Способ циркуляционного вакуумирования жидкой стали

Способ циркуляционного вакуумирования жидкой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н И Е ()773093

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 07.03.79 (21) 2734248/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(5! )М. Кл.

С 21 С 7/10

Гееуавретеевех кеиитет

Опубликовано 23. 10. 80. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 23.10.80 ве девам кзевретеикк и етерьпкй (53) УД К 669. 18. 27 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.И.Майоров, И.А.Молотков, В.А.Блох, А.В.Протасов и И.И.Брагин (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ

ЖИДКОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, а точнее, к внепечному вакуумированию жидкой стали.

Известен способ вакуумирования всей массы металла в ковше вакуумиЭ

5 рования струи металла при выпуске его из печи, переливе из ковша в ковш и при разливке в изложницы, а также вакуумирования части металла в специальной вакуум-камере (порцион- 10 ное и циркуляционное) (1) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является циркуляционный способ вакуумирования стали, 15 характеризующийся тем, что вакуумная камера имеет два патрубка (всасывающий и сливной), погружаемые перед началом вакуумирования в металл.

Одновременно с погружением патрубков 20 во всасывающий патрубок подают инертный газ, обычно аргон. В вакуум-камере создают разрежение, и металл под действием разности давлений (атмос2 ферного и внутри камеры), заполняет нижнюю часть вакуум-камеры, В результате инжекции газа металл поднимается по всасывающему патрубку, протекает по днищу камеры, подвергаясь вакуумированию и возвращается по сливному патрубку в ковш, где смешивается с остальной массой металла.

Струя металла достигает дна, теряя постепенно скорость, часть его увлекается во всасывающий патрубок (23.

Это приводит к тому, что и объеме ковша возникают слабо перемешиваемые зоны, особенно в верхней части ковша между патрубками и в донной части.

Недостаточная эффективность перемешивания увеличивает время достижения однородного состава плавки, следовательно, продолжительность процесса вакууьярования.

Цель изобретения — повышение эффективности вакуумирования и увеличение производительности.

773093

40

5р циркуляционным способом, находятся в

Поставленная цель достигается тем, что вакуум-камере при достижении давления в ней 150-100 мм рт.ст. придают возвратно-поступательное движение относительно ковша в осевом направлении с амплитудой 300-400 мм и скоростью, составляющей 1/3-1/2 от скорости течения циркулирующей стали по сливному патрубку.

На фиг. 1 изображена установка, поясняющая предлагаемый способ, вертикальный разрез (вакуум-камера находится в нижнем положении); на фиг. 2 — то же, вакуум-камера в верхнем положении.

Способ заключается в следующем.

Сливной и всасывающий патрубки 1 и 2 вакуумной камеры 3 погружают в металл, содержащийся в ковше 4. 3атем создают в вакуум-камере 3 разрежение. Когда давление в вакуумкамере 3 достигает 150-100 мм рт.ст., ей придают возвратно-поступатепьное движение относительно ковша 4 в осевом направлении с амплитудой 300400 мм и скоростью, составляющей

1/3-1/2 от скорости течения циркулирующей стали по сливному патрубку.

Подача металла в вакуум-камеру 3 осуществляется через патрубок 5.

Величину скорости выбирают таким образом, чтобы циркуляция металла через вакуум-камеру не прерывалась при любом направлении движения вакуум-камеры и чтобы колебания металла в ковше обеспечивали его эффективное перемешивание, Амплитуда качаний вакуум-камеры выбрана такой, чтобы в ее верхнем положении толщина слоя металла в камере была не менее 100 мм - величины, при которой скорость циркуляции металла является наибольшей, а в нижнем ее положении толщина слоя металла обуславливается конструктивными особенностями установки, толщинои слоя шлака в ковше, высотой барометрического столба металла и не превышает обычно 500 мм.

Колебания уровня металла в ковше, вызываемые качаниями вакуум-камеры, устраняют застойную зону, находящуюся в верхней части ковша между патрубками, а струя металла, вытекающая иэ сливного патрубка при движении вакуум-камеры вниз, достигает дна ковша с увеличенной скоростью, 10

30. ускоряя таким образом перемешивание застойных зон в донной части °

Пример. Производят вакуумирование стали марки 12Х18Н10Т в ковшах емкостью 100 т.

Через 2 мин при достижении в вакуумной системе давления, равного

100 мм рт. ст., вакуум-камере придают возвратно-поступательное движение относительно ковша в осевом на правлении с амплитудой 300 мм и скоростью 60 см/с, что составляет 0,437 от скорости течения циркулирующей стали по сливному патрубку, равной

140 см/с. В крайних точках рабочего хода выдерживают паузу 5 с. Через

15 мин после начала вакуумирования в течение 3-х мин производят легирование и корректировку химсостава.

Через 22 мин качание вакуум-камеры заканчивается, вакуумную систему заполняют азотом до создания в ней атмосферного давления, и патрубки вынимают из металла. Продолжительность вакуумирования (22 мин) соответствует продолжительности контрольного вакуумирования известным способом.

После вакуумирования сталь разливают. иа слитки весом 10 т и из каждого слитка отбирают образцы из головной и донной части. Для получения .сравнительных данных на той же установке проводят контрольную обработку той же марки стали и с теми же параметрами, но при вакуум-камере, неподвижной в течение всего цикла вакуумирования °

В таблице приведены сравнительные данные сталей, вакуумированных известным и предлагаемым способами.

Использование способа обеспечивает более узкий диапазон разброса по казателей по химсоставу и более низкое содержание газов в стали, чем при осуществлении известных способов. \

Так как химсостав и газосодержание стали, обработанной традиционным допустимых пределах, при использовании способа целесообразно сократить продолжительность вакуумирования на 10-15Х.

Ориентировочный годовой экономический эффект, достигаемый за счет обработки 100 тыс.т. стали дополнительно, составляет 80 тыс. руб.

773093 ержание элементов, вес.7

Сталь, вакуумированная способом

Сг 1! т 0 Н ° 104

0,105 17,0 8,8 0,53 0,01 0,6

Известным

0,04 2,1

0,1!8 18,9 11,3 0,7

Предлагаемым,при возвратно-поступательном движении вакуум-камеры. 0,112 17,3 9,0 0 61 0,008 0,4

0,117 18,2 10,5 0,69 0,02 1,2 формулаиэобретения

Способ циркуляционного вакуумиро вания жидкой стали, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности вакуумирования и увеличения производительности, вакуум-камеру при достжкении давления в ней 150-100 мм рт.ст. перемещают относительно ковша возвратно-поступа- !О тельно в осевом направлении с амплитудой 300-400 мм и со скоростью

1/3-1/2 скорости течения циркулирующей стали по сливному патрубку.!

1сточники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Морозов А.Н. и др. Внепечное вакуумирование стали ° M. "Металлургия", 1975, рис. 11.28, с. 78, 120 °

2. Морозов А.Н. и др. Внепечное вакуумирование стали. M., Металлургия", 1975, с. 144.