до вакуумирования было равно,(по массе) 0,0017 2 0,0018 А 23. Загрязненность металла неметаллическими включениями определяли электролитическим методом. Влияние вакуума на содержание газов в металле показано в таблице 1 Таблица 1 Содержание газов в металле Содержание газов,(по массе) 2 Н 2 2 0,0017 0,00012 0,0029 0,0018 0,00014 0,0031 0,0019 0,00014 0,0032 0,0019 0,00014 0,0033 0,0021 0,00016 0,0034 0,0022 0,00017 0,0036 0,0024 0,00019 0,0039 0,0039 0,00037 0,0044 0,0041 0,00040 0,0048 Изобретение относится к технологии производства стали, в частности к процессу ее непрерывной разливки и может быть использованр в металлургической и литейной промышленности. Известен способ вакуумирования стали в ковше(аналог 1), когда последний помещается в вакуумную камеру (Кудрин В.А. Металлургия стали, М. Металлургия, 1981, с.343). К недостаткам способа следует отнести насыщение уже обработанного металла газами при его заливке в кристаллизатор, большие затраты на сооружение крупной установки для вакуумирования металла. Известен способ повышения качества непрерывнолитого слитка (аналог 2), когда струю жидкого металла защищают от контакта с окружающим воздухом защитным или инертным газом (Лейтес А.В. Защита стали в процессе непрерывной разливки. М. Металлургия, 1984, с.1023). В данном случае в жидкий металл не поступает воздух, что способствует снижению количества неметаллических включений в слитке. Недостатком способа является образование трещин в слитке на границе газовый пузырь-металл из-за наличия в металле большого количества нейтрального газа. Наиболее близким по совокупности признаков(прототип) является способ вакуумного рафинирования стали при ее разливке из ковша в изложницу при разрежении 100400 Па (Коротич В.И., Набойченко С.С., Сотников А.И. и др. Начала металлургии. Екатеринбург УГТУ, 2000, с.229-231). Недостатком способа является достаточно высокое разрежение, создаваемое вакууматором. Решаемые задачи представленной заявки заключаются в удалении газов и неметаллических примесей из металла в погружаемом стакане удешевление процесса рафинирования стали. Достигаемый технический результат при осуществлении предлагаемого изобретения заключается в следующем- снижение содержания газов в непрерывнолитом слитке Вакуум, Па 200 2007000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 Как видно из таблицы 1 значительное снижение количества газов в металле происходит при разрежении 8000 12000 Па. Повышение вакуума до 7000200 Па практически не сказывается на количество удаленных из металла газов. Дальнейшее повышение вакуума снижает 2 содержание газов в металле, но при этом повышаются расходы на процесс вакуумирования. Снижение вакуума более 12000 Па нецелесообразно,так как происходит заметное повышение содержания газов в металле. Таким образом,оптимальная величина разрежения при вакуумировании металла в погружаемом стакане составляет 800012000 Па. Зависимость содержания неметаллических включений в металле от величины вакуума представлена в таблице 2. Таблица 2. Содержание неметаллических включений в металле Содержание газов,(по массе) А 23, , ,2 0,0015 0,0017 0,0018 0,0018 0,0019 0,0020 0,0020 0,0025 0,0029 Из таблицы 2 следует, что заметное уменьшение количества неметаллических включений наблюдается при разрежении, равном 80012000 Па. Величина разрежения 7000200 Па оказывает слабое влияние на снижение количества неметаллических включений в металле. Дальнейшее повышение вакуума способствует уменьшению количества неметаллических включений, однако это повышает расходы на вакуумирование металла. Следовательно, можно считать оптимальным разрежение в пределах 800012000 Па. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ вакуумного рафинирования стали для непрерывной разливки, включающий ее обработку нейтральным газом в промежуточном ковше и подачу в кристаллизатор, отличающийся тем, что вакуумирование металла производят в погружаемом стакане при разрежении, равном 800012000 Па.