Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 105 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ гуна нейтральным газом. За основу была взята обычная фурма «ложный стопор». Внутри трубы устанавливаются цилиндрические пульсаторы. Как показали дальнейшие исследования, данный тип фурм генерирует целый спектр частот, зна- чения которых определялись на промышленной установке с помощью импульсного прецизионно- го шумометра RFG00017. Анализ полученных в эксперименте частотных характеристик показал, что наибольший уровень звукового давления в средне- и высокочастотных областях при расходе инертного газа (8…16) м 3 /чприходится на частоты (63…250) Гц, при которых размеры неразрушев- шегося газового ядра становятся минимальными. На практике это подтверждалось отсутствием «пробойных режимов», ярко выраженного пятна бурления в ковше. Это свидетельствует об опти- мальности заданных дутьевых режимов и с точки зрения подавления вторичного окисления. Был оценен уровень виброскорости колебания фурмы от удельного расхода азота. Исследования вибро- скорости производили с помощью анализатора спектра, шума и вибрации LD 2800 производства фирмы «Ларсон-Дэвис». Результаты эксперимен- тов показали, что обработка расплава произво- дится в диапазоне от 1 до 23 000 Гц. Вследствие высоких значений мощности (порядка 100 Дб) интенсифицируется процесс перемешивания, повышаются степень рафинирования металла и усвоение ферросплавов. Продувка азотом через фурмы данной кон- струкции благоприятно сказалась и на микро- структуре чугуна. Размер и распределение гра- фита в чугуне изложниц значительно зависит от времени продувки (рис. 1). Времени менее 15 мин, как видно из рис. 1, явно недостаточно для эффективного удаления крупного спелисто- го графита. Как показали исследования, выполненные с помощью высокотемпературного микроскопа ИМАШ 20-78 при 850 ºС, такой графит и являет- ся инициатором зарождения трещин в изложни- цах. Для получения чугуна с благоприятной фор- мой графита рекомендовано продувать чугун для кузнечных изложниц и шлаковых чаш не менее 15 мин, что повышает их стойкость. Увеличение времени продувки с 10 до 15 мин позволяет так- же увеличить степень усвоения ферросилиция на 7…10 % . Количество графитовой спели, удаляемой из чугуна при продувке, в атмосфере над продувае- мым азотом ковшом с чугуном Ус, мг / м³ в за- висимости от времени продувки Т , мин описы- вается выражением Ус = 0.2 T ² – 2.36 T + 28, R ²= 0,987. (7) Выявлено, чем продолжительнее продувка, тем интенсивнее происходит спелеудаление над ковшом. Также выявлено, что при продувке чу- гуна азотом значительно удаляется титан и ва- надий, попадающие в чугун из шихты доменной плавки. Уравнения регрессии по удалению тита- на ∆Ti, % и ванадия ΔV, % в процессе продувки в зависимости от исходного их содержания при- ведены ниже: ∆Ti = 0,1819 Ti исх ² + 0,3953 Ti исх – 0,012, R ² = 0,8296; (8) ΔV = 4,8942 V исх ² – 0,1921 V исх + 0,0022, R ² = 0,6128, (9) где R ² – коэффициент детерминации. ×100 а б в Рис. 1. Микроструктура образцов чугуна изложниц с различным временем продувки азотом: а – 7,5 мин; б – 13 мин; в – 15 мин