Способ контроля выплавки стали

Способ контроля выплавки стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ед

: »»,.

6 a ф у

} @4

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик,з й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено18. 06.76(21) 2З7ЗЗ87/22 02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.03.79.Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 28.0З.79 (51) М. Кл.

С 21 С 5/52

Государственный коинтетСССР

IIo делом нзобретеннй н открмтнй (53) УДК 669.187.. 25 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. Г. Брук, М. Ф. Галкин, А. А. Соколов и Ф. Б. Хусид (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Изобретение касается выплавки стали в дуговых печах.

Процесс выплавки стали в дуговых печах состоит из ряда технологических этапов, таких, например, как прорезка и обвал шихты в период плавления, окисление примесей стали железной рудой или кислородом в окислительный период, расплавление легирующих и шлакообразующих в восстановительный период.

Начало или окончание этих отдельных этапов плавки на большинстве действующих дуговых печей определяют на основании субъективных оценок обслуживающего персонала.

Так, например, моменты окончания расплавления металла, шлакообразующих, легирующих определяются визуально сталеваром, или контроль содержания углерода в металле по ходу плавки производится по излому специальной пробы.

Создание и использование датчиков, объективно характеризующих технологический процесс выплавки в дуговых печах, позволит значительно повысить производительность агрегатов, понизить стоимость готовой стали, а также стабилизировать качество выплавляемых сталей.

В последние годы появились более объективные средства контроля состояния плавки.

Причем используются как прямые, так и кос-, венные источники информации, характеризующие технологический процесс.

Применение объективных источников информации непрерывного контроля температуры и химического состава шлака и металла, а также состава атмосферы печи в данный момент нельзя практически осуществить, ввиду отсутствия надежной аппаратуры и материалов для непрерывной работы в тяжелых условиях работы дуговой печи.

Поэтому в настоящее время все большее распространение получают косвенные методы, основанные на процессах, сопутствующих процессу выплавки.

К таким способам относится способ, по которому для определения рабочего состояния дуговой печи в период плавления предлагается контролировать изменение тока или мощности электрических дуг (11.

Известен способ контроля выплавки стали, по которому контроль выплавки осуществляется путем анализа характеристик рас653297

0 — 0,025

0,025 — 0,05

0,05 и выше

250 — 270

570 — 900

900 †14

1400 и более пределения текущих значений огибающей амплитуды тока и сравнения полученной характеристики с эталонными значениями (2) .

При этом для определения границ периодов плавки подсчитывают число бросков тока на заданные уровни в заданные циклы измерения и сравнивают его с эталонными.

По другому способу контроля выплавки стали в дуговых электропечах предлагается разлагать электрический сигнал на гармонические составляющие и усредненные зна- чения амплитуд при частотах более 50 Гц сравнивать с эталонными значениями для определения начала и окончания технологических периодов плавки (3).

Кроме того, предлагается установить стадии периода плавления по изменению характера перемещения электродов (4).

Однако все приведенные способы автоматического управления дуговой печью пригодны только для какой-то конкретной электропечи, так как зависят от системы перемещения электродов, параметров короткой цепи.

Наиболее близким к изобретению является способ контроля температуры ванны в конверторе, по которбму для увеличения точности контроля температуры ванны используют зависимость температуры ванны конвертора от интенсивности спектрального излучения факела и содержания двуокиси углерода в отходящих газах на уровне горло-" вины (5) . ЗО

Однако в этом способе невозможно характеризовать стадию окислительного периода, будь то начало или конец окисЛительного периода, или любой момент окисления углерода и оценивать интенсивность окисления углерода. Такой способ можно использовать только при продувке ванны газообразным кислородом и использовать интенсивность излучения факела только как вспомогательную характеристику для уточнения температуры ванны металла. 40

Плотность теплового потока, (ВТ/м ) Из таблицы видно, что если плотность теплового потока колеблется в пределах 250—

270 Вт/м, необходимо осуществить присадку в печь железной руды. При плотности теп- ss лового потока 570 — 1600 Вт/м производят корректировку процесса окисления. В случае, если плотность теплового потока устанавливается в пределах 250 — 400 Вт/м, по4

Цель изобретения — обеспечить всестороннее оценивание хода окислительного периода для надежного его контроля.

