Спосіб позапічної обробки рідкого чавуну

Спосіб позапічної обробки рідкого чавуну порошковим дротом, що містить феромарганець, який включає введення його в ківш з рідким чавуном, який відрізняється тим, що обробку чавуну порошковим дротом проводять у два етапи, причому на першому етапі, тривалість якого складає 10-15% від загальної тривалості обробки, порошковий дріт вводять у ківш зі швидкістю 0,2-0,5м/с, а на другому етапі - зі швидкістю 1,2-2,2м/с, при цьому вміст феромарганцю у порошковому дроті встановлюють рівним 280-440г/м. Винахід відноситься до чорної металургії, зокрема до способів позапічної обробки рідкого чавуну з метою підвищення його ливарних властивостей і може бути використай в ливарнях, фасоноливарних цеха х підприємств чорної металургії й машинобудівного комплексу. Найбільш близьким до заявляемого по технічній сутності й досягаемому єффектові є спосіб обробки чавуну порошковим дротом, що містить феромарганець, який вводять у чавун зі швидкістю 1,2-2,2м/с і інтенсивністю насичення чавуну марганцем 210-500г/сек [Деклараційний патент на винахід №34002, З21С 7/06, 15.02.2001. Бюл. №1]. Даний спосіб завдяки наявності конкретних режимних параметрів може бути реалізований на практиці. Однак спосіб не враховує того, що гідродинамічні умови обробки рідкого чавуну в початковій стадії кардинально відрізняються від гідродинамічного режиму під час основної обробки. Початковий період, тобто період, протягом якого досягається стійка циркуляція чавуну в ковші, може займати до 20% всієї тривалості обробки. Уведення дроту з постійною швидкістю, що не залежить від періоду обробки, приводить до того, що в початковій фазі, що характеризується відсутністю циркуляції чавуну, дріт не встигає повністю засвої тися, відбувається розплавлювання оболонки й спливання феромарганцю в шлаки, де й відбувається його горіння через контакт із киснем атмосфери. Крім того, з огляду на невелику тривалість обробки, практично неможливо відібрати проби чавун у, зробити їхній аналіз і внести корективи в інтенсивність насичення чавуну марганцем, тобто даний параметр не управляєм і не може розглядатися як відмітна ознака. Метою винаходу є підвищення ступеня засвоєння марганцю чавуном при обробці його порошковим дротом, що містить феромарганець. Збільшення марганцю в ливарному чавуні забезпечує поліпшення якісних характеристик литих виробів, у тому числі виливниць для розливання сталі в зливки. Поставлена мета досягається тим, що по способі позапічної обробки рідкого чавуну порошковим дротом, що містить феромарганець і котрий вводять у чавун зі швидкістю 1,2-2,2м/сек, у перші 10-15% від загальної тривалості обробки порошковий дріт вводять у ківш зі швидкістю 0,2-0,5м/с, причому зміст феромарганцю в їм дроти встановлюють рівним 280-440г/м. (19) UA (11) 85028 (13) C2 (21) a200804407 (22) 07.04.2008 (24) 10.12.2008 (46) 10.12.2008, Бюл.№ 23, 2008 р. (72) МАТВІЄНКОВ СЕРГІЙ АНАТОЛЬОВИЧ, UA, ДОЛЯ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, U A, ПРАХНІН В'ЯЧЕСЛАВ ЛЕОНІДОВИЧ, UA, КІРІЛЬЧЕНКО ПЕТРО МИКОЛАЙОВИЧ, UA, КОСОЛАП МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, ВЛАСОВ ВАЛЕРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ГЛАДКИЙ ПАВЛО АН АТОЛЬОВИЧ, UA, МАСТИЦЬКИЙ АНАТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, UA (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "МАРІУПОЛЬСЬКИЙ МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОМБІНАТ ІМЕНІ ІЛЛІЧА", U A (56) UA, 347002, A, 15.02.2001 SU, 1724696, A1, 07.04.1992 3 85028 Причинно-слідчий зв’язок між сукупністю відмітних ознак і эффектом, що досягається, полягає в наступному. Порошковий дріт внаслідок процесів плавлення оболонки, часткового випару марганцю, виділення розчинених у феромарганці газів є збудником циркуляції чавун у в ковші. З огляду на велику масу чавуну