Способ управления процессом дегазации жидкой стали в струе

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕГАЗАЦИИ ЖВДКОЙ СТАЛИ В СТРУЕ при отливке слитка, включающий перегнив жидкой стали КЗ разливочного ковша через промежуточную емкость в изложницу , находя1цуюся в кессоне под вакуумом , отличающийся тем, что, с целью повышения качества стали и сокращения времени вакуумирования, по мере заполнения изложницы жидкой сталью ее перемещают в вертикальном направлении до момента, когда производная от расхода откачиваемых гдзов будет равна нулю.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9} (l l) 4 А

4(з)) С 21 С 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф ч ЛЪ| . с

-- . ° ь с (ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,. :, - - I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3690386/22-02 (22) 05.01 ° 84 (46) 07.05.85. Бюл. У 17 (72) Б.П. Чумаков, А.Н. Душин, В.С. Пуховский, Б.Г. Восходов, В.И. Сыров, А.А. Травин, В.Е. Фединцев и Л.С. Ефремова (53) 669.054.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 129134, кл. С 21 С 7/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 539083, кл. С 21 С 7/00, 1975; (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОЙ СТАЛИ Б СТРУЕ при отливке слитка, включающий пере)авив жидкой стали из разливочного. ковша через промежуточную емкость в изложницу, находящуюся в кессоне под вакуумом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стали

1 и сокращения времени вакуумирования, по мере заполнения изложницы жидкой сталью ее перемещают в вертикальном направлении до момента, когда производная от расхода откачиваемых газов будет равна нулю.

11 .4344

f11Обретение oтпОс11тся I(внепсчной г p, I(oòI((. с f(UII(и может быть нспОль (11((lllo дх11{ лрсведения лрсц((са BR куумирсвалия жицксй стали в струе.

Известен способ вакуумирсвания 5 металла в струе при г(ерелине иэ ковша в ковш под вакуумом согласно которому управление расходом ягодкой стали лри переливе осуществляется с помощью стопора» установленного в ковш. Скорость перелива жидкой стали иэ ковша в ковш зависит от высоты подъема стопора и проходного сечения разливочного стакана j1j .

Недостатком укаэанного способа является отсутствие средств. контроля интенсивности дегазации жидкой стали при г(ереливе иэ ковша в ковш.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ улравлеиия, реализуемый на агрегате, в котором для передела жидкой стали через стопор промежуточной емкости вводится инертный гаэ, а из промежуточной емкости в приемную емкость, находящуюся лод вакуумом, поступает не струя расплава, а струя газометаллической смеси (2j .

Недостатки известного способа— отсутствие средств контроля и pery- 30 лиронания интенсивностью дегазации жидкой стали в струе за время ее пребывания под вакуумом, что не позволяет проводить наиболее полно дегазацню жидкой стали в струе ло всей д высоте слитка.

Целью изобретения является повышение качества стали и сокращение времени вакуумирования.

Поставленная цель достигается тем,40 что согласно способу управления процессом дегазации жидкой стали в струе при отливке слитка, включающему перелив жидкой стали иэ разливочного ковша через промежуточную емкость в изложницу, находящуюся в кессоне под вакуумом, по мере заполнения изложницы жидкой сталью ее перемещают в вертикальном направлении до момента, когда производная от расхода откачи- 10 ваемых газов будет равна нулю.

На чертеже представлена схема, поясняющая способ управления процессом дегазации жидкой стали в струе.

В вакуумном кессоне 1 на платфор- 5 ме 2 устанавливают изложницу 3. На крышке 4 вакуумного кессона, устанавливают промежуточную емкость 5, t= — lgll >28 - » ), 1 расстояние от выхода разливочного станана Ь до поверхности жидкой стали, находящейся в изложнице; выходная скЬрость струи расплава из разливочного стакана; ускорение силы тяжести время. где 5—

Из анализа приведенного выражения следует, что по мере заполнения изн д11(пце которой размещен разливочный стакан 6, расход жидкой стали из промежуточной емкости 5 регули.руют стопором 7. Расход жидкой стали через разливочный стакан б регулируют путем перемещения стопора 7 рычажным механизмом 8. Перемещение изложницы 3, установленной на платформе 2, производят гидроприводом 9.

