Комплексний захист струменя металу від окиснення
23.05.2017
Спільна робота з технічним та науковим персоналом металургійних заводів дозволила компанії ПРОМАТЕХНОЛОГІІ, досягти значних результатів у напрямку зниження шлюбу під час розливання металу. Ця технологія вирішує одну з проблем. сучасного металургійного виробництва – захист струменя металу від окислення під час розливання.
Одним з варіантів вирішення проблеми було пристрій захисту струменя металу від окислення при розливанні авт. св. СРСР на винахід № 1502173, опубл. 1989.08.23, МПК4 В22D7/12. Основним недоліком цього пристрою захисту є небезпека пропалювання вогнетривкої труби, яка виконана у вигляді гофрованих оболонок-екранів з термостійкою; газонепроникної тканини. Це призводить до зниження надійності захисту струменя металу від вторинного. окислення під час проходження її через цей пристрій.
У цьому пристрої пристрої захисту струменя металу виключена небезпека пропалювання вогнетривкої труби від бризок металу при збереженні гнучкості цієї вогнетривкої труби, що дозволяє підвищити надійність захисту струменя металу від вторинного її окислення, тим самим підвищити якість металу і зменшити шлюб.
Пропонований пристрій захисту струменя металу містить випускний стакан для подачі струменя розплавленого металу, який встановлений з кільцевим проміжком до внутрішнього перерізу вогнетривкої труби та розташованим зверху каналом для прийому розплавленого металу, газорозподільний вузол для подачі інертного газу в зазначений кільцевий проміжок. Вогнетривка труба виконана гнучкою зі спеціального термостійкого еластичного матеріалу, при цьому всередині. вогнетривкої труби розташована каркасна гільза, що згоряється, а зовні вогнетривкої труби розташована бандажний дріт.
У поперечному перерізі вогнетривка труба виконана у вигляді еліпса для забезпечення поперечного ходу випускної склянки для подачі струменя розплавленого металу. Внутрішній поперечний переріз вогнетривкої труби становить від 3 до 4 діаметрів струменя розплавленого металу, а зовнішній поперечний переріз вогнетривкої труби становить від 1,0 до 1,15 зовнішнього поперечного перерізу каналу для подачі розплавленого металу у форму. Вогнетривкість вогнетривкої труби, складає 1100-1600 0С, а щільність її матеріалу становить від 150 до 250 кг/м3.
Виконання вогнетривкої труби із спеціального вогнетривкого еластичного матеріалу дозволяє виключити можливість пропалювання цієї вогнетривкої труби від бризок металу, як за рахунок відсутності гофрованої поверхні всередині цієї труби , Так і за рахунок більшої вогнетривкості самого матеріалу, який має волоконну структуру, а сама труба має гнучку і товстостінну форму. При цьому розташування всередині вогнетривка труба, що згоряється в перші секунди розливу металу, каркасної гільзи, а зовні вогнетривка труба розташування бандажного дроту, дозволяє забезпечити як необхідну форму цієї труби, так і необхідну її гнучкість при центруванні над нею багатотонного ковша з металом. І все це призводить до підвищення надійності захисту струменя металу від вторинного її окислення при проходженні через цей пристрій.
Виконання каркасної гільзи з картону дозволяє забезпечити її вигоряння у перші секунди розливу металу.
Виконання у поперечному перерізі вогнетривкої труби у вигляді еліпса дозволяє забезпечити можливість поперечного ходу випускної склянки для подачі струменя розплавленого металу при центруванні над цією трубою багатотонного ковша з металом.
Дана сукупність суттєвих ознак дозволяє, порівняно з прототипом улаштування захисту струменя металу від окислення при розливанні, забезпечити виняток. можливості пропалювання вогнетривкої труби від бризок металу, при збереженні гнучкості цієї вогнетривкої труби. А це дозволяє підвищити надійність захисту струменя металу від вторинного її окиснення. Крім того, забезпечується спрощення та надійність фіксації газорозподільного вузла над вогнетривкою трубою.
Випробування такого пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні показало, що в процесі розливання металу нарости оксидів на кромці випускної склянки. не утворюються, що створює передумови для виключення влучення окислених порцій металу всередину ливарної системи та в зливки (вироби). Це запобігає утворенню продуктів взаємодії компонентів металу з окисленими порціями металу. Крім того, забезпечується захист навколишнього середовища при розливанні металу через повне виключення його розбризкування, а також зменшення теплового випромінювання при цьому.
Даний пристрій було успішно випробувано на ВАТ «Інтерпайп НТЗ». При цьому випробування показали значний економічний ефект. у вигляді зниження шлюбу від 30 до 70 відсотків залежно від марок сталі та технічних вимог, що застосовуються до виробів.
Ефективність застосування цього пристрою підвищується при розливанні сталей, що мають високий вміст елементів, що легують, таких як алюміній, титан, ванадій.
Цей ефект виникає внаслідок дії надлишкового тиску аргону. При цьому струмінь металу не тільки не контактує з повітрям у процесі розливу, але й збагачується аргоном, який у свою чергу виділяється вже зі зливка в ході наповнення та кристалізації металу. При цьому відбувається видалення неметалевих включень, а також водню і кисень, що частково збігається з вакуумуванням сталі, і веде до підвищення її якості.
До переваг пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні можна віднести ряд факторів: