Спосіб обробки зливків, що відливають зі сталі

Спосіб обробки зливків, що відливають зі сталі, який включає заливку рідкої сталі у виливницю, утеплення верхньої частини зливка зовнішнім енергоносієм, який відрізняється тим, що як зовнішній енергоносій використовують трифазний електричний струм, що працює в режимі електроопору при співвідношенні струму та напруги як 1:(0,130,14) відповідно, а нагрів ведуть протягом 5-10 хвилин. Винахід належить до галузі чорної металургії і може бути використаний при виробництві сталевих зливків. Відомий спосіб зменшення усадочної раковини при розливанні сталі з використанням екзотермічної суміші, що містить відсів алюмінійвмісного шлаку 40-60 мас. % і пил газоочищення мартенівських печей (Авт. св. СРСР № 1713733, МПК В22D27/065, опубл. 1992р., Бюл.№7) і яка у розфасованому вигляді присаджується на "дзеркало" металевого зливка після наповнення виливниці. До недоліків такого способу розливання сталі можна віднести складність виконання операцій завантаження суміші у виливниці, що заповнені рідким металом, великою глибиною усадочної раковини - 10-12 мм, а також забруднення зливка сіркою та цинком, які містяться у пилу мартенівських печей. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, який досягається з відомих технічних рішень, що взятий як найближчий аналог, є спосіб утеплення головної частини зливка плазмовим потоком, що здійснюється за допомогою установки для одержання зливків у виливницях (Патент України № 23604 МПК7 В22D9/00, опубл. 2007р., бюл. №8). Недоліком відомого рішення є те, що при використанні розігріву плазмовим потоком за рахунок високої температури, яка досягає 20000 °С, значна частка металу випаровується, що зменшує вихід придатного по кінцевому продукту. Крім того використання плазмової установки призводить як до ускладнення використання методу, що додає труднощі для реалізації на практиці, так і до збільшення собівартості продукції. В основу винаходу поставлена задача зменшення втрат металу при його прокатці шляхом зменшення усадочної раковини зливка. Технічний результат полягає в тому, що трифазний електричний струм, який використовує симетричне електричне навантаження при найбільш високому Cos  , забезпечує повільний, рівномірний і найбільш економічний прогрів верхньої частини зливка. (19) UA (11) 94132 (13) C2 (21) a200906440 (22) 19.06.2009 (24) 11.04.2011 (46) 11.04.2011, Бюл.№ 7, 2011 р. (72) КАПЕЛЯНОВ ВОЛОДИМИР ЯКОВИЧ, ПОГОРІЛИЙ ВІКТОР ІВАНОВИЧ, КУЛІШ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, ЄРАК ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, КУЛІШ АНДРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ (73) КАПЕЛЯНОВ ВОЛОДИМИР ЯКОВИЧ, ПОГОРІЛИЙ ВІКТОР ІВАНОВИЧ, КУЛІШ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, ЄРАК ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, КУЛІШ АНДРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ (56) UA, 23604, U, 11.06.2007 SU, 1057169, A, 08.07.1982 3 94132 Поставлена задача досягається тим, що в способі обробки зливків, що відливають зі сталі, заливають рідку сталь у виливницю, розігрівають верхню частину зливка зовнішнім енергоносієм, причому як зовнішній енергоносій використовують трифазний електричний струм, що працює в режимі електроопору при співвідношенні струму та напруги як 1:(0,13-0,14) відповідно, а нагрів ведуть протягом 5-10 хвилин. Співвідношення струму та напруги як 1:(0,130,14) пояснюється тим, що при меншому співвідношенні ніж 1:0,13 є схильність до дугового розряду, що призводить до випаровування металу, а при співвідношенні більш ніж 1:0,14 збільшуються витрати енергії в електропровідниках. Тривалість нагріву, що визначена у 5-10 хвилин, обумовлена тим, що усадочна раковина при тривалості більш ніж 10 хвилин майже не зменшується, а при тривалості нагріву менш ніж 5 хвилин усадкова раковина залишається ще відносно значною. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Вуглецеву сталь виплавляли в 1,5 т дуговій електропечі в кількості 0,95-1,05 т. Чавунна Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 4 виливниця була внутрішнім діаметром 600 мм, внизу 640 мм і висотою 600 мм. Середня висота зливка дорівнювала 450 мм. Нагрів проводили трифазним струмом від трансформатора потужністю 30 кВт при струмі 500 А та напрузі 36 В, що забезпечувало безпеку обслуговуючого персоналу. Час нагріву складав до 15 хвилин, при цьому використовували три електроди  50 мм, розташовані під 120° відносно один одного з діаметром розпаду 250 мм. Покривний шлак для вилучення S і Р мав склад, мас. %: 12 Аl2О3, 40 СаО, 30 SiO2, 5 CaF2, та інші домішки. Максимальна температура дорівнювала 1240 °С, маса шлаку 100 кг. Усадкова раковина становила при термінах нагріву 2, 5, 7, 10, 15 хвилин - 10, 4, 2,5, 2,0, 1,95 мм відповідно. Дослідами встановлено, що термін економічного нагріву при усадочній раковині 2-4 мм складає 5-10 хвилин. Таким чином здійснена задача винаходу - зменшена величина усадкової раковини і внаслідок чого зменшені втрати металу при обробці зливка. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601