Спосіб уводу розкислювача в рідкий метал

Изобретение относится к раскислению металла, конкретно к способам ввода раскислителя в жидкий металл в процессе внепечной обработки. Известно, что степень усвоения раскислителя играет решающую роль при раскислении жидкого металла в процессе внепечной обработки. Известные в настоящее время способы ввода раскислителя в жидкий металл в различной степени решают указанную задачу. Известен наиболее близкий к заявленному способ ввода раскислителя в жидкий металл путем принудительного погружения стержня, охваченного в его нижней части по периметру и на срезе стержня слитком из раскислителя, установленного с зазором к стержню. При этом, в процессе погружения, слиток из раскислителя удерживают на стержне при помощи укрепленных в верхней части слитка крюков, а после погружения в металл - за счет выталкивающей силы металла [1]. Степень усвоения раскислителя по этому способу достигается 37-41%. Невысокая степень усвоения раскислителя, как и в предыдущем случае, объясняется проникновением жидкого металла в зазор между стенками стержня и слитка, что приводит к разрушению слитка и всплыванию образующихся кусков раскислителя в шлак. В основу изобретения поставлена задача создать такой способ ввода раскислителя в жидкий металл, в котором новое выполнение охвата слитком из раскислителя стержня позволило бы повысить стойкость слитка к разрушению его жидким металлом и за счет этого увеличить степень усвоения раскислителя. Поставленная задача решается тем, что в способе ввода раскислителя в жидкий металл путем принудительного погружения стержня, охваченного в его нижней части по периметру слиткам из раскислителя, согласно изобретению, стержень охватывают слитком из раскислителя герметично посредством связующего материала с температурой плавления равной или выше температуры плавления раскислителя. В качестве связующего материала используют один или несколько раскислителей. Герметичное выполнение охвата стержня слитком из раскислителя посредством связующего материала с температурой плавления, равной или выше температуры плавления раскислителя, исключает зазоры между стенками слитка и стержня и, как следствие, разрушение слитка из раскислителя в процессе его ввода в жидкий металл. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором в разрезе показано соединение стержня 1 со слитком 2 из раскислителя посредством помещенного между ними связующего материала 3. Способ осуществляется следующим образом. Нижнюю часть стержня вставляют в осевое отверстие слитка из раскислителя, установленного на плите из огнеупорного материала, заполняют зазор между их стенками жидким связующим материалом и выдерживают до его затвердевания. Затем стержень совместно с герметично соединением с ним слитком из раскислителя погружают в ковш с жидким металлом и выдерживают до полного расплавления раскислителя. Указанный способ был испытан в производственных условиях с использованием в качестве стержня футерованной фурмы. Выплавленную в 250-тонном конвертере сталь 20 трубную выпускали в ковш, раскисляя ее в процессе выпуска кремнием и марганцем. Ковш с металлом передавали на установку комплексной доводки стали, где проводили усреднительную обработку ее органом в течение 4-5 минут с использованием футерованной фурмы с наружным диаметром 180мм и внутренним диаметром 70 мм. В нижней части фурма оканчивалась соплом с девятью отверстиями диаметром по 3 мм каждой для рассредоточения потока инертного газа в объеме металла. После усреднительной обработки отбирали пробы металла для проведения химического анализа. За время выполнения в лаборатории химического анализа отобранных проб, производили герметичное соединение указанной футерованной фурмы со слитком из раскислителя. Слиток из раскислителя был выполнен и доставлен на установку доводки стали заблаговременно и имел цилиндрические поверхности с внутренним диаметром 240 мм, наружным диаметром 400 мм и высотой 400 мм. В качестве раскислителя использовали алюминий. Слиток из алюминия, температура плавления которого составляет 680 С устанавливали на футерованную шамотным огнеупором площадку. Нижний конец футерованной фурмы вставляли по центру слитка на всю его высоту. Зазор между наружной поверхностью футерованной фурмы и внутренней поверхностью алюминиевого слитка, равный 30-40 мм, заполняли жидким расплавом раскислителя, состоящим в одном случае из алюминия с температурой плавления 680°С, в другом случае из смеси жидкого алюминия (температура плавления t° =680°С) и жидкого ферросилиция (температура плавления t° = 1300°С) или жидкого алюминия (температура плавления t° = 680°С) и жидкого марганца (температура плавления t° = 1200°С). Температура заливки смеси раскислителя во всех случаях не превышала 900-1000°С, После заполнения зазора жидким связующим материалом, его выдерживали в течении 3-6 мин до затвердевания, в результате чего фурма и слиток образовывали прочное герметичное соединение. Затем фурму с герметично соединенным слитком из раскислителя погружали в ковш с металлом с одновременной продувкой металла аргоном с расходом 50-60 м3/час при давлении 10 атм, в течение 5-6 минут. Введенный таким способом, слиток из раскислителя в жидкую сталь не разрушался в процессе его ввода, а полностью расплавлялся в объеме ковша с металлом под воздействием интенсивного перемешивания аргоном, что обеспечивает повышение скорости растворения и усреднения алюминия, а также степени его усвоения металлом. При необходимости корректировки металла по другим элементам их ввод в ковш совмещали с продувкой металла через футерованную фурму, соединенную со слитком, что позволяло наряду с усреднением алюминия равномерно распределять в объеме необходимое количество вводимых элементов. После завершения продувки фурму извлекали из металла, отбирали пробы для выполнения химического анализа, измеряли температуру. Затем ковш с жидкой раскисленной сталью направляли для разливки. Результаты анализа приведены в таблице. Из таблицы видно, что степень усвоения раскислителя заявленным способом выше, чем у известных.