Это достигается тем, что сначала производят непрерывный контроль над отверстием в своде печи плотности теплового потока от пламени отходящих газов, усредняют результаты измерений за 60 — 120 с, после сравнения результатов подают сигнал на присадку железной руды при плотности теплового потока 250 †7 Вт/м, корректировку режима окисления углерода при плотности теплового потока 570 — 1600 Вт/м и окончание окислительного периода при плотности теплового потока 250 — 400 Вт/м .

Способ контроля выплавки стали в дуговых печах осуществляют следующим образом.

По ходу плавки производят непрерывный контроль плотности теплового потока от пламени отходящих газов, поступающие сигналы сравнивают с эталонными значениями и на основании этого сравнения судят о начале, окончании или данной стадии технологической операции.

Измерение плотности теплового потока производят узкоугольным радиометром-зондом полного излучения, сочетающим в себе преимущества зонда и йирометра, без конденсирующих устройств.

Радиометр для определения плотности теплового потока от пламени отходящих газов устанавливают непосредственно у отверстия в своде дуговой электропечи. Диаметр отверстия не должен превышать отношения его к диаметру свода печи 1:20, так как в противном случае не образуется устойчивый стол пламени. Результаты измерений усредняют за 15 — 60 с. По полученным данным можно судить об интенсивности окисления.

Изменение плотности теплового потока в зависимости от интенсивности кипения при ведено в таблице.

Интенсивность окисления .углерода (С), %/мин дается сигнал на переход к следующей технологической операции.

На чертеже показано изменение плотности теплового потока и углерода по ходу трех плавок стали марки 12ДН2ФЛ в 5-тонной дуговой печи. На плавках 004585 и

004599 выгорает приблизительно одинаковое количество углерода (0,41 и 0,45% соот653297 ветственно), в то время, как на плавке

004567 — в 2 раза меньше (0,22%), что наглядно можно наблюдать и на изменении плотности теплового потока.

Значение плотности теплового потока характеризуется температурой отходящих газов, а также содержанием в СОд пыли, что, в свою очередь, определяется интенсивностью кипения ванны или интенсивностью окисления углерода, На печах различной емкости условия окисления углерода отличаются из-за увеличения глубины ванны на более крупных печах и уменьшения отношения площади зеркала ванны к объему осадка.

Но все эти изменения учитываются пределами варьирования плотности теплового потока и интенсивности окисления углерода, указанными в таблице.

Формула изобретения

Способ контроля выплавки стали в дуговых печах в окислительный период, протекающий с присадкой железной руды, включающий в себя непрерывное измерение параметров выходящих из печи газов, усреднение результатов и сравнение их с эталонными, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, сначала производят непрерывный контроль над отверстием в своде печи плотности теплового потока от пламени отходящих газов, усредняют результаты измерений за 60 — 120 с, после сравнения результатов подают сигнал на присадку железной руды при плотности теплового потока 250 †5 Вт/м, корректировку режима окисления углерода при плотности теплового потока 570 в 1600 Вт/м и окончание окислительного периода при плотности теплового потока 250 †4 Вт/м ..

1S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3432604, кл. 13 — 9, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 287211, кл. Н 05 В 7/00, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР № 358796, кл. Н 05 В 7/00, 1970.

4. Hatachi Нугой, 1966, m . 48, № 2.

5. Авторское свидетельство СССР № 283259, кл. С 21 С 5/30, 1970.

tj ";. ", к, ".:;-. -.: .: -"=. ф@*- 4 ФЛм Ай й«ййми««»»», ;-. - .;», ю@мйь4маж- л % ««;уф:: р »:.- - -" ":,.i..-;. »,ъ ым -й мййр@«ВВ«й«В%@5и

I ..

Е .

653297 т

М1 :з

М, и/

UHHMgg Заказ 1229/22 Тираж 652 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4