в ковші, а в наслідок цього її інерційність, для створення стійкої циркуляції необхіден якийсь час. Циркуляція чавуну є чинником, що сприяє повному й рівномірному засвоєнню марганцю чавуном. У той же час, відсутність циркуляції приводить до зниження ступеню засвоєння марганцю. Таким чином, якщо порошковий дріт уводити в ківш із однаковою швидкістю на всіх етапах обробки, це приведе до того, що на початковому етапі ступінь засвоєння марганцю не досягне максимальних значень. У зв’язку із цим даний винахід передбачає два швидкісних режими уведення дроту. Перший режим - низька швидкість на початковому етапі до створення стійкої циркуляції, другий режим - збільшена швидкість на основному етапі обробки. При тривалості початкового періоду менше ніж 10% загальної тривалості обробки циркуляція в ковші не встигає зрости й передчасне підвищення швидкості уведення феромарганцю приводить до зниження інтенсивності його засвоєння. При тривалості початкового періоду більше 15% від загальної тривалості обробки чавуну знижується загальна кількість уведеного в ківш феромарганцю, 4 тому що циркуляція встановлена й чавун здатний поглинути максимальну кількість марганцю. При швидкості уведення порошкового дроту на першому етапі менше ніж 0,2м/с не досягається досить інтенсивного для виникнення циркуляції перемішування чавун у в ковші. При швидкості уведення порошкового дроту на початковому етапі більше 0,5м/с наростання циркуляції супроводжується інтенсивними викидами метала з ковша, що в остаточному підсумку також приводить до зниження ступеня засвоєння марганцю. При змісті феромарганцю в 1м дроту менш 280г/м не забезпечується достатня інтенсивність конвекційних потоків ні в началі обробки, ні в основній її частині. При змісті феромарганцю в 1м дроти більше 440г/м уведення феромарганцю в ківш супроводжується викидами чавун у на всіх етапах обробки. У всіх розглянутих випадках ступінь засвоєння марганцю не досягає максимальних значень. Приклад реалізації пропонованого способу. На установці десульфурации чавун у доменного цеху ВАТ « ММК їм. Ілліча» проведена серія обробок чавуну в чугуновізних ковшах за розробленою технологією з використанням порошкового дроту з наповнювачем з феромарганцю. Порошковий дріт уводили в чавун за допомогою трайбапарату. Умови проведення єксперементів і результати обробки чавуну наведені в таблиці. Таблиця Ступінь засвоєння марганцю при обробці чавуну в ковші порошковим дротом по способу, що заявляється, з різними режимними параметрами Тривалість початкового пері- Швидкість оду, % від зага- уведення дроту в початкольної тривалості об- вий період, м/с робки 5 0,1 5 0,2 5 0,3 5 0,5 5 0,6 10 0,1 10 0,2 10 0,3 10 0,5 10 0,6 12 0,1 12 0,2 12 0,3 12 0,5 12 0,6 15 0,1 15 0,2 15 0,3 15 0,5 Зміст феромарганцю в їм дроти, г/м 260 280 360 440 460 89 87 91 88 84 87 89 85 87 89 88 91 93 92 90 89 87 91 88 90 89 90 89 90 89 99 98 98 90 89 98 99 98 91 92 98 98 98 93 90 93 90 93 90 99 99 98 93 90 98 99 99 92 93 98 99 98 92 92 92 92 92 92 98 99 99 92 92 99 98 99 91 90 99 99 98 91 93 91 93 91 90 90 89 87 91 93 91 93 91 90 89 87 91 88 5 85028 6 Продовження таблиці 15 20 20 20 20 20 0,6 0,1 0,2 0,3 0,5 0,6 84 87 89 85 87 89 90 89 90 89 90 89 93 90 93 90 93 90 93 Прототип Як слідує з експериментальних даних результатів експерименту, найкращі результати досягаються при реалізації даного винаходу при значінні режимних параметрів, що заявляються, причому максимальне підвищення ступеня засвоєння мар Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 92 92 92 92 92 92 91 93 91 93 91 93 ганцю досягається тільки у випадку одночасного виконання всіх ознак способу, що заявляється. Відхилення хоча б одного з параметрів від заявляемого значення приводить до зниження ефективності пропонованого способу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601