Способ обработки жидкой стали

Способ обработки жидкой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии обработки жидкой стали в ковше нейтральными газами и порошкообразными материалами при вьшуске ее из сталеплавильного агрегата. Цель изобретения - повышение эффективности использования продувки газом и порошкообразного материала. Способ обработки жидкой стали включает выпуск стали через желоб в ковш, присадку добавок и подачу газа и порошкообразных материалов через погружаемую в металл продувочную фурму. В процессе продувки металла фурму размещают в плане ковша в централь-; ной зоне, ограниченной сектором с центральным углом 135-225 , центральной окрзокностью с радиусом, составляющим 0,1-0,3 и 0,7-0,75 радиуса дна ковша, и смещенной в противоположную от желоба часть ковша. Глубину погружения фурмы в ходе продувки изменяют от 20 до 1 0% высоты уровня металла в ковше. Изобретение позволяет существенно повысить эффективность обработки стали порошкообразными материалами и улучшить ее качество. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл. i (Л С до СП ий оо 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (59 4 С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3988285/22-02 (22) 10.12.85 (46) 07.12.87. Бюл. N - 45 (71) Восточный филиал Института черной металлургии (72) В.М.Аленнчев, А.Л.Николаев, В.П.Мороков, Н.Г.Матвеев, Н.А.Фомин и В.И.Авсиевич (53} 669.046.516 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 371275, кл. С 21 С 5/04, 1967.

Власов Н.Н. и др. Повышение эф" фективности обработки металла в ковше аргоном. Сб. Проблемы стального слитка. Труды !У конференции по слитку.-M. Металлургия, 1969, с 450-452. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии обработки жидкой стали в ковше нейтральными газами и.порошкообразными материалами при выпуске ее из сталеплавильного агрегата. Цель изобретения — повышение эффективности использования продувки газом и порошкоабразного материала. Способ обработки жидкой стали включает выпуск стали через желоб в ковш, присадку добавок и подачу газа и порошкообразных материалов через погружаемую в металл продувочную фурму.

В процессе продувки металла фурму размещают в плане ковша в централь-; ной зоне, ограниченной сектором с о центральным углом 135-225, центральной окружностью с радиусом, составляющим 0,1-0,3 и 0,7-0,75 радиуса дна ковша, и смещенной в противоположную от желоба часть ковша. Глубину погружения фурмы в ходе продувки изменяют от 20 до 107 высоты уровня металла в ковше. Изобретение позволяет существенно повысить эффективность обработки стали порошкообразными материалами и улучшить ее качество.

1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии обработки жидкой стали в ковше нейтральными газами и порошкообраз.ными материалами при выпуске ее из сталеплавильного агрегата.

Цель изобретения — повьппение эффективности использования продувки газом и порошкообразного материала.

На фиг.1 схематично изображено взаимное расположение продувочной фурмы в плане ковша и оси подающего жидкую сталь желоба; на фиг.2 — гра фические данные результатов испытаний предлагаемого способа продувки; на фиг.3 — то же, что на фиг.1, с указанием оптимальных параметров способа.

Предлагаемое расположение фурмы обеспечивает максимальную длительность пребывания и количество твердь(х частиц в объеме обрабатываемого металла.

1357434

? тивность Обработки порошкообразными материалами резко снижается (табл.1).

Погружение фурмы в пределах сектора, ограниченного углом 90, но за пределами дуги с радиусом, состав) ляющим 757. радиуса цна ковша, т.е. в непосредственной близости от футеровки, приводит к локальному износу футеровки ковша, что недопустимо с точки зрения стойкости ковша. Глубина погружения фурк.ы в металл определена на основании данных о вдувании порошкообразного материала в 50 †тонный сталеразливочвый ковш, В начале продувки при наполнении ковша на 1/4 высоты погружение фурмы на глубину менее 20Х высоты столба металла характери.=.уется низким усвоением вдуваемого материала металлом.

Увеличение глубины погружения фурмы более чем на 50Х вь соты столба металла привОдит (повышеннОму изнОсу футеровки (табл.2).

Проведенными иссг1едованяями установлено, что в различных точках объема ковша потоки металла имеют не только различные скорости, но и различные направления. Выбор оптимального места ввода продувочной фурмы относительно центра ковша определяется кинетической энергией падаю.— щей струи металла и поропковогазово-го потока на выходе из сопла. На ос-новании результатов исследований, выполненных в лабораторных условиях, наиболее высокие значения отношения массы порошка, оста(ощегося в объеме

7j( жидкости (ш ) в течение контрольного

П времени, ко всей массе введенного

Х, порошка (m ), a следовательно, и и ,длительность пребывания дисперсных частиц в жидкости имеют место при расположении фурмы в предлагаемом участке. Визуальные наблк>дения раз-вития циркуля1>ионных потоков жидкости на прозрачной модели ковша также показывают, что в данном участке складываются наиболее благоприятные гидродинамические условия для увеличения длительности пребывания дисперсных частиц в объеме металла.

При погружении фурмы. за пределами предлагаемого участка (исключая часть сектора за пределами радиуса

R) фурма,попадает в зону противотока металла, возникающего от воздействия истекающей струи металла, и эффеж35

q r ,Я

О>

В конце продувки погружение фурмы менее чем на 10/ высоты столба металла приводит к уменьшению длительности пребывания --:астиц порошкообразного материала в объеме металла и снижени(о эффект вностя обработки металла порошком, Пря погружении фурмы на глубин-« более-. 25/ высоты столба металла имеет место интенсив-ное волнообразова(-яе на поверхности металла., которое г:риводят к потерям металла и выводу из сгроя стялераз-ливочного ковша (табл,3).

Апробирование ;-: производственных. условиях предлагаемого способа подтвердило эффективность p1 о применения при обработке металла порошкообрязными материягами.

Предлагаемый c(:особ включает операции, выпслняемые в следующей после,цовательности: anr>уск металла из сталеплавильного агрегата в ковш", при сядкя раскясг(ителеФ1 или легирующих материалов после,-(аполнения ковша на треть высоты: однсвременная с выпуском подача нейтрапьных газов с порошкообразными мя:.еряалями через фурс му, которая размещена в предлагае-.мом участке.

При таком распсло>кения продувочной фурмы ведут продувку до появления в ковше шлака. после чего фурму извлекают из ковша и прекращают подачу нейтральных га.:-:ов и порошкообразных материалов.

40 з 1357

Пример. Низколегированную сталь выплавляют в 100-тонной мартеновской печи и выпускают в ковш, где производят одновременную обработку металла нейтральным газом с

5 порошкообразной известью. Массовая скорость ввода извести 300 кг/мин, з концентрация 40 кг/м . В качестве нейтрального газа используют азот (Я)нс,ц=(0,035 — 0,040)7.

Фурму опускают в металл и начинают продувку при наполнении ковша на

1/4 его высоты.

Во время продувки фурму располагают в координатах фиг.1 по радиусу, о составляющему 220 С с осью желоба,и на расстоянии 0,3 радиуса дна ковша от центра ковша. Заканчивают продувку металла при появлении шлака в ковше. Расход порошкообраэной извести составил 1Х от массы металла. 3 табл.1 — 3 представлены в соответствии с фиг.1 и 3) варианты обработки жидкой стали в ковше порош- Z5 кообразным материалом; данные о влиянии места расположения продувочных фурм на их стойкость приведены в табл.4.

Приведенные в табл.1 данные сви- 30 детельствуют о том, что при подаче нейтрального газа и порошкообразного материала во время выпуска металла через фурму, размещенную на предлагаемом участке, достигается снижение содержания серы в металле на 0.,0050,008 больше по сравнению с другими .углами.

Согласно кривым на фиг. 3 наиболее высокие значения f(m,/m+) 100X j, а следовательно,и длительйости пребывания дисперсных частиц в жидкости, 434

4 имеют место при расположении фурмы в о секторе с = 135 — 225, ограниченно- го дугами с радиусами 0,2R и 0,75R.

Полученные экспериментальные данные подтверждают, что место ввода продувочной фурмы значительно влияет на длительность пребывания дисперсных частиц в объеме обрабатываемого металла, а следовательно, и на степень завершенности массообменных процессов при взаиомдействии жидкого металла с вдуваемыми порошкообразными материалами.

Тйким образом, использование предлагаемого способа позволяет существенно повысить эффективность обработки стали порошкообразными материалами и улучшить ее качество.

Формула и з обретения а

1. Способ обработки жидкой стали, включающий выпуск стали через желоб в ковш, присадку добавок и подачу газа и порошкообразных материалов через погружаемую в металл продувочную фурму, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности использования продувки газом и порошкообразного материала, в процессе продувки металла фурму размещают в плане ковша в центральной зоне, ограниченной сектором с углом 135о

225, окружностью с радиусом 0,10,3 и 0,7-0,75 радиуса дна ковша и расположенной в противоположной от желоба части ковша.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что глубину погружения фурмы в ходе продувки изменяют от 20 до 10Х высоты уровня металла в ковше.

1357434

Таблица 1

Параметр

Т а б л и ц а 2

Параметр

15 12 5

О О

О О

Та блица 3

Параметр

Расход порошкообразного материала, т

Количество серы, удаляемой из металла, %

Вынос порошка с газом-носителем из металла, % массы вдуваемого порошка

Уменьшение стойкости ковша,%

Наличие выплесков металла из ковша

Количество серы, удаляемой из металла, %

Угол расположения фурмы, град

90 135 1 80 225 270

1,0 1,0 1,0 1,0 1 .,О

0,007 0,012 0,015 0.,012 0,007

Глубина погружения фурмы в металл, % от высоты столба металла

10 20 30 50 бО

Глубина погружения фурмы в металл

% от высоты столба металла

) 1 1 !

5 10 20 25 30

Нет Нет Нет Нет Есть

0,007 0,010 0,,012 0,015 0,016

1357434

Таблица 4

Радиус

l 5 14 15 16 ввод порошка в металл но радиусу, соответствующему углу 0, производили, фурмой только на радиусе, равном 0,2 R. Ha радиусах 0,5R и 0,8R ввод невозможен из-за падающей струи металла, дальнейшие опыты по дуге данного радиуса прекращены из-за возникновения большого буруна у стенки ковша, что привело к локальному износу футеровки.

0,2 R

0,5 R

0,8 R

Угол, Ð

) Г (0 45 90 135 180

17 18 15 16 18

) 357434 щ

® щ

1с я

f0

Руе, 3

Составитель А.Минаев

Техред M.Äèäûê

Редактор Н.Егорова

Корректор А.Тяско

Подписное

Заказ 5968/23 Тираж 550

ВНИИПИ Государственного когжтета СССР по делам иsобретений и открытий

II3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул.Проектная, 4