Спосіб обробки великих мас розплаву металу

Спосіб обробки великих мас розплаву металу, який включає позапічну дегазацію та рафінування розплаву за рахунок електропдроімпульсної дії від електророзрядної камери з електродами та зануреним у розплав хвилевідним стержнем, що утворює зону обробки у розплаві при заданих параметрах електропдроімпульсної дії, який відрізняється тим, що найменше число рівномірно розподілених в об'ємі розплаву зон обробки вираховують із залежності N = 0,2(D K ( B epx ) + О К (низ ) f К, де N - число зон обробки, DK(Bepx) DK(HM3) - діаметр (м) ковша у верхній та нижній частинах, ВІДПОВІДНО, К - площа (м2), по якій розповсюджується електропдроімпульсна дія (К < 0,785 щодо режиму інтенсивного подрібнення неметалевих включень, К < 3,12 щодо режиму ефективної дегазації), а обробку виконують одночасно в усіх зонах О О Винахід належить до способів позапічної обробки розплаву, переважно до способів виробництва високоякісної сталі та чавуну Відомо спосіб обробки розплаву металу (пат України №15698, МПК6 B22D27/08, опубл 30 06 97, ПВ №3, 1997, с 31 90), який включає позапічну дію на розплав електрогідравлічних ударів, які вводять усередину розплаву, причому обробку виконують серіями електрогідравлічних ударних імпульсів у заданому діапазоні напруги, при швидкості зміни напруги у кожній серії в інтервалі (0,33 - 0,67)кВ/с, для маси розплаву від 1 до 100т Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками винаходу, що заявляється введення електрогідравлічних ударів усередину розплаву, при заданих параметрах дії Причини, які перешкоджають одержанню очі куваного технічного результату спосіб не визначає раціональної схеми обробки розплаву, що не дозволяє забезпечити ефективну обробку великих мас розплаву Як виявили дослідження, число зон обробки, що визначається числом ел е ктро раз рядних камер, починаючи з 50т ковшів (щодо менших ковшів, то достатньо однієї електроразрядної камери), є важливим фактором, який впливає на конкретні характеристики структури та властивостей, оброблюваного розплаву металу Відомо спосіб обробки розплаву металу (див Гулый ГА Научные основы разрядно-импульсных технологий - Киев Наук, думка, 1990 - С 129 147), який включає позапічну дегазацію та рафінування розплаву за рахунок електропдроімпульсної дії від електроразрядної камери з електродами та зануреним у розплав хвилеводним стержнем, при модулюванні параметрів дії частоти посилки імпу ю 57104 льсів, енергії в імпульсі Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками винаходу, що заявляється позапічна дегазація та рафінування розплаву за рахунок електропдроімпульсної дії від електроразрядної камери з електродами та зануреним у розплав хвилеводним стержнем при заданих параметрах дії Причини, які перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату спосіб не передбачає оцінки такого параметра, як число рівномірно розподілених в об'ємі розплаву зон обробки, яке необхідно використати що до ефективної обробки великих мас розплаву, та залежність від цього параметра дії гарантованих характеристик структури і властивостей лиття Це не дозволяє забезпечити гарантованої гомогенізації великих мас розплаву, однорідної структури та підвищеної якості лиття Прототипом способу, що заявляється, є спосіб обробки розплаву металу (Заявка на пат України №99010072, МПК6 B22D27/08, від 05 011999), який включає позапічну дегазацію та рафінування розплаву за рахунок електропдроімпульсної дії від електроразрядної камери з електродами та зануреним у розплав хвилеводним стержнем при модулюванні параметрів електропдроімпульсноідм та числі імпульсів від 330 до 600 Занурений щодо розплаву хвилеводний стержень утворює у розплаві зону обробки Причини, які перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату спосіб не передбачає оцінки такого параметра, як число рівномірно розподілених в об'ємі розплаву зон обробки, яке необхідно використати щодо ефективної гомогенізації великих мас розплаву, та залежність від цього параметра дії гарантованих характеристик структури і властивостей лиття Це не дозволяє забезпечити гарантованої структури та якості лиття або приводить до високих енергетичних витрат на обробку великих мас розплаву у разі пошуку очікуваного результату у промислових умовах В основу винаходу поставлено задачу удосконалити спосіб обробки великих мас розплаву металу шляхом визначення раціональної схеми обробки, що дозволить забезпечити гомогенізацію всього об'єму розплаву і за рахунок цього гарантує якість структурнозалежних властивостей лиття Суть винаходу полягає у тому, що у відомому способі обробки розплаву металу, який включає пюзапічну дегазацію та рафінування розплаву, за рахунок електропдроімпульсної дії від електроразрядної камери з електродами, та зануреним у розплав хвилеводним стержнем що утворює зону обробки у розплаві при заданих параметрах електропдроімпульсної дії, згідно з винаходом, найменше число рівномірно розподілених в об'ємі розплаву зон обробки вираховують із залежності N = 0,2(DK(Bepx) + DK(HM3))2 К, де N - число зон обробки, DK(Bepx), DK(HM3) - діаметр (м) ковша у верхній та нижній частинах ВІДПОВІДНО, К - площа (м2), по якій розповсюджується електропдроімпульсна дія (К < 0,785 щодо режиму інтенсивного подрібнення неметалевих включень, R 12 = З Обробка розплаву була виконана у трьох зонах обробки рівномірно розподілених по площі поверхні металу у 100 тонному ковші Глубина занурення хвилеводного стержня становила 1/3 від висоти стовпа розплаву у ковші Параметри електропдроімпульсної дії енергія в імпульсі - 5кДж, частота посилок імпульсів - 4Гц, число імпульсів - 1200, на кожну електроразрядну камеру ВІДПОВІДНО Обробляли розплав на протязі 5 хвилин в усіх трьох зонах одночасно, шляхом занурення у кожну зону одного хвилеводного стержня Така схема обробки забезпечила рівномірне підвищення конвективних потоків у об'ємі розплаву Це в свою чергу забезпечило гомогенізацію 100т розплаву так як було виключено збитки імпульсів тиску при наявності неперекриття меж зон обробки Таким чином, наведений приклад є свідком того, що встановлена залежність дозволяє ефективно гомогенізувати великі маси розплаву У результаті це дозволяє оптимізувати процес позапічної обробки, та підвищити економічність виробництва, за рахунок зниження витрат на вибір оптимальної КІЛЬКОСТІ зон обробки розплаву дослідним шляхом, та збільшення надійності роботи кожної електроразрядної камери 57104 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписано до друку 05 07 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна