[go: up one dir, main page]

RU2404018C2 - Method of producing continuous section-shaped billet from thermit steel - Google Patents

Method of producing continuous section-shaped billet from thermit steel Download PDF

Info

Publication number
RU2404018C2
RU2404018C2 RU2008151210/02A RU2008151210A RU2404018C2 RU 2404018 C2 RU2404018 C2 RU 2404018C2 RU 2008151210/02 A RU2008151210/02 A RU 2008151210/02A RU 2008151210 A RU2008151210 A RU 2008151210A RU 2404018 C2 RU2404018 C2 RU 2404018C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
rod
metal
profile
billet
Prior art date
Application number
RU2008151210/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008151210A (en
Inventor
Игорь Георгиевич Сапченко (RU)
Игорь Георгиевич Сапченко
Сергей Геннадьевич Жилин (RU)
Сергей Геннадьевич Жилин
Олег Николаевич Комаров (RU)
Олег Николаевич Комаров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Амуртермит"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Амуртермит" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Амуртермит"
Priority to RU2008151210/02A priority Critical patent/RU2404018C2/en
Publication of RU2008151210A publication Critical patent/RU2008151210A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2404018C2 publication Critical patent/RU2404018C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: proposed method comprises continuous feed of rod from compacted mix material into iron receiver, said mix material having the density of 3300-4500 kg/m3, producing thermit steel melt bi firing aforesaid rod and feeding produced melt from iron receiver into profiling crystalliser. Then forming of continuous section-shaped billet of produced.
EFFECT: producing section-shaped billet with preset mechanical properties and structure.
1 dwg

Description

Способ относится к металлургическому производству, в частности к способам получения непрерывного стального профиля, и может быть использован в металлургии.The method relates to metallurgical production, in particular to methods for producing a continuous steel profile, and can be used in metallurgy.

Известен способ получения стали восстановлением из окалины, используемый в технологии термитной сварки, при котором соединяемые концы деталей, установленные с некоторым зазором, заформовывают огнеупорной массой и подогревают. Термитной смесью из алюминиевого порошка и окалины (Fe3O4), содержащей не менее 25% О и 70% Fe, заполняют тигель, расположенный над формой. Зажигание термита в тигле производят дугой, специальным запалом или термоспичками; начавшееся горение протекает быстро, в течение нескольких секунд распространяясь на весь объем термитной смеси, и проходит по реакцииA known method of producing steel by reduction from scale, used in the technology of thermite welding, in which the connected ends of the parts, installed with a certain gap, is molded with a refractory mass and heated. A thermite mixture of aluminum powder and scale (Fe 3 O 4 ) containing at least 25% O and 70% Fe is filled with a crucible located above the mold. The termite is ignited in the crucible by an arc, a special fuse, or thermal matches; the commenced combustion proceeds quickly, spreading over the entire volume of the thermite mixture within a few seconds, and proceeds according to the reaction

3Fe3O4+8Al+4Al2O3+9Fe.3Fe 3 O 4 + 8Al + 4Al 2 O 3 + 9Fe.

После окончания в тигле окислительно-восстановительной реакции и некоторой выдержки термитный металл выпускают из тигля и заливают в межстыковое пространство. Через несколько часов форму снимают и срубают литники и прибыли [Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х т. / Редкол.: Г.А.Николаев (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1978. Т.1. / Под ред. Н.А.Ольшанского. 1978. 504 с., ил., см. стр.477].After the end of the redox reaction in the crucible and some exposure, the termite metal is released from the crucible and poured into the inter-joint space. After a few hours, the sprues are removed and cut down and the sprues are arrived [Welding in mechanical engineering. Reference book in 4 volumes / Editorial: G.A. Nikolayev (previous) and others - M .: Mechanical Engineering, 1978.V.1. / Ed. N.A. Olshansky. 1978. 504 p., Ill., See p. 477].

Реализация метода позволяет рационально использовать железную окалину, являющуюся технологическим отходом металлургического производства, получать металлоизделия большого сечения.The implementation of the method allows the rational use of iron oxide, which is a technological waste of metallurgical production, to obtain metal products of large cross section.

Однако рассматриваемый способ имеет ряд недостатков. Процесс получения стального изделия энергозатратный, периодический, поэтому производительность невысока, получение непрерывного профильного металлоизделия невозможно.However, the considered method has several disadvantages. The process of obtaining a steel product is energy-intensive, periodic, therefore, the productivity is low, it is impossible to obtain a continuous profile metal product.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ, используемый в устройстве непрерывного горизонтального литья [Специальные способы литья: Справочник. / В.А.Ефимов, Г.А.Анисович, В.Н.Бабич и др. Под общ. ред. В.А.Ефимова. - М.: Машиностроение, 1991. - См. стр.500]. Получение металлоизделия при помощи данного устройства осуществляется следующим образом: расплав заливают в металлоприемник, из которого он попадает в полость охлаждаемого кристаллизатора и затвердевает, образуя металлоизделие, которое циклически извлекают из кристаллизатора затягивающим устройством.The closest in technical essence and the achieved result is the method used in the device for continuous horizontal casting [Special casting methods: Reference. / V.A. Efimov, G.A. Anisovich, V.N. Babich and others. Under the general. ed. V.A. Efimova. - M.: Mechanical Engineering, 1991. - See p. 500]. The production of metal using this device is as follows: the melt is poured into a metal receiver, from which it enters the cavity of the cooled mold and solidifies, forming metal, which is cyclically removed from the mold by a tightening device.

Рассмотренный способ обладает рядом недостатков. При реализации процесса возможность непрерывного получения металлоизделия отсутствует, процесс характеризуется высокими затратами энергии на получение расплава металла.The considered method has several disadvantages. During the implementation of the process, there is no possibility of continuous production of metal products; the process is characterized by high energy costs for producing a metal melt.

Эти и другие недостатки устраняются заявленным способом. Задача, решаемая заявленным способом, заключается в возможности утилизации металлоотходов машиностроительного производства и получении непрерывной профильной заготовки с различным профилем сечения из термитной стали без использования энергозатратного процесса печного переплава компонентов стали. При этом обеспечивается возможность получения стального расплава в результате экзотермической восстановительной реакции и изготовления из расплава непрерывной профильной заготовки.These and other disadvantages are eliminated by the claimed method. The problem solved by the claimed method is the possibility of recycling metal waste from engineering and obtaining a continuous profile billet with a different cross-sectional profile from thermite steel without using the energy-intensive process of furnace remelting of steel components. At the same time, it is possible to obtain a steel melt as a result of an exothermic reduction reaction and to manufacture a continuous profile billet from the melt.

Указанный результат достигается тем, что в способе получения непрерывной профильной заготовки из термитной стали, включающем приготовление расплава металла и формирование непрерывной профильной заготовки, предварительно прессуют термитную шихту в стержень плотностью 3300-4500 кг/м3, который непрерывно подают в расплав металла.This result is achieved by the fact that in the method for producing a continuous profile billet from thermite steel, including the preparation of a molten metal and the formation of a continuous profile billet, the thermite mixture is preliminarily pressed into a rod with a density of 3300-4500 kg / m 3 , which is continuously fed into the molten metal.

Причинно-следственная связь между существенными признаками и достигаемым техническим решением обеспечивается посредством подачи прессованного термитного стержня плотностью 3300-4500 кг/м3 в металлоприемник, откуда получаемый в металлоприемнике посредством экзотермической реакции расплав стали поступает в профильный кристаллизатор, в результате чего образуется непрерывная стальная профильная заготовка.A causal relationship between the essential features and the technical solution achieved is ensured by feeding a pressed thermite rod with a density of 3300-4500 kg / m 3 to the metal receiver, from where the steel melt obtained in the metal receiver through an exothermic reaction enters the profile mold, as a result of which a continuous steel profile blank is formed .

В данном случае исключается возможность неполного прохождения окислительно-восстановительной реакции и появления структурных различий тела получаемого стального профиля. Экономичность процесса обеспечивается исключением из процесса получения расплава стали традиционных металлургических печей и отсутствием необходимости дополнительного нагрева стальной заготовки для получения непрерывного стального профиля.In this case, the possibility of incomplete passage of the redox reaction and the appearance of structural differences in the body of the resulting steel profile is excluded. The efficiency of the process is ensured by the exclusion from the process of producing steel melt of traditional metallurgical furnaces and the absence of the need for additional heating of the steel billet to obtain a continuous steel profile.

Получение термитного стержня плотностью более 4500 кг/м3 нецелесообразно, т.к. такой стержень имеет сколы поверхности, образующиеся вследствие высоких внутренних напряжений. Получение термитного стержня прессованием порошка термитной смеси до плотности 3300 кг/м3 нецелесообразно вследствие низкой прочности такого стержня.Obtaining a termite rod with a density of more than 4500 kg / m 3 is impractical, because such a rod has chipped surfaces resulting from high internal stresses. Obtaining a termite rod by pressing the powder of the termite mixture to a density of 3300 kg / m 3 is impractical due to the low strength of such a rod.

Способ получения непрерывной профильной заготовки из термитной стали может быть осуществлен при помощи установки, указанной на чертеже. На чертеже показана установка с вертикальным сечением металлоприемника.A method of obtaining a continuous billet of thermite steel can be carried out using the installation indicated in the drawing. The drawing shows a installation with a vertical section of the metal receiver.

Реализация способа осуществляется при помощи установки, состоящей из бункера-дозатора 1, в котором происходит перемешивание фракционного термитного материала, прессующего устройства 2, в донной части которого расположено калибрующее отверстие для выхода термитного стержня 3, свободным концом погружаемого в металлоприемник 4, снабженный разделительной перегородкой 5, леткой 6 для скачивания шлака 7. Металлоприемник 4 в донной части снабжен леткой 8 для выливания образующегося в результате экзотермической реакции металла 9, поступающего в профилирующий кристаллизатор 10, из которого выходит непрерывная стальная заготовка с сечением, определяемым профилирующим кристаллизатором. Профилирующий кристаллизатор может формировать профильную заготовку как в гравитационном состоянии, так и воздействием давления - прокаткой или штамповкой.The implementation of the method is carried out using an installation consisting of a hopper-dispenser 1, in which the fractional thermite material is mixed, a pressing device 2, in the bottom of which there is a calibration hole for the exit of the termite rod 3, the free end of which is immersed in the metal receiver 4, equipped with a dividing wall 5 , letok 6 for downloading slag 7. The metal receiver 4 in the bottom part is equipped with letk 8 for pouring the metal 9 formed as a result of the exothermic reaction, rofiliruyuschy mold 10, from which a continuous steel billet with a cross section defined by the profiling mold. A profile mold can form a profile blank both in the gravitational state and by pressure - rolling or stamping.

Способ получения непрерывной профильной заготовки из термитной стали осуществляют следующим образом.A method of obtaining a continuous billet of thermite steel is as follows.

В бункере-дозаторе 1 происходит смешивание компонентов термитного материала с его дозированием в прессующее устройство 2. Термитная смесь состоит из алюминиевого порошка и окалины (Fe3O4), содержащей не менее 25% О и 70% Fe. Из донной части прессующего устройства 2, снабженного реверсом для устранения возможных аварийных ситуаций, выходит уплотненный термитный материал в виде прессованного стержня 3 плотностью 3900 кг/м3 сечением, определяемым калибрующим отверстием прессующего устройства. Стержень 3 из прессующего устройства 2 свободным концом подается в металлоприемник 4. В металлоприемнике 4 стержень 3 из термитной смеси воспламеняют активатором. В качестве активатора реакции может использоваться дуга, специальный запал или термоспички. Процесс горения протекает в металлоприемнике 4 быстро, последовательно распространяясь на весь объем термитной смеси, и проходит по реакцииIn the bunker-dispenser 1, the components of the termite material are mixed with its dosing into the pressing device 2. The thermite mixture consists of aluminum powder and scale (Fe 3 O 4 ) containing at least 25% O and 70% Fe. From the bottom of the pressing device 2, equipped with a reverse for eliminating possible emergency situations, there is a sealed thermite material in the form of a pressed rod 3 with a density of 3900 kg / m 3 cross-section determined by the calibrating hole of the pressing device. The rod 3 from the pressing device 2 is fed with its free end to the metal receiver 4. In the metal receiver 4, the rod 3 from the thermite mixture is ignited with an activator. As an activator of the reaction, an arc, a special fuse, or thermal matches can be used. The combustion process proceeds in the metal receiver 4 quickly, sequentially spreading over the entire volume of the thermite mixture, and passes through the reaction

3Fe3O4+8Al+4Al2O3+9Fe.3Fe 3 O 4 + 8Al + 4Al 2 O 3 + 9Fe.

Реакция осуществляется в непрерывном режиме по мере горения прессованного стержня из термитной смеси. Реверс необходим для осуществления возможности остановки процесса, при этом можно регулировать скорость подачи стержня в зону реакции. В процессе прохождения термитной реакции образуется шлак 7, который всплывает в полном объеме к поверхности образующегося металла 9. Шлак непрерывно скачивается из металлоприемника через летку 6, а металл 9 - через летку 8. Разделительная перегородка 5 установлена в металлоприемнике 4 для предотвращения перемешивания шлака 7 с расплавом стали 9, который через летку для скачивания расплава образующейся термитной стали непрерывно подается в профилирующий кристаллизатор 10. Из кристаллизатора 10 выходит непрерывная стальная профильная заготовка, сечение которой определяется профилем кристаллизатора при гравитационном формировании или его конструкцией при прессовании заготовки.The reaction is carried out continuously as the pressed rod is burned from the thermite mixture. The reverse is necessary for the possibility of stopping the process, while you can adjust the feed rate of the rod into the reaction zone. In the process of the termite reaction, slag 7 is formed, which floats in full to the surface of the formed metal 9. Slag is continuously downloaded from the metal receiver through the groove 6, and metal 9 - through the groove 8. The separation wall 5 is installed in the metal receiver 4 to prevent slag mixing 7 s steel melt 9, which, through a groove for downloading the melt of the resulting thermite steel, is continuously supplied to the shaping mold 10. A continuous steel profile blank comes out of the mold 10 and whose cross section profile is defined by the mold at a gravity shaping structure or a workpiece during pressing.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет в непрерывном режиме получать стальной профиль однородной структуры без применения плавильных печей.Thus, the proposed method allows to continuously obtain a steel profile of a homogeneous structure without the use of melting furnaces.

Заявленный способ позволяет получать непрерывную профильную стальную заготовку с прогнозируемыми физико-механическими свойствами и структурой из отходов металлургического производства без использования традиционных печей периодического действия, что приводит к снижению себестоимости и повышению качества стальной заготовки.The claimed method allows to obtain a continuous profile steel billet with the predicted physical and mechanical properties and structure from metallurgical waste without the use of traditional batch furnaces, which reduces the cost and improves the quality of the steel billet.

Claims (1)

Способ получения непрерывной профильной заготовки из термитной стали, включающий непрерывную подачу в металлоприемник спрессованного из термитной шихты стержня с плотностью 3300-4500 кг/м3, образование расплава термитной стали путем воспламенения стержня, подачу расплава из металлоприемника в профильный кристаллизатор и формирование в нем непрерывной профильной заготовки. A method for producing a continuous profile billet from thermite steel, which includes continuously feeding a rod with a density of 3300-4500 kg / m 3 pressed into a metal receiver into a metal receiver, forming a thermite steel melt by igniting the rod, supplying the melt from the metal receiver to a profile mold and forming a continuous profile in it blanks.
RU2008151210/02A 2008-12-23 2008-12-23 Method of producing continuous section-shaped billet from thermit steel RU2404018C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151210/02A RU2404018C2 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Method of producing continuous section-shaped billet from thermit steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151210/02A RU2404018C2 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Method of producing continuous section-shaped billet from thermit steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008151210A RU2008151210A (en) 2010-06-27
RU2404018C2 true RU2404018C2 (en) 2010-11-20

Family

ID=42683267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008151210/02A RU2404018C2 (en) 2008-12-23 2008-12-23 Method of producing continuous section-shaped billet from thermit steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2404018C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2850598C1 (en) * 2025-04-01 2025-11-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for obtaining iron-containing slag from thermitic mixture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕФИМОВ В.А. Специальные способы литья. Справочник. - М.: Машиностроение, 1991, с.500. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2850598C1 (en) * 2025-04-01 2025-11-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for obtaining iron-containing slag from thermitic mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008151210A (en) 2010-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ATE66171T1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE MANUFACTURE OF HEAT-RESISTANT MATERIALS BY INDUCTION.
RU2404018C2 (en) Method of producing continuous section-shaped billet from thermit steel
CN109047685B (en) Method for preparing steel ingot
RU83441U1 (en) INSTALLATION FOR PRODUCING CONTINUOUS STEEL PROFILES FROM TERMITE BASIS
RU2277456C1 (en) Method of producing dopediron alloy from industrial wastes
RU2366722C2 (en) Method of steel production and installation for implementation of this method
RU2465361C1 (en) Aluminothermic method for obtaining metals, and melting furnace for its implementation
US2889218A (en) Continuous process for metallothermic reactions
RU2367540C2 (en) Method of receiving of steel castings
RU2674596C1 (en) Method for obtaining consumable electrodes of electroslag remelting for forming multi-layer casting
RU2848705C1 (en) Method for obtaining iron-containing functional gradient casting from thermit charge
RU2532778C1 (en) Unit for continuous metallothermic obtainment of metals and alloys
RU2073735C1 (en) Method for production of alloys of metals with phosphorous
RU2850598C1 (en) Method for obtaining iron-containing slag from thermitic mixture
RU2048954C1 (en) Method of casting with use of investment patterns and with crystallization under pressure
RU2372164C1 (en) Casting mould with thermite riser
RU75165U1 (en) CASTING FORM WITH TERMITE PROFIT
RU2637454C1 (en) Method of combined casting and rolling of copper alloys of copper scrap
SU1369856A1 (en) Method of producing hollow ingot
RU2083683C1 (en) Method of production of semifinished item for metallurgical process
RU2095440C1 (en) Method for production of metals and alloys
RU2314355C1 (en) Consumable electrode production method
RU2419654C1 (en) Method of producing dopped iron alloy from production wastes
CA1045335A (en) Method for the centrifugal casting of metallic blanks
RU2336972C1 (en) Method of electroslag casting of charge barstocks from wastes of heat-resistant nickel alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111224