Способ внепечной обработки жидкого металла

 

СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА ПО авт. св. №954439, отличающийся тем, что, , с целью снижения расхода газа и энергетических затрат, во внутреннюю полость камеры в течение 0,050 ,30 периода колебаний подают воду в количестве 0,001-0,0015 объема полости пульсационной . с частотой , равной частоте колебаний металла .

Ъ ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Н АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (б1) 954439 (21) 3378б94/22-02 (22) 08. 01 ° 82 (46) 30. 07.83 . Бюл. 9 28 (72) Б.И.«4ачикин, A. Н.Смирнов и А.Л.Редько

- (71) Донецкий ордена Трудового Крас«юго Энамени политехнический институт (53) бб9.646.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 954439, кл; С 21 С 7/10, 1978.

„.SU„„A (54) (57) . СПОСОБ БНЕПЕЧНОИ ОБРАБОТКИ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА по авт. св. 9 954439, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью снижения расхода rasa u энергетических затрат, во внутреннюю полость. камеры в течение 0,050,30 периода колебаний подают воду в количестве 0,001-0,0015 объема полости пульсационной камеры,с частотой, равной частоте колебаний металла..

1032027

Изобретение относится к чернои металлургии и может быть использовано при рафинировании, модифицировании и других видах внепечной обработки расплавленного металла.

По основному авт. св..V: 954439 известен способ внепечной обработки жидкого металла, включающий периодическое заполнение металлом погруженной в ковш камеры, подачу в металл реагентов. и вытеснение металла в 10 объем ковша путем изменения давления в камере от 1-1,2 атмосферного до

0,8-2,5 величины гидростатического давления металла на входе в камеру с частотой 0,2-1,5 Гц и амплитудой

0,3-0,9 высоты металла в камере.

В процессе обработки по известному способу расходуется значительное ное количество газа (например азота или аргона), подаваемого под давлением 2-4 атм (0,2-0,4 МПа) (1).

Цель изобретения — .снижение расхода газа и энергетических затрат.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу внепечной обработки жидкого металла, в полость камеры в течение 0,05-0,30 периода колебания подают воду в количестве

0,001-0,015 объема внутренней полости пульсационной камеры с частотой, равной частоте колебаний металла.. 30

Это позволяет получить избыточное давление во внутренней полости камеры за счет образования пара, что исключает использование газа на обработку. 35

Рациональное время подачи воды во внутреннюю полость камеры 0,05-0,30 периода колебаний. Уменьшение времени подачи воды менее 0,05 периода колебаний может привести к бурному про- 40 теканию процесса перемешивания за счет быстрого испарения большого количества воды, что приведет к значительному износу футеровки и разбрызгиванию металла. Увеличение времени пода . Вод во внутреннюю полость 45 камеры свыше 0,30 периода колебаний может привести к недостаточно интенсивному перемешиванию металла в ковше вследствие медленного испарения воды в камере. Кроме того, подача50 воды свыше 0,30 периода колебаний может привести к нарушению резонансного режима работы камеры, что в свою очередь также снизит эффективность ее работы. 55

Количество воды, подаваемое в камеру, равно 0,001-0,015 объема ее внутренней полости. Уменьшение количества воды менее 0,001 объема внутренней полости камеры не обеспечит интенсивного выталкивания иэ нее металла, так как воды может оказаться недостаточно для быстрого создания необходимого избыточного давления, а следовательно, процесс перемешивания будет .происходить недостаточно 65 интенсивно. Увеличение количества воды свыше 0,015 объема ее внутренней полости может привести к бурному протеканию процесса перемешивания эа счет быстрого образования большого количества пара, что приведет к преждевременному износу футеровки, разбрызгиванию металла и неоправдан»о большому расходу воды на обработку

На чертеже представлена схема осуществления способа.

В ковш 1 с металлом 2 и шлаком

3 погружают колонну 4 на глубину

0,15-0,60 общей высоты металла в ковше. Металл заполняет колонну 4 и уровень его устанавливается на уровне металла в ковше. При подаче воды по трубопроводу 7 во внутренней полости колонны образуется пар, создающий избыточное давление внутри колонны, и металла с достаточно большой скоростью (0,1-1,0 м/c) вытесняется иэ колонны и проталкивается вглубь ковша. В интервалах между подачами порций воды пар через клапан 6 по трубопроводу 5 отводится (колонну соединяют с атмосферой, либо отсасывающим устройством), давление над металлом снижается, и металл возвращается в колонну.

Пример. В стотонном сталеразливочном ковше обрабатывают сталь

ШХ15. После окончания выпуска в стали содержится 0,026% Г$ j, 0,055Ъ (0, 5,2 см /100 r 1. Н j. Предварительное раскисление стали производят кремнием, загружая раскислитель на дно ковша.

В процессе обработки относительное погружение колонны в металл составляет 0,4 (абсолютное — 1 м).

Воду во внутреннюю полость колонны подают с частотой 0,4 Гц в течение

0,20 периода колебаний {0 5 c) в количестве 0,006 от общего объема внутренней полости камеры, что составляет 2,8 дм воды или 2,8 кг.

В процессе обработки на поверхности металла внутри колонны вводят шлакообраэующую смесь, содержащую

Са0, A1g0>e CaF фр.акций менее 25 мм, а также алюминий для окончательного раскисления.

После обработки в стали содержится O,ОЦ7Ъ Г53, 0,0022% Р 0), 4,3 cM /100 г ГН3, снижение температуры металла эа время обработки составляет 33 С. Обработка длится

8 мин.

Благодаря проведенной обработке улучшаются механические характеристики стали (повышается ударная вязкость и относительное сужение), кроме того, сокращается время отжига и повышается на 6% производительность термических печей, сокращается количество брака и снижается рас1032027

Составитель И. Чепикова

A. Власенко Техред N,Тенер корректорА. Зимокосов.;)

Редактор

Заказ 5 3 3 2/ 3 1 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ГССР по делам изобретений и открытий

1 1 3 0 3 5, Иосква, Ж- 3 5, Раушская наб ., д . 4/ 5

Филиал ППП " Патент ", г . Ужгород, ул . Проектная, 4 ход металла на 1 т заготовок (на

25 кг/т). Использование воды для создания пара в камере вместо аргона, использованного ранее, позволяет снизить за-.рати на обработку (при стоимости аргона 1,6 руб/м и расхо де аргона равном 0,5 м 3/т) на

0,72 руб/т за вычетом затрат. Суммарный экономический эффект за вычетом затрат составляет 4,7 руб/т.

Предлагаемый способ обработки обеспечивает интенсивное перемешивание металла с реагентом, при этом

i поверхность металла в ковше не обнажается, отсутствуют брызги н при правильном выборе параметров подачи воды железистый шлак на поверхности металла может оставаться практиче-ски неподвижным и не вовлекаться в металл. Использование воды прн обработке позволяет исключить применение дорогостоящих нейтральных газов„ например азота или аргона, а также позволяет уменьшить энергетические затраты. Кроме того, использование воды повышает безопасность обработки, так как исключается трубопровод для подачи газа под давлением от за-, водской, сети к колонне.

Внедрение предлагаемого способа

16 в промышленность позволит значитель-.

Но расширить возможности внепечной обработки металла, повысить его качества и сократить расход материа-лов, используемых для обработки. Экономический эффект от применения предлагаемого способа может составить

0,2-5,0 руб на 1 т стали в зависимости от марки стали и конкретных условий ее выплавки.