Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1849
.pdf
килограммов хлоранила или 20 килограммов 2,5- или 2,6-дихлорбензохинона конденсируют с 18
килограммами 2-амино-1-тионафтола (предпочтительно в виде его цинковой соли) в водном или спиртовом
растворе, как указано в приведенных выше примерах.
Продуктом конденсации в состоянии ДРВ является тёмный порошок, растворимый в концентрированной
серной кислоте, имеющий чистый синий цвет. 2-амино-1-тионафтол может быть заменен его эквивалентами,
например, продуктом реакции дисульфидхлорида с бета-нафтиламина или веществом, полученным из него
под действием воды, как описано в вышеупомянутых британских патентных спецификациях. 30 килограммов
продукта конденсации, полученного любым из этих методов, вводят в смесь, состоящую из: примерно 300
килограммов спирта, 60 килограммов сульфида натрия (конусного) и 45 килограммов серы, и всю смесь
нагревают в сосуде, снабженном обратным холодильником, или в автоклаве в течение примерно 40-80 часов.
Затем спирт отгоняют, отделенный краситель фильтруют и, при необходимости, очищают от примеси серы
обычными методами. Этот метод окрашивания хлопка осуществляется в щелочной сульфидной ванне или в
чане, получая фиолетово-черные и темно-черные оттенки, устойчивые к стирке, хлору и свету.
Аналогичные красители получаются, если продукты конденсации хлоранила и L-амино-2-тионафтола или
бензидин-о-одимеркаптана (получение которых описано в британском патенте № 198077 и в швейцарском
патенте № 92579) подвергаются той же реакции. Если 12,5 кг бензидин-о.о.-димеркаптана конденсировать в
спиртовом растворе с 20 кг 3-хлора, то в результате конденсации образуется 23 кг 2,3-дихлора, а также
нафтохинон, то шерсть окрашивается в ванне, а хлопок, предпочтительно в щелочной сульфидной ванне, в
оттенки бордово-красного. После обработки этого продукта щелочными полисульфидами в водном или
спиртовом растворе, предпочтительно с добавлением солей меди, получают новые красители, содержащие
больше серы, чем этот продукт, и обладающие более сильным сродством к растительным волокнам.
Получаемые оттенки, варьирующиеся от бордово-красного до темно-красного, отличаются стойкостью к
хлору. Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что
то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_204109.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=204109&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB204109A
[]
Усовершенствования автоматических регуляторов электрического тока или относящиеся к ним. Мы, Уолтер
Лэнгдон-Дэвис, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Дора Роуд, 156, Уимблдон Парк,
Лондон, юго-запад 2019 года, и Альфред Настоящим заявляю, что сущность данного изобретения
заключается в следующем: Данное изобретение относится к автоматическим регуляторам тока и для
удобства будет описано в контексте сварки переменным током, хотя оно применимо и для многих других
целей. При сварке предпочтительно, чтобы цепь имела так называемую вольт-амперную характеристику с
падением напряжения; то есть, чтобы напряжение уменьшалось по мере увеличения тока. Однако если
напряжение падает слишком быстро по отношению к силе тока, зажечь или установить дугу будет сложно.
Однако если падение напряжения слишком медленное, то в дуге может возникнуть чрезмерный ток. Целью
данного изобретения является создание регулятора, который будет автоматически обеспечивать цепи
медленное падение напряжения в вольт-амперном диапазоне при возникновении дуги и более быстрое
падение напряжения после образования дуги.
До настоящего времени падение вольт-амперной характеристики достигалось путем последовательного
подключения импеданса, то есть сопротивления, дросселя или того и другого, к некоторой части сварочной
цепи. При использовании трансформатора его можно подключить как к первичной, так и ко вторичной цепи;
если трансформатор не используется или изменение его соединений неудобно, импеданс подключается
последовательно с дуговым разрядником. Такое сопротивление обеспечивает фиксированную
вольт-амперную характеристику, которую можно изменить только путем изменения значения подключенного
импеданса. Аналогичный эффект, а именно падение вольт-амперной характеристики, был также получен
путем создания в трансформаторе определенного магнитного рассеяния, то есть при условии, что весь
создаваемый магнитный поток не проходит через все обмотки, и, следовательно, обмотки не являются
взаимно индуктивными. Эта магнитная утечка изменялась путем изменения магнитной проницаемости путей
магнитной утечки, например, путем заполнения их в большей или меньшей степени железом, закрепленным в
различных положениях.
Это оказывает на электрические цепи такое же воздействие, как и изменение указанного импеданса. В нашем
изобретении, когда приложенное напряжение должно быть преобразовано в какое-либо другое возможный
путь утечки магнитного потока, например, такой, который можно получить, используя прямоугольную
железную раму, соответствующим образом ламинированную, и намотав первичную обмотку с одной стороны,
а всю или любую часть вторичной обмотки — с противоположной; в этом случае часть магнитного потока
может просачиваться через две другие стороны, так что весь поток не проходит через все обмотки, и,
следовательно, они не являются полностью взаимно индуктивными. Величина магнитного потока,
стремящегося просачиваться через обмотку, зависит от величины тока, отбираемого от вторичной обмотки, а
также от магнитной проницаемости пути утечки, и чем больше магнитная утечка, тем быстрее падает
вольт-амперная характеристика. В этой конструкции нашего регулятора мы размещаем на пути утечки
фиксатор, состоящий из ламинированного железа, закрепленного на шарнире в центре и имеющего такую
форму, что при продольном расположении в плоскости обмоток он обеспечивает сравнительно плохой путь
для потока утечки, но при повороте под прямым углом к этому положению он почти...
Таким образом, сердечник создает хороший путь для потока утечки, увеличивая утечку и приводя к
значительно более быстрому падению вольт-амперной характеристики. Мы предусмотрели груз или пружину
для возврата фиксатора в исходное положение, когда ток прекращается, и, предпочтительно, подвижные
упоры для регулирования положения, из которого он начинает движение, и положения, в которое он в
конечном итоге перемещается, а также для регулирования двух вольт-амперных характеристик, на основе
которых необходимо его использовать. Или же мы можем использовать подходящую регулируемую пружину
или груз для регулирования движения фиксатора (с упорами или без них) таким образом, чтобы обеспечить
постоянное изменение вольт-амперных характеристик в зависимости от величины тока, протекающего в
катушках. Скорость движения вратаря может регулироваться с помощью демпфера или другого подходящего
устройства. Следует понимать, что мы не ограничиваемся прямоугольным сердечником и катушками, как
описано выше, — при условии, что наш регулятор снабжен каналом рассеяния с фиксатором, который может
автоматически втягиваться в канал рассеяния в большей или меньшей степени за счет магнитного потока,
пересекающего этот канал, в соответствии с током, протекающим в катушках, и мы контролируем величину
его втягивания в канал рассеяния, а в некоторых случаях и скорость его перемещения.
В случаях, когда преобразование вольт не требуется, одним из способов реализации нашего изобретения
является намотка на противоположные стороны подходящего прямоугольного сердечника катушек, число
витков которых может быть как одинаковым, так и неравным, и соединение этих катушек последовательно или
параллельно таким образом, чтобы поток, создаваемый в сердечнике одной катушкой, был противоположен
потоку, создаваемому другой катушкой, то есть чтобы взаимная индукция двух катушек была более или менее
противоположной. Поток рассеяния, то есть поток, создаваемый одной из катушек и не проходящий через
другую катушку, стремится течь между двумя другими сторонами. В этот путь утечки помещается
соответствующим образом регулируемый фиксатор, как описано выше, который, увеличивая или уменьшая
величину потока утечки, увеличивает или уменьшает величину импеданса, вводимого в цепь, тем самым
регулируя ток, как описано выше. Можно использовать любой магнитный сердечник подходящей формы с
любым соответствующим расположением обмоток; например, сердечник может быть снабжен выступами в
области пути рассеяния, а фиксатор может либо вращаться между этими выступами, либо приближаться к
ним и удаляться от них любым подходящим образом, при условии, что он может свободно перемещаться в
регулируемой степени под воздействием магнитного потока рассеяния.
При необходимости, согласно данному изобретению, может быть использован регулятор для снижения
напряжения в цепи до нуля или близкого к нему значения после того, как ток достигнет определенного
значения. С этой целью держатель снабжен соответствующим пружинным механизмом, позволяющим ему
перемещаться в положение, способствующее увеличению утечки по мере роста силы тока. Таким образом,
если протекает определенный ток, то притяжение фиксатора уравновешивает притяжение пружины; если
сопротивление цепи уменьшается, ток стремится увеличиться, фиксатор притягивается, и снова достигается
равновесие. Усовершенствования в автоматических регуляторах электрического тока или относящиеся к ним.
Мы, Уолтер Лэнгдон-Дэвис, подданный Великобритании, ранее проживавший по адресу: Дора Роуд, 156,
Уимблдон Парк, Лондон, юго-запад 19, а теперь по адресу: Саутгемптон Роу, 66, Лондон, юго-запад 19, и
Альфред, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Вестминстер Мэнсионс, 22, Лондон,
юго-запад 1, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть
выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: Данное изобретение
относится к автоматическим регуляторам электрического тока и для удобства будет описано как применяемое
к дуговой сварке переменным током, хотя оно применимо и ко многим другим целям.
При дуговой сварке предпочтительно, чтобы цепь имела так называемую вольт-амперную характеристику с
падением напряжения; то есть, чтобы напряжение уменьшалось по мере увеличения тока. Однако если
напряжение падает слишком быстро по отношению к току, зажечь или установить дугу будет сложно. Однако
если падение напряжения слишком медленное, то в дуге может возникнуть чрезмерный ток. Целью данного
изобретения является создание усовершенствованного регулятора, который будет автоматически
обеспечивать цепи медленное падение вольт-амперной характеристики в момент возникновения дуги и более
быстрое падение характеристики после образования дуги. До настоящего времени падение вольт-амперной
характеристики достигалось путем последовательного подключения импеданса, то есть сопротивления,
дросселя или и того, и другого, к некоторой части сварочной цепи. При использовании трансформатора его
можно подключать как к первичной, так и ко вторичной цепи. Если трансформатор не используется или
изменение его соединений неудобно, импеданс подключается последовательно с резистором.
Такое сопротивление обеспечивает фиксированную вольт-амперную характеристику, которую можно
изменить только путем изменения значения подключенного импеданса. Тот же эффект, а именно, опущение.
Это достигается путем создания в трансформаторе определенного количества магнитной утечки, то есть при
условии, что весь создаваемый магнитный поток не проходит через все обмотки, и, следовательно, обмотки
не являются взаимно индуктивными. Величина магнитной утечки изменялась путем изменения магнитной
проницаемости путей утечки, например, путем заполнения их в большей или меньшей степени железом,
закрепленным в различных положениях. Это оказывает на электрические цепи такое же воздействие, как и
изменение указанного импеданса. Опять же, в некоторых случаях фиксатор или элемент, обеспечивающий
магнитную утечку, был регулируемым, что позволяло изменять величину утечки, а в других случаях он был
сконструирован таким образом, что перемещался автоматически по направляющим под действием
магнитного потока, причем его движение контролировалось, например, пружиной и демпфером. Кроме того,
было предложено создать трансформатор с закрытым сердечником, оснащенный мостиком из магнитного
материала, который обычно удерживается вне сердечника пружиной или силой тяжести, но втягивается в
пространство внутри сердечника, когда магнитная сила достигает определенного значения, а начальное
положение этого мостика регулируется с помощью установочного винта.
Автоматический регулятор тока согласно данному изобретению включает в себя магнитный сердечник с
индуктивными обмотками, фиксатор или элемент рассеяния, который автоматически перемещается по пути
рассеяния в магнитной цепи, и два упора, один или оба из которых имеют изменяемое положение, для
определения начального и конечного положений фиксатора или элемента рассеяния таким образом, чтобы
вольт-амперная характеристика Четкие вольт-амперные характеристики, соответствующие указанным
начальному и конечному положениям. В процессе эксплуатации фактическая вольт-амперная характеристика
начинается с одной характеристики и переходит к другой. Обмотки могут выступать в качестве частей
дросселя или импеданса, либо цепи могут быть расположены таким образом, что они выполняют функции
первичной и вторичной обмоток трансформатора. Действие элемента рассеяния заключается в изменении
взаимного индуктивного эффекта обмоток. Датчик утечки может быть шарнирным или поворотным, но это не
обязательно, и его движение может быть направлено или ограничено любым удобным способом. Вне
зависимости от характера его движения предпочтительно, чтобы его конструкция была такой, чтобы при
необходимости элемент, предотвращающий утечку, в своем конечном положении мог максимально
перекрывать путь утечки, не оставляя в этом пути существенного воздушного зазора.
На прилагаемых чертежах: на рисунке 1 схематически показана в боковой проекции одна из конструкций
автоматического регулятора тока в соответствии с данным изобретением; на рисунке 2 показана часть
рисунка 1 с элементом утечки в другом положении; на рисунках 3, 4 и 5 показаны в качестве примера
альтернативные формы регулятора также в соответствии с данным изобретением; и на рисунке 6 показана
вольт-амперная характеристика, которая может быть получена при использовании усовершенствованного
регулятора. На рисунках 1, 2 и 3 А обозначает замкнутую магнитную цепь или сердечник, показанный, в
качестве примера, в виде прямоугольника. На рисунке 1 регулятор предназначен для работы в качестве
трансформатора: одна его ветвь снабжена первичной обмоткой B, а другая — вторичной обмоткой C, которая
будет частью дуговой или сварочной цепи, если регулятор будет использоваться для дуговой сварки. В
удобном месте, расположенном в центре магнитной цепи, как показано на рисунках 1, 2 и 3, предусмотрен
поворотный элемент рассеяния А, способный под воздействием магнитного поля поворачиваться из одного
крайнего положения, показанного на рисунке 1 и сплошными линиями на рисунке 3, где он оказывает
наименьшее влияние на рассеяние, в другое крайнее положение, показанное на рисунке 2 и пунктирными
линиями на рисунке 3, где он вызывает максимальное рассеяние.
Эти два положения определяются упорами D и D, которые могут перемещаться и фиксироваться по желанию
в пазу, обозначенном точкой D на рисунках 1 и 2. Эти упоры действуют совместно с рычагом E, закрепленным,
например, на шпинделе элемента утечки A. Пружина F, действующая на рычаг E, стремится удерживать его в
упоре D, то есть вернуть элемент утечки A в исходное положение. Для регулирования скорости перемещения
элемента, вызывающего утечку, предусмотрен демпфер G, поршневой шток которого G шарнирно соединен
со штоком H, который, в свою очередь, шарнирно соединен в точке H с некоторой неподвижной точкой и
соединен звеном H с концом рычага E. Для обеспечения быстрого возврата в исходное положение поршень
демпфера при желании может быть снабжен клапаном, не показанным на рисунке, известным способом.
Регулятор, схематически изображенный на рисунке 3, механически отличается от показанного на рисунках 1 и
2 тем, что концы поворотного элемента утечки А имеют форму, соответствующую внутренним поверхностям
прямых выступов сердечника А, которые на рисунке 3 имеют равномерное сечение, а не изогнутые
углубления, как показано на рисунках 1 и 2.
В электрическом отношении конструкция, показанная на рисунке 3, отличается от описанной со ссылкой на
рисунки 1 и 2 тем, что имеет Они соединены последовательно в рабочей цепи, а не выполняют функции
первичной и вторичной обмоток трансформатора. Таким образом, регулятор, показанный на рисунке 3,
действует как переменный дроссель или импеданс, величина которого изменяется в зависимости от
положения, автоматически занимаемого элементом утечки А. В такой конструкции- Имеют равное или
неравное количество поворотов. На рисунке 3 показаны пружинный и демпфирующий механизмы,
приведенные в качестве примера на рисунках 1 и 2, но следует понимать, что может быть использован
аналогичный или эквивалентный механизм. На рисунке 4 элемент утечки А шарнирно соединен с полюсным
наконечником или выступом А одной из ветвей сердечника А и в закрытом положении, показанном
пунктирными линиями, перекрывает путь утечки между этим полюсным наконечником и другим полюсным
наконечником А4 на противоположной ветви. Обмотки B и C могут быть расположены таким образом, чтобы
выполнять функцию обмоток трансформатора, как показано на рисунках 1 и 2, или быть частями дроссельного
или импедансного обмотки, как показано на рисунке 3.
В качестве примера показан элемент утечки А, снабженный рычагом El, перемещающимся между двумя
регулируемыми упорами D и D, а перемещение элемента утечки контролируется пружиной F и демпфером G.
На рисунке 5 схематически представлена еще одна форма, которую может принимать регулятор в
соответствии с данным изобретением. В данной конструкции элемент, предотвращающий утечку, не имеет
шарнирного соединения или поворота, а представляет собой стержень А, скользящий в направляющей.
Внутренний конец этого стержня прикреплен к поршню демпфера G. Управляющая пружина F работает между
неподвижной направляющей и регулируемой гайкой A на штоке All, а два положения элемента,
предотвращающего утечку, определяются упорами D9 и DID, которые могут регулироваться любым
подходящим способом. Рычаг А14 установлен на стержне. Все работы выполняются между этими упорами.
Как и в предыдущих конструкциях, обмотки B5 и C4 могут быть выполнены либо в виде обмоток
трансформатора, либо в виде частей обмотки дросселя. Следует понимать, что настоящее изобретение не
касается в первую очередь какого-либо конкретного расположения или конфигурации обмоток, и что может
быть использовано любое известное расположение, например, намотка части первичной обмотки на том же
стержне, что и вторичная, или отводы от одной или обеих обмоток.
В некоторых случаях может быть предусмотрено более одного элемента, предотвращающего утечку.
Например, очевидно, что помимо элементов с правой стороны стержня, на левой стороне стержня,
показанного на рисунке 4, могут быть установлены полюсные наконечники или удлинители, аналогичные A и
A4. Два элемента, подверженных утечке, могут быть симметричными или нет, а также могут быть
независимыми или же быть связаны и контролироваться совместно. Рисунок G призван лишь показать, как
усовершенствованный регулятор работает, формируя характеристическую кривую, лежащую между двумя
падающими вольт-амперными характеристиками, соответствующими начальному и конечному положениям,
определяемым ограничителями. Кривую a можно принять, например, за ту, которая была бы получена, если
бы элемент, подверженный утечке, например, A (рисунки 1 и 2), оставался в своем исходном положении,
когда рычаг E упирается в упор D, тогда как кривая показывает, какая кривая получается, когда рычаг
упирается в упор D. Таким образом, в процессе работы фактическая вольт-амперная характеристика может,
как показано на кривой c, начинаться на кривой a и переходить на кривую b.
При перемещении упора D ближе к упору D кривая a приблизится к кривой b, и наоборот. На рисунке 6
горизонтальная ось d представляет значение тока зажигания, а o e — сварочного тока, вертикальная ось o f
представляет напряжение холостого хода, а o g — сварочное напряжение. Следует отметить, что характер
кривых будет меняться в зависимости от конструкции магнитной цепи, а также от расположения и
конфигурации обмоток. Например, стабилизатор может быть сконструирован таким образом, что после
достижения заданного значения тока напряжение в рабочей цепи резко упадет. Подробно описав и определив
природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что – то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_204110.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=204110&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB204110A
[]
Усовершенствования в производстве стали или связанные с ним. Я, сэр Роберт Эбботт Хэдфилд, баронет,
член Королевского научного общества, проживающий по адресу: Карлтон Хаус Террас, 22, Вестминстер,
подданный Великобритании, настоящим заявляю, что суть данного изобретения заключается в следующем:
сталь, например, никелевая сталь, хромовая сталь или никель-хромовая сталь, теперь может быть
изготовлена с высокой чистотой по содержанию серы и фосфора, причем содержание серы составляет
примерно от 0,012% до 0,015%, а фосфора — примерно 0,010% или менее, при этом процентное содержание
углерода и легирующих металлов варьируется в зависимости от требований. Однако такая чистая сталь, если
при ее изготовлении не проявлять особой осторожности, после отливки, и особенно после закалки и отпуска,
может проявлять дефекты или изъяны, возникающие из-за несоответствия причинам, которые еще не до
конца понятны, но которые в настоящее время считаются вызванными присутствием кислорода или других
газов, оксидов или оксидов в стали. Таким образом, на такую сталь нельзя полагаться постоянно и при
различных термических обработках, которым она подвергается, для получения полностью
удовлетворительных результатов при использовании.
Целью настоящего изобретения является производство в промышленных масштабах и экономичным
способом легированной или углеродистой стали, которая будет не только обладать высокой чистотой по
содержанию серы и фосфора, но и будет свободна от любых дефектов или изъянов после литья и другой
обработки, необходимой для ее использования, чтобы на нее можно было с уверенностью полагаться при
регулярном производстве стальных изделий различных видов надежного качества. С этой целью, согласно
настоящему изобретению, очищенная жидкая или твердая легированная сталь или углеродистая сталь с
низким содержанием серы, фосфора и марганца, например, производимая в мартеновской печи, или
материал, известный в торговле как чистый слиток железа с низким содержанием серы, фосфора, марганца и
других элементов, составляющий основу, обрабатывается в электропечи в присутствии защитного
раскислителя, отличного от углерода, и материала, образующего слитки, а также, в зависимости от
требований, углерода.
Очищенная сталь может быть того вида, который описан в технических условиях моих патентов № 164394 и
164395. Электропечь может быть предпочтительной трехфазной дуговой печью Эру или другим аналогичным
подходящим типом электропечи. Или это может быть электрическая печь с верхним и нижним электродами. В
любом случае, для достижения наилучших результатов при работе с твердой загрузкой рафинированного
металла, электропечь должна быть хорошо герметизирована во время плавки, чтобы максимально исключить
попадание наружного воздуха. Кроме того, плавление следует проводить как можно быстрее. Если
производимая очищенная сталь (далее для отличия именуемая безупречной сталью) представляет собой
хромистую сталь или никель-хромовую сталь, то в качестве раскислителя целесообразно использовать
феррохром и ферросилиций. Было установлено, что феррохром, содержащий от 6 до 8% углерода, от 60 до
65% хрома и 50% ферросилиция, дает удовлетворительные результаты на практике.
Углерод, если он используется, также будет служить раскислителем для восстановления любых оксидов
железа, присутствующих, например, в виде ржавчины на используемой твердой рафинированной железной
или стальной основе, а также для науглероживания железа или стали, причем количество используемого
углерода зависит от степени окисления основного материала, от требуемого процентного содержания
углерода в готовой стали или от обоих этих факторов. В качестве углерода целесообразно использовать
антрацит, например, в виде орехов, или небольшие кусочки обломков угольных электродов. Если
производимая очищенная сталь представляет собой никелевую или углеродистую сталь, то вместо
феррохрома в качестве защитного раскислителя следует использовать углерод, кремний или другой
раскислитель, содержащий хром. Важно, чтобы шлак, полученный при плавке, содержал как можно меньше
окисляющих компонентов. В каждом случае, если процентное содержание углерода в расплавленном
металле оказывается выше желаемого в готовой стали, что обычно и происходит, его снижают путем
кипячения металла с помощью добавления окислителя, например, оксида железа.
Абсолютно не содержит или содержит мало серы и фосфора. Для этой цели используемый окислитель
следует добавлять в небольших количествах, своевременно и с подходящими интервалами, чтобы по
возможности избежать чрезмерного окисления металла и вызвать медленное и слабое кипение ванны до тех
пор, пока образцы металла не покажут, что процентное содержание углерода снижено до подходящей
степени. Для достижения наилучших результатов содержание углерода и хрома не должно слишком сильно
снижаться. Во время кипячения часть образующегося шлака удаляется или может быть удалена. Когда
процентное содержание углерода снижается до желаемого уровня, процесс кипения прекращается
добавлением в расплавленный металл ферросилиция или эквивалентного раскислителя. Для образования
восстановительного шлака на поверхность расплавленной ванны дополнительно наносят такие материалы,
как известняк, флюорит и порошкообразный антрацит, чтобы еще больше снизить процентное содержание
серы и оксидов. а. Образец металла показывает, что сталь достигла желаемой чистоты по содержанию серы и
фосфора, а также состава стали по содержанию углерода.
Состав металла или металлов, например, никеля, хрома или никеля и хрома, может быть скорректирован в
соответствии с требованиями. и, если требуется, никель, феррохром или никель, а также феррохром, а затем
металл... отливается в ковш или другую емкость для отливки в слиток или другой материал. Например,
небольшое количество ферроалюминия может быть добавлено в ванну перед отливкой, и небольшое
количество может быть добавлено к отлитому металлу в... ковш или другая емкость используются в качестве
дополнительной меры предосторожности для предотвращения дефектов получаемой стали. Ниже
представлен типичный способ производства безупречной никель-хромовой стали в соответствии с
изобретением, в качестве основного материала используются рафинированный никелевый стальной лом,
полученный в мартеновской печи, и обычная стружка никель-хромовой стали. Обвинение было
сформулировано следующим образом.
Примерно 30 центнеров основного мартеновского никелевого стального лома были помещены на дно печи,
после чего был добавлен весь феррохром, который был размещен как можно ближе к электродам печи. Затем
в печь загрузили еще 30 центнеров основного мартеновского никелевого стального лома, после чего весь
ферро- и кремниевый лом распределили по шихте, при этом следили за тем, чтобы лом не попадал на стенки
и дно печи. Затем добавили известняк, а также остатки никелевого стального лома, после чего добавили всю
стальную стружку, чтобы обеспечить хороший контакт между крупными кусками заряда и электродами.
Углерод добавляли в нижней части загрузки, чтобы увеличить содержание углерода в расплаве после плавки;
поскольку содержание углерода в исходном никелевом стальном ломе мартеновской плавки составляло всего
0,24%, а в готовой стали требовалось более высокое содержание углерода. Затем шихту расплавили,
включив электрический ток; печь была хорошо герметизирована до полного расплавления шихты, что заняло
около трех с половиной часов.
Напряжение тока во время плавления заряда составляло около 90 В. После расплавления напряжение было
снижено примерно до 80 В, чтобы избежать локального перегрева металла. В расплавленном шлаке
содержание восстанавливаемых оксидных компонентов было сравнительно низким: образец расплавленного
металла, взятый после расплавления шихты, показал следующие значения: углерод 0,34%, фосфор 0,010% и
хром 1,50%. Вскоре после этого в ванну, которая постоянно кипела, добавили 1 центнер гематитовой
железной руды. В дополнительной пробе, взятой примерно через полчаса после плавления, содержание
углерода составило 0,50%. Примерно через полчаса была удалена около половины образовавшегося шлака,
а дальнейшее окисление ванны было остановлено добавлением примерно 90 фунтов ферросилиция.
Количество шлака в период «шлакоудаления» было меньше, чем на этапе плавки шихты. Сразу после
шлакообразования к шлаку добавили около 2 центнеров известняка, а затем периодически вносили
небольшие порции известняка, муки и антрацита до тех пор, пока шлак не восстановился, что произошло
примерно через тридцать минут после прекращения кипения.
Результаты анализа окончательных образцов, взятых в это время, следующие: В образце, взятом полчаса
спустя, содержание углерода по-прежнему составляло 0,47%. Затем были внесены последние необходимые
добавки углерода, никеля и хрома для получения никель-хромовой стали требуемого состава, и была
подготовлена плавка для выпуска расплава. Было добавлено около 2 фунтов алюминия в форме
ферроалюминия, а также эти добавки в качестве заключительного этапа. Примерно через полчаса металл
был спрессован в ковш, при этом в качестве дополнительной меры предосторожности было добавлено около
2 фунтов алюминия, чтобы обеспечить оседание и предотвратить деформацию металла. В данном примере
произведенная сталь имела следующий состав: Ниже приведён ещё один типичный пример способа
получения безупречной никель-хромовой стали согласно изобретению, с использованием в качестве
основного материала чистого слиткового железа. Обвинение было сформулировано следующим образом:
При загрузке электропечи этими материалами все антрацитовые гайки помещались на дно печи и
непосредственно покрывались !
около 25 центнеров чистого слиткового железа и шлакообразующих материалов из известняка, а именно
известняка и муку. Затем весь феррохром, который добавит около 1,55% хрома к получаемому металлу, был
помещен как можно ближе к электродам печи вместе с количеством никеля, приблизительно
соответствующим требуемому количеству в готовой стали. Затем в печь загрузили оставшуюся часть чистого
слиткового железа и ферросилиция. Затем включили электрический ток, и плавку произвели как можно
быстрее; печь оставалась герметичной на протяжении всего процесса плавки. Размещение феррохрома под
электродами таким образом, чтобы он находился под электрическими дугами, имеет важное значение,
поскольку это обеспечивает раннее плавление феррохрома и образование богатого хромом раствора. В этом
примере плавка была произведена примерно за два часа, и было обнаружено, что образец расплавленного
металла сохранил свои свойства.
1
.34% Затем шихту довели до слабого кипения, и примерно через три четверти часа добавляли небольшие
порции железной руды, например, гематитовой руды, скажем, примерно по 2 центнера, с подходящими
интервалами, скажем, примерно по одному часу каждая, чтобы обеспечить медленное кипение и постепенное
снижение процентного содержания углерода. В приведенном примере процентное содержание углерода в
расплавленном металле постепенно снижалось примерно с 0,85% до 0,51% примерно через три часа
пятьдесят минут после начала плавления, таким образом, процесс декарбонизации металла происходил
медленно. Примерно через четыре часа двадцать минут после начала плавки было удалено около половины
образовавшегося шлака, затем было удалено около шестидесяти фунтов для прекращения кипения и загрузки
шлакообразующих материалов, состоящих из Для образования восстановительного шлака было добавлено
центнер шлака и 8 фунтов порошкообразного угля. Примерно через тридцать четыре минуты в образце
расплавленного металла было обнаружено 47% C, 0,016% S, 0,017% P, 0,99% Or, 2,40% Ni, при этом шлак
имел серовато-белый цвет и подвергался восстановительным процессам.
Примерно через час были внесены последние добавки углерода, никеля и хрома, чтобы довести сталь до
желаемого состава, а еще через четверть часа был произведен литьевой штамп. На обогрев было отведено
около восьми часов. В ванну добавляли небольшое количество алюминия, примерно 0,017 на каждый изгиб
расплавленного металла, в качестве успокаивающего средства. После выпуска расплавленного металла в
ковш добавляли около двух фунтов алюминия в качестве дополнительной меры предосторожности, чтобы
предотвратить дефектность получаемой стали. При обработке жидкого рафинированного железа или стали,
полученного в мартеновской печи, жидкий металл переносится из такой печи в электропечь и обрабатывается
там в основном способом, описанным выше для обработки металла, расплавленного в электропечи из
рафинированного твердого материала; углерод может быть добавлен или не добавлен к жидкой шихте по
желанию. Сталь, изготовленная описанным выше способом, отличается не только высокой чистотой по
содержанию серы и фосфора, но и практически полной невосприимчивостью к дефектам после литья и
последующей обработки, необходимой для ее использования.
Усовершенствования в производстве стали или связанные с ним. Я, сэр Роберт Эбботт Хэдфилд, баронет,
член Королевского научного общества, проживающий по адресу: Карлтон Хаус Террас, 22, Вестминстер,
подданный Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Сталь, например,
никелевая сталь, хромовая сталь или никель-хромовая сталь, в настоящее время может быть изготовлена с
высокой чистотой по содержанию серы и фосфора, причем содержание серы составляет порядка 0,012% или
0,015%, а фосфора — порядка 0,010% или менее, при этом процентное содержание углерода и легирующих
металлов варьируется в зависимости от требований. Однако такая чистая сталь, если при ее изготовлении не
проявлять особой осторожности, после литья, и особенно после закалки и отпуска, может проявлять дефекты
или изъяны, возникающие из-за некачественности по причинам, которые еще не до конца понятны, но которые
в настоящее время считаются связанными с присутствием кислорода или других газов, оксидов или оксидов в
стали. Поэтому на такую сталь нельзя полагаться в плане обеспечения полностью удовлетворительных
результатов при различных термических обработках, которым она подвергается для адаптации к
эксплуатации.
Целью настоящего изобретения является производство в промышленных масштабах и экономичным
способом легированной или углеродистой стали, которая не только будет обладать высокой чистотой по
содержанию серы и фосфора, но и будет свободна от любых дефектов после литья и другой обработки,
включая закалку и отпуск, для адаптации к эксплуатации, так что на нее можно будет с уверенностью
полагаться при регулярном производстве стальных изделий различных видов надежного качества. С этой
целью, согласно настоящему изобретению, рафинированная жидкая или твердая легированная сталь или
углеродистая сталь с низким содержанием серы, фосфора и марганца, получаемая в мартеновской печи, или
материал, известный в торговле как чистый слиток железа с низким содержанием серы, фосфора, марганца и
других элементов, или другая форма железа с низким содержанием серы, фосфора и марганца, например,
известное как чистое кованое железо, или смесь таких чистых металлов, представляющая собой в каждом
случае рафинированный основной металл из черных металлов, нагревается в основной электропечи в
присутствии защитного раскислителя, отличного от углерода, и шлакообразующего материала, а также, в
зависимости от требований, углерода, в качестве подготовки к дальнейшей обработке расплавленного
металла.
Используемая рафинированная сталь может быть того типа, который описан в описании моих патентов №
142885, 164394 и 164395. Чистое кованое железо может относиться к типу, известному как шведское кованое
железо. Очищенная сталь и чистое железо указанных характеристик подпадают под определение
«очищенный неблагородный металл», которое иногда используется в общем смысле в следующем описании
и в прилагаемом пункте формулы изобретения. Такой материал обычно представляет собой металлолом и
должен быть максимально свободен от ржавчины. В качестве базовой электропечи целесообразно
использовать трехфазную дуговую печь типа Эру или другую аналогичную подходящую электропечь. Или это
может быть простая электрическая печь с верхним и нижним электродами. В каждом случае, для достижения
наилучших результатов при работе с твердой загрузкой рафинированного металла, электропечь должна быть
надежно герметизирована во время плавки, чтобы максимально исключить попадание наружного воздуха.
