Способ обработки жидкого металла

Способ обработки жидкого металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O ll H C A H H E „,968079

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.04.81 (21) 3268314/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

С 21 С 7/!О

Гееударстеенкые кенитет

Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.10.82 (53) УДК 669.046..517 (088.8) пв делам нзобретений

H OTNPbtTHM (72) Авторы изобретения

Ю. М. Крут, В. Ф. Ситников, Ю. А. Чернов, С. С. аку,. уу

М. P. Меньшиков, Б. В. Смирнов, Ю. В. Лал и Г. И. Мартышко 7и ФЮ в тинтне- .д %XHHqKKa%

6Я;6, "0 г-к (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТА,Л,ЛА

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве качественной стали.

Известен способ обработки жидкого металла, включающий циркуляционное вакуумирование с одновременным рафинированием синтетическим шлаком; при этом реагенты для образования шлака вводят в вакуумную камеру в порошкообразном виде в струе газа, вводимую в нижнюю часть подьемного рукава установки (1), Однако этот способ требует специальной подготовки шлакообразующих материалов и специального устройства для их ввода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки жидкого металла, включающий циркуляционное вакуумирование с одновременной обработкой шлаком; при котором шлакообразующую смесь в количестве 0,3 — 1,0% от массы металла вводят. в вакуумную камеру из бункера с постоянной скоростью 0,2 — 1,0% от скорости циркуляции металла (2), Однако для приготовления легкоплавкого синтетического шлака требуется применение дорогостоящих и дефицитных материалов, количество. вводимых под вакуумом шлакообразующих материалов ограничено, так как с увеличением их расхода возрастают температурные потери металла в связи с потребностью тепла на нагрев и расплавление шлаковой смеси. Этим ограничивается эффективность десульфурации стали.

Целью изобретения является повышение глубины десульфурации стали.

Указанная цель достигается тем, что в качестве десульфуратора применяют известь в количестве .1,0 — 1,3% от массы обрабатываемого металла, которую вводят в два приема: вначале на дно камеры перед вакуумированием загружают 0,4 — 0,6% извести, а оставшееся количество вводят 4 — порциями с интервалом введения 2 — 3 мин спустя

4 — 6 мин, после начала вакуумирова ни я.

На фиг. 1 и 2 представлены графические зависимости ввода извести.

Количество вводимых в камеру материалов в процессе вакуумирования ограничиваетси из-за большого охлаждения металла, связанного с расходом тепла на нагрев этих материалов. Увеличение их расхода более 1,3% требует большого перегрева металла в печи.

968079

Способ

Количество десульфуратора, 4 от массы металла

Перед обработкой

После обработки

0,023

0,020

0,017

0,026

1,1 (0,5 + 0,6)

1,1 (0,5 + 0,6)

1,1 (0,5 + 0,6) 0,034

0,032

0,026

0,032

Предлагаемый

0,6

Известный

При появлении в камере первых же порций металла предварительно загруженная известь участвует в процессе десульфурации стали, эффективность которого повышается с увеличением количества извести, поэтому вводить ее менее 0,4О/О нецелесообразно. В то же время, надо стремиться чтобы вся активная поверхность извести прореагировала за время выхода на стабильный режим вакуумирования (набор рабочего вакуума и установившаяся скорость циркуляции), которое составляет 4 — 6 мин. Поэтому при увеличении количества извести сверх 0,6О/р часть ее до удаления из камеры прореагировать не успеет.

Процесс десульфурации является гетерогенным, поэтому реакция проходит на поверхности извести. Для успешного ее протекания необходимо, чтобы известь определенное время находилась в металле или на его поверхности, поэтому непрерывное введение с постоянной скоростью не является оптимальным вариантом.

Оптимальный вариант ввода оставшейся извести (второй прием) выбран по результатам математического моделирования процесса из условия ввода извести в количестве 0,75 /р от массы металла при периодическом вводе пятью равными порциями (кривая

1 на фиг. 1) и при разовом вводе (кривая 2 на фиг. 1). Изучают изменение серы в металле (сплошная линия) и на поверхности извести (пунктирная линия) . Полученные данные иллюстрируют более высокую эффективность периодического ввода десульфуратора, при котором достигается более высокая степень десульфурации (ниже конечное содержание серы в металле).

Результаты моделирования процесса десульфурации при вводе извести 0,5О/g от массы металла на дно камеры и 0,75О/о извести при вводе пятью равными порциями через 2 мин, начиная с 4-й минуты, представлены на фиг. 2. 3а 4 мин десульфуратор, введенный на дно камеры, значительно насыщается серой, и начинается снижение скорости десульфурации. Новые порции извести, вводимые в камеру, позволяют поддерживать высокую скорость десульфурации.

3а 2 мин очередная порция извести насыщается серой, и для поддержания высокой скорости десульфурации надо удалить эту порцию из камеры и ввести в нее очередную порцию. Такой способ обеспечивает удаление из металла до ЗОО/z серы.

15 Пример. Способ опробован при циркуляционном вакуумировании стали 40Х в 120тонном ковше. 3а 3 ч до начала обработки на дно камеры вводят 600 кг извести и через

5 мин после начала вакуумирования вводят

700 кг извести пятью порциями через 2—

3 мин каждую. Для сравнения проводят плавку с десульфурацией шлаковой смесью

700 кг по известному способу. Результаты приведены в таблице.

Использование предлагаемого способа не вызывает затруднений в эксплуатации, он предполагает применение дешевого и широко распространенного материала — извести, не требуя специальной подготовки.

Использование способа позволяет удалять 0,009 — 0,012/О серы и на отдельных марках стали, не требующих весьма глубокой десульфурации, он с успехом может заменять такой дорогой способ, как обработка металла жидким синтетическим шлаком. В этом случае экономия на 1 т стали составит

2,5 руб.

Содержание серы в металле, 3

968079

Формула изобретения

f/ %

0030

0,026

0,026

Оог/

0022

0020

2 9 б 0 10

Время, мин

Фиг.1

ПЭ,%

0,030 а,агв

0,026

0.024

0,агг о,ага

10 12 Я.

Время, мин

Фиг. Г

Составитель Г. Прусс

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор А. Гриценко

Заказ 7261/40 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ обработки жидкого металла, включаю1ций циркуляционное вакуумирование с одновременным вводом десульфуратора, отличающийся тем, что, с целью повышения глубины десульфурации металла, в качестве десульфуратора используют известь в количестве 1,0 — 1,3% от массы обрабатываемого металла, причем вводят ее в два приема: перед вакуумированием на

1О дно камеры загружают 0,4 — 0,6% извести, а оставшееся количество вводят 4 — 5 равными порциями с интервалом в 2 — 3 мин спустя 4 — 6 мин после начала вакуумирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 337411, кл. С 21 С 7/10, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР № 836130, KJ1. С 21 С 7/10, 1979.