Способ обработки расплава

 

О П И С А Н И Е (tij901297

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮЕЩьСТ

Союз Советскии

Социалистически к.

Реслублнк (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.06.80 (23) 2937112/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (Я) м. кл.

С 21 С 7/10

Гооудвротккииый иотлитот

СССР ао делон изобретеиий и открытий

Опубликовано 30.01.82. Ьтоллв еиь № (5З) УДК621.745 (088.8) Дата опубликования описания 02.02.82

1 ч

Г. M. Платанов, А. Б. Гловалллй, B. А. Карлоулллиф,, .Е Ф ;,тл,, . а, Е. H. Ивашина, П. П. Мишин и М. А. Ue тлин (72) Авторы изобретения т

Днепродэержинский ордена Трудового Красного Знаменй ":-;- . индустриальный институт им. М. И. Арсеничева - — -= — —. 4 (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при рафинировании, легировании и модифицировании расплава.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, в котором за счет создания движения расплава с газом, просачивающимся через отверстия в перегородке, разделяющей емкость на две сообщающиеся камеры, подаваемый в камеру газ создает в ней избыточное давление по отношению к другой камере и производит рафинирование расплава (11.

Однако существующий способ не может обеспечить высокого развития массообменных процессов в силу недостаточной контактной поверхности между расплавом и проходящим через него газом, просачивающимся через отверстия в перегородке емкости. Поэтому организация процес са обработки расплава с повышенной степенью удаления вредных примесей, а также с большой степенью усвоения вводимых добавок невозможна. По этой причине известный способ обработки расплавамалоэффективный в процессах рафинирования, легирования и модифииирования.

Бель изобретения - повышение степени удаления вредных примесей и степени усвоения вводимого реагента.

Поставленная йель достигается тем, что в способе обработки расплава в емкости из двух сообщающихся камер, т6 включающем подачу газа в одну из со общающихся камер емкости и создание в ней избыточного давления, перед подачей газа поверхность расплава покрывают реагентом, после чего в сообшаю35 шихся камерах поочередно создают избыточное давление, момент смены кото- рого на ппотивоположное определяют по моменту полного вытеснения расплава

20 и реагента из одной камеры в другую.

В процессе вытеснения расплава и реагента из камеры с избыточным давлением создают разрежение в другой . камере.

Содержание серы в стали после обработки, %

Степень

Вес шлака, залитого в

Содержание серы в стали до обработки, о

Число

Вес стали, подвергаемой обработке, кг смен избыточного удаления с еры, % емкость, кг давления

0,4

0,016

0,029

0,03 1

20

0,01

0,4

0,03

0,4

0,007

0,005

0,03

0,4

20

Полное вытеснение расплава и реагента из камеры с избыточным давлением обеспечивает создание такого их взаимного расположения, при котором реагент, будучи вытесненным из камеры с избыточным давлением последним