Кроме того, плавление следует проводить как можно быстрее.
Если производимая очищенная сталь с низким содержанием серы и фосфора (далее для отличия именуемая
безупречной сталью) представляет собой хромовую сталь или никель-хромовую сталь, то в качестве
раскислителя целесообразно использовать феррохром и ферросилиций. Было установлено, что феррохром,
содержащий от 4 до 8% углерода, от 60 до 75% хрома и от 45 до 50% ферросилиция, дает
удовлетворительные результаты на практике. Углерод, если он используется, также будет служить
раскислителем для восстановления любых присутствующих оксидов железа, например, в виде ржавчины, на
используемом чистом рафинированном основном металле, а также для науглероживания рафинированного
основного металла, причем количество используемого углерода зависит от степени окисления основного
металла, от требуемого процентного содержания углерода в готовой стали или от обоих этих факторов. В
качестве углерода целесообразно использовать антрацит, например, в виде орехов, или небольшие кусочки
обломков угольных электродов. Если производимая безупречная сталь представляет собой никелевую или
углеродистую сталь, то вместо феррохрома в качестве защитного раскислителя следует использовать
углерод, кремний или другой раскислитель, не содержащий хрома.
Важно, чтобы шлак, полученный при плавке, содержал как можно меньше окисляющих компонентов.
Используемое защитное раскисление в каждом случае распространяется по массе расплавленного металла.
В каждом случае, если процентное содержание углерода в расплавленном металле оказывается выше
желаемого в готовой стали, что обычно и происходит, его снижают путем кипячения металла с добавлением
окислителя, например, оксида железа, например, железной руды, такой как гематит, практически не
содержащей серы и фосфора или содержащей их в небольшом количестве. Для этой цели используемый
окислитель следует добавлять небольшими порциями и через подходящие интервалы, чтобы по возможности
избежать чрезмерного окисления металла и обеспечить медленное и слабое кипение ванны до тех пор, пока
образцы металла не покажут, что процентное содержание углерода снизилось до приемлемой степени. Для
достижения наилучших результатов концентрация углерода, а при необходимости и хрома, не должна быть
слишком низкой.
В процессе кипячения или после него часть образовавшегося шлака удаляется или может быть удалена.
Когда процентное содержание углерода снижается до желаемого значения, процесс кипения прекращается
добавлением в ванну расплавленного металла — ферросилиция или эквивалентного раскислителя. Для
дальнейшего снижения содержания серы и оксидов в металле на поверхность расплавленной ванны также
наносят такие материалы, как известняк, мука из шпата и порошкообразный антрацит, образующие
восстановительный и очищающий шлак. Когда по прошествии соответствующего времени анализ образца
металла показывает, что сталь достигла желаемой чистоты по содержанию серы и фосфора, состав стали по
содержанию углерода (в случае углеродистой стали) и легированной стали (в случае легированной стали)
углерода и легирующего металла или металлов, например, никеля, хрома или никеля и хрома, может быть
скорректирован в соответствии с требованиями, например, путем добавления в ванну высококачественного
чугуна, такого как гематит, и, при необходимости, никеля, феррохрома или никеля и феррохрома, после чего
металл разливается в ковш или другую емкость для отливки в слитки или другие формы.
В ванну перед выпуском расплава можно добавить дополнительный раскислитель, например, небольшое
количество ферроалюминия, а также небольшое количество алюминия можно добавить в выпускной металл в
ковше или другом сосуде в качестве дополнительной меры предосторожности для предотвращения дефектов
полученной стали. Ниже представлен типичный способ производства безупречной никель-хромовой стали с
низким содержанием серы и фосфора в соответствии с изобретением, при этом в качестве основного
материала используются рафинированный никелевый стальной лом, полученный в мартеновской печи, и
обычная стружка никель-хромовой стали. Обвинение было сформулировано следующим образом: При
загрузке основной электропечи около 30 центнеров основного рафинированного никелевого стального лома
мартеновской плавки помещали на дно печи, а затем добавляли весь феррохром, размещая его как можно
ближе к электродам печи. Затем в печь загрузили еще 30 центнеров рафинированного никелевого стального
лома, после чего весь ферросилиций распределили по шихте, стараясь при этом не допустить попадания
ферросилиция на стенки и дно печи.
Затем был добавлен известняк, а также остатки очищенного никелевого стального лома, после чего была
добавлена вся стружка никель-хромовой стали для обеспечения хорошего контакта между более крупными
кусками заряда и электродами. Углерод добавляли ближе к нижней части загрузки, чтобы увеличить
содержание углерода в расплаве, поскольку содержание углерода в основном рафинированном
никелированном стальном ломе мартеновской плавки составляло всего 24%, а в готовой стали требовалось
более высокое содержание углерода. Затем расплавленный материал расплавляли, включая электрический
Соседние файлы в папке патенты