Способ управления процессом вакуумирования стали

Способ управления процессом вакуумирования стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{и) 591516 (63) дополкительиое к авт. свил-ву— (53) N. Кл. (93) 3вйвлви0.290336 (23) 2339435/22-02

С 21 С 7/00 (23) Приоритет—

Гееударетеевемй ееттет

6ееете Мееаетрее 866F ее двеам еаееретвееа е ете ьпее (4З) Опублиноаано0502.78. бюллетень М 5 (53) УДК699.054 ° 2-982 (088.8) (45) Дата оттубликований описаний 1901.78

В.И.Явойский, Г.В.Алексенко,Б.H.×óìàêîâ, A.A.Eæîâ, K.К.Жданович, Г.М.Чурсин, В.Ф.Ситников, Г.И.Мартыщко, М.М.Кудрявцев, A.A.Òðàâèí и В.И.Сыров (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАКУУМИРОВАНИЯ

СТАЛИ

Изобретение относится к внепечной обработке стали и может быть использовано для проведения процесса вакуумирования стали циркуляционным способом. 8

Известен способ управления процессом вакуумирования стали по амплитудно-частотным характеристикам колебания вакуумной камеры (1 J. Данный способ возможно использовать только íà N переносных установках циркуляционного вакуумирования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления тб ,процессом вакуумирования стали циркуляционным способом, при котором измеряют расход отходящих газов и нри отклонении расхода от максимального значения воздействуют .на .расход инертно- х0 го газа, вновь выводят процесс дегаза- . ции металла.на оптимальный режим (21.

Недостатак известного способа состоит в том, что при вакуумировании стали для измерения расхода отходящих газов необходимо испольэовать массспектрометр со счетно-решающим устройством,эк плуатация которого в условиях сталеплавил ного цеха весьма сложна (Иовышенная температура, запыленность, 80 вибрация и кроме всего для установкй устройства требуются значительные производственные площади, а результаты измерений масс-спектрометром со счет" но-решаккцим устройством являются кос венными показателями изменения каче ства металла при вакуумировании.

Целью изобретения является управле. ние процессом вакуумирования стали в оптимальном режиме по показателям ка» чества металла, сокращение времени ва-, куумироваиия и повьааение качества металла.

Поставленная цель достигается тем, что определяют значения производной от разности активностей кислорода э металле во Всасывающем и сливном рукавах и. изменяя расход инертного газа,поддерживают значение производной на минимуме.

На фиг.1 представлена установка для реализации способа управления процессом вакуумированият на фиг.2 — график зависимости скорости перемещения металла от расхода аргона; на фиг.3 график зависимости показаний активометров от расхода аргона.

В сливном и всасывающем рукавах 1 и 2 установки 3 циркуляционного вакуумирования стали устанавливаются два

591516 активометра 4 и 5 с одинаковыми характеристиками. Сигналы с активометров

4 и 5 соответственно поступают на вторичные приборы б и 7, Со вторичных приборов через реостаты дистанционной

5 передачи показаний сигналы поступают на блок 8 суммирования и разность,сигналов вводится в блок 9 дифференцирования, с которого сигнал приходит на вторичный прибор 10. Регулирование расхода инертного газа производится вентилем 11.

Активометр 5, установленный ниже уровня ввода инертного газа, показывает активность кислорода в металле, на-ходящегося в ковше. Активометр 4, установленный на сливном рукаве, йокаэывает активность кислорода в металле после его обработки в ваккумной камере установки.

Время пребывания металла в вакуумной камере зависит от скорости его движения и определяется по формуле: он

Чиет где t -время пребывания металла лм в вакуумной камере;

Ь„ -путь прохождения металла в вакуумной камере;

Y -скорость движения металла в вакуумной камере.

Изменение активности кислорода в металле при вакуумировании зависит от времени его пребывания в вакуумной камере установки и определяется уравнением: о Ро Чрр (2) где а -активност/ь кислорода в мео талле после его прохождения через вакуумную камеру1

Р -коэффициент пропорциональности между скоростью движения и изменением автивности кислорода в металле.

Разность показаний активометров, установленных на всасывающем и сливном 45 рукавах, показывает интенсивность процесса вакуумирования. Но так как выходной величиной активометров является термозлектродвижущая сила (ТЭДС), то измеряя их разность и воздействуя 50 через расход инертного газа на скорость движения металла имеется воэможность приводить процесс вакуумирова-. ния стали в оптимальном режиме.

Значение разности ТЭДС в Функции от скорости выражается формулой:

Е РпРЯ коэффициент пропорциональности, ТЭДС автивометра 5, ТЭДС активометра 4, активность кислорода в металле ковша.

Иэ анализа уравнения 3 следует, что при наибольшей скорости движения металла разность ТЭДС активометров 4 и 5 будет минимальна. Скорость движения металла имеет максимум в процессе плавки при расходах инертного газа от 200 до 300 л/мин, обеспечивая при этом наибольшую производительность. установки. Следовательно, при минимальной разности ТЭДС активометров 4 и 5 режим вакуумирования будет оптимальным.

Значение минимума, по разности ТЭДС, определяется дифференцированием и устанавливается путем изменения расхода инертного газа, т.е. изменение ТЭДС активометров и их разность в зависимости от скорости движения металла на третьей минуте вакуумирования °

Управление процессом вакуумирования производится следующим образом.

Мостовой подъемный кран располагает установку циркуляционного вакуумирования стали над ковшом с металлом. По указанию оператора рукава установки с вмонтированными в их футеровку активометрами 4 и 5 опускают в металл. Включают вакуумные насосы, в вакуумной камере установки создается разрежение и металл заполняет ее.

Во всасывающий рукав установки вводят инертный газ и под действием явления эргазлифта металл начинает циркулировать через вакуумную камеру установки. Оператор производит регулирование расхода инертного газа до получения значения производной на приборе равного нулю (прибор измеряет нуль на середине шкалы).По мере дегазации металла происходит изменение значения активности кислорода в .металле и его температуры, что вызывает изменение показаний прибора 10. Оператор, воздействуя на расход инертного газа, выводит значение производной вновь на нуль. Когда показания активометров 4 и 5 между собой равны и их разность равна нулю, процесс вакуумирования закончен.

При расходе инертного газа 150л/мин разность ТЭДС активометров состав-. ляла 45 мв,по мере увеличения расхода газа до 200 л/мин разность ТЭДС состав. ляла 25 мв, скорость движения металла равнялась 1,3 м/сек, значение производной равнялось нулю. Через шесть минут разность ТЭДС активометров составляла 35 мв, скорость движения металла уменьшилась до 1,0 м/сек, значение производной составляло +2 мв. При увеличении расхода инертного газа до 280л/мин значение производной вновь равнялось нулю. В процессе плавки для под, держания значения производной, равной

; нулю, потребовалось произвести иэмене591516 ние расхода инертного газа от 200 до

310 л/миг.

На приведенной опытной плавке полученог не металлические включения уменьшились в пять раэ, содержание кислорода уменьшилось в два раза, время вакуумирования сократилось на 10%.

Использование предлагаемого способа показало, что процесс вакуумирования

:проводится в оптимальном режиме, причем процесс обработки металла контролируется непосредственно по качеству металла, т.е. по изменению активности, кислорода в металле.

Формула изобретения 15

Способ управления процессом вакуумирования стали,заключается в иэменении расхода, инертного газа, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью поддержания оптимального режима вакуумирования, повышения качества металла и сокращения времени вакуумирования определяют значения производной от разности активности кислорода в металле во всасывающем и сливном рукавах и путем изменения расхода инертного газа поддерживают значение производной на минимуме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Заявка 9.2065811,кл,С 21 С 7/00>

1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,:

2.Авторское свидетельство Э 379634, кл . С 21 С 7/00. 04.03.71. 1973.

591516

fe/еи4 аг(Л/ и4 д yy en

Рор. д

Составитель A Àáðîñèìoâ

Текред Я.Бабурка Корректор C. ймалова

Редактор О.Снегирева

Заказ

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

538/23 ТиРаж 71б Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5