Управление направлением движения гид- ропривода 9 осуществляют эолотниковым устройством 10. Газ» выделяющийся из жидкой стали вакуумирования в струе, откачивают вакуумными насосами 11. Расход откачиваемых газов контролируют методом переменного перепада давлений с использованием диафрагмы 12, сигнал с которой поступает на дифманометр 13, а с него— на измерительный прибор 14. С измерительного прибора 14 сигнал через блок 15 дифференцирования приходит . на измерительный прибор 16, который имеет нулевую отметку на средине шкалы и предназначен для измерения величины и знака производной от расхода откачиваемых газов. В процессе отливки слитка иэ разливочного ковша 17 в промежуточную емкость 5 подают постоянный расход массы жидкой стали.

Процесс дегазации струи расплава лод вакуумом происходит следующим образом.

Масса жидкой стали, поступающая из разливочного ковша 17 в промежуточную емкость 5, имеет постоянный расход, следовательно выходная скорость струи расплава из разливочного стакана 6 постоянна. Время пребывания струи массы жидкой стали под вакуумом подчинается следующей закономерности:

3 1 1.54.3 по3cEl1!öü1 3 жидкой стялью рясстояни . от выхода разливочного стакан» 6 до поверхности жидкой стали, находящейся в изложнице 3, уменьшается, следовательно время пребывания расплава сокращается. Количество удаленных вредных примесей из струи жидкой стали снижается, соответственно снижается и качество металла по высоте слитка. Для ликвидации укаэанных !

О нежелательных явлений необходимо в процессе отливки слитка определять и поддерживать такое время пребывания струи жидкой стали под вакуумом, при котором дегазация расплава была бы максимальной.

Управление процессом дегазации жидкой стали в струе с целью максимизации удаления вредных примесей производят следующим образом.

Установку подготавливают к работе.

Алюминиевым листом перекрывают отверстие разливочного стакана 6. Изложницу 3 поднимают до внутренней поверхности крышки 4. Включают вакуумные насосы 11, в кессоне создают разрежение. Стопором 7 перекрывают разливочный стакан 6. Из разливочного ковша 17 подают заданный расход массы жидкой стали, которая поступает в промежуточную емкость 5. Как только промежуточная емкость 5 заполнится жидкой сталью до заданного уровня, открывают стопор 7 и жидкая сталь, прожигая алюминиевый лист, через отверстие разливочного стакана 6 посту35 пает в изложницу 3. Проходя от нижней кромки разливочного стакана 6 до днища изложницы 3, жидкая сталь дегазируется. Количество откачиваемых га40 эов из кессона 1 увеличивается, вызывая этим увеличение перепада давления на диафрагме 12. В свою очередь увеличение перепада давлений увеличивает выходной электрический сигнал

45 на выходе дифманометра 13. С дифманометра 13 сигнал поступает на измерительный прибор 14, шкала которого проградуирована в единицах расхода бткачиваемых газов. С реостата дистан50. ционной передачи показаний прибора

14 сигнал поступает на блок 15 дифференциронания, а затем приходит на измерительный прибор 16, который имеет нулевую отметку на середине шкалы. Ilo мере заполнения изложницы

3 жидкой сталью время пребывания расплава под вакуумом сокращается, соответственно сокращается расход откачиваемых газов. Оператор по приборам 14 и 16 следит за расходом откачпваемых газов. Как только расход откачиваемых газов начинает уменьшаться, оператор через золотниковое устройство 10 включает гидропривод 9 и путем вертикального перемещения изложницы добивается такого положения, при котором производная от расхода откачиваемых газов равна нулю. Изложница 3 продолжает заполняться жидкой сталью, время пребывания расплава под вакуумом сокращается, прибор 16 фиксирует уменьшение расхода откачиваемых газов. Оператор вновь через золотниковое устройство 10 включает гидропривод 9 и путем вертикального перемещения изложницы устанавливает ее в такое положение, при котором расход откачиваемых газов достигает максимума, а производная будет равна нулю. Таким образом, в процессе отливки слитка осуществляется максимальная дегазация струи жидкой стали под вакуумом, обеспечивая максимальное удаление вредных примесей по всей высоте слитка.

В результате испытаний установлено, что удаление вредных примесей по всей высоте слитка стало одинаковым. Так, например, если раньше разница по удалению водорода, кислорода и неметаллических включений по высоте слитка составляла около 3ОЖ, то после испытаний эта разница составляла 3-5Х. При этом время отливки слитка сократилось на 8-9Х по сравнению с вакуумированием в струе без способа управления.

Экономический эффект от внедрения изобретения составит эа счет повы шения качества слитка 12 тыс. руб. в год, за счет сокращения времени вакуумирования 1О тыс. руб. в год.

1154344

Составитель Г. Демин

Редактор H. Гунько Техред Л.Микеш Корректор О.- Тигор, Заказ 2636/25 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4