68 Внепечная обработка расплавов порошковыми проволоками.

Оборудование для ввода проволоки в расплав.

Трайб-аппарат предназначен для подачи алюминиевой, порошковой проволоки в ковш с металлом для раскисления стали. Используется как звено в единой технологической схеме с плавильными агрегатами (ковш-печь, вакууматор) для получения качественного металла.Представляет собой тянущее устройство,регулирующиее скорость подачи путём изменения подаваемой мощности с помощью тиристорного преобразователя(на постоянном токе) и частотного(переменный).Подача осуществляется при помощи нескольких пар роликов.Изготавливаются 1,2 и многоручьевыми.Для исключения проскакивания заднего конца проволоки через ролики оборудовали уловителями конца.

Технологические и конструктивные параметры процесса обработки расплава

Такие материалы, как порошкообразный кальций, являются дорогостоящими. Практика показала, что существенная экономия кальция до­стигается при введении порошка кальция в .металл в виде проволоки, состоящей из оболочки (обычно- стальной), внутри которой находится спрессованный порошок. Промыш­ленность ряда стран выпускает проволоку с порошками спла­вов бария с бором, титаном, цирконием, теллуром, селеном и другими элементами. Оптимальным вариантом введения про­волоки является вариант ввода ее через специальное отвер­стие в крышке, которой накрывают в этом случае сталеразливочный ковш. Однако получила распространение и более

Рис. 199. Устройства для продувки стали кальцийсодержащими реаген­тами:

а — общая схема (/ — подъемно-опускающееся устройство; 2 — раз­даточный бункер; 3 — труба для продувки; 4 — крышка с огнеупор­ной футеровкой; 5 — фурма; 6 — ковш; 7 — накопитель фурм); б — фурмаО— огнеупор; 2 — стальная трубка)

простая технология — введение проволоки в открытый ковш без крышки. Материалы можно вводить в металл одной прово­локой или двумя одновременно. При этом в составе одной проволоки может быть порошок силикокальция, в составе другой — алюминий. В большинстве случаев введение кальцийсодержащей проволоки осуществляется в ковшах, оборудо­ванных устройствами для продувки (и перемешивания) метал­ла снизу через пористое днище (или пористые пробки) аргоном, чтобы обеспечить необходимые условия для удаления образующихся неметаллических включений. Проволоку полу­чают путем непрерывного введения порошкообразного силико­кальция в тонкостенную оболочку из низкоуглеродистой ста­ли, которую затем прокатывают до диаметра 5-18 мм и сма­тывают (длина проволоки 1250-3300 м) на металлические или деревянные катушки. Широкое распространение получила практика ввода в металл в виде проволоки алюминия

Наиболее распространенным реагентов, используемым в составе вдуваемых смесей, является кальций. Кальций ока­зывает положительное влияние как реагент, существенным образом влияющий на скорость удаления включений, посколь­ку присутствие кальция способствует переводу включений глинозема в жидкие алюминаты кальция, что, в свою оче­редь, способствует ускорению удаления включений из метал­ла. Сталь, подвергнутая обработке кальцием, характеризу­ется существенно более высокой обрабатываемостью, что способствует повышению производительности металлообраба­тывающих станков благодаря возможности работы на повышен­ных скоростях резания. Стали, обработанные кальцием, име

ют лучшие показатели анизотропии свойств, при использова­нии введения в сталь кальция значительно улучшаются пока­затели механических свойств и снижается сегрегация в крупных слитках для поковок и др.

Процесс введения кальция в сталь характеризуется рядом особенностей: пироэффектом, малой степенью усвоения и соответственно повышенной стоимостью обработки и т.д. Учитывая это, распространение получили два приема работы: 1) добавка кальция в составе различных сплавов, смесей, соединений ("разубоживание" материала); 2) введение каль­ция (в виде этих смесей и соединений) не на поверхность, а в глубь металла ("инжекция" или "инъекция"). Термин "инжекционная" металлургия введен шведскими металлургами, разработавшими одну из разновидностей способа с использо­ванием фурм-образного вида (рис.199) и обозначается бук­вами Ijили / (Injection). Метод широко распространен за рубежом (под разными названиями); например, в ФРГ данный способ известен как TN-процесс . В США, Канаде и некото­рых других странах этот метод получил название САВ-процесса . Метод используют, в частности, при произ­водстве стали, применяемой для изготовления листа для сварных тяжелонагруженных конструкций. Жидкую сталь вы­пускают в ковш, закрываемый затем крышкой, через которую вводят фурму для вдувания кальция в струе аргона. Кальций испаряется и, поднимаясь вместе с пузырями аргона, связы­вает серу в сульфид CaS.

Микролегирование металла - введение в металл небольшого количества легирующего вещества для изменения свойств металла. Микролегирование металла происходит при соблюдении следующих условий: добавки вводятся в металл, находящийся в твердом состоянии, количество вводимого элемента не превышает 0,1 % от массы металла. Вводимые элементы влияют на зернистость металла, снижают количество примесей, содержащихся в металле – так, микролегирующие элементы вступают в реакцию с кислородом, серой, мышьяком и нейтрализуют их вредное воздействие на свойства металлического сплава. Микролегирование металла производится с цельюулучшения качества металлопроката: повышения прокаливаемости металла, изменения свойств жаропрочных никелевых сплавов, сталей.Процесс микролегирования металла позволяет контролировать содержащиеся в металле или сплаве элементы, усвоение которых происходит быстро; получение путем микролегирования металлов с высокими механическими свойствами позволяет говорить об эффективности процесса в общем.Для микролегирования металла применяются химически активные вещества, способные вступать в реакцию с металлами и составляющими элементами сплавов:алюминий, титан, ванадий, бор, ниобий, цирконий и др.

Введение микролегирующих компонентов по современным технологиям производится в виде порошковой проволоки с необходимым для микролегирования металла наполнением.

При производстве жаростойких, быстрорежущих, высоколегированных конструкционных, нержавеющих сталей, рельсовых сталей осуществляется процесс микролегирования стали. В связи с тем, что запасы никеля, ниобия, вольфрама ограничены в нашей стране, в качестве микролегирующего элемента для стали применяется ванадий.Микролегирование стали позволяет повысить прочность металлического сплава, производить более чистую обработку после закалки: при резании закаленной стали, легированной ванадием, снижается коробление металла, нет трещин.

Методы микролегирования стали ванадием: введение в процессе плавления металла ванадиесодержащих сплавов, получение при выплавке ванадиевого чугуна шлака с содержанием ванадия (однако такой шлак загрязнен, поэтому качество стали снижается, возможно появление трещин), микролегирование в газообразном состоянии при продувке ковша со сталью - вводится феррованадий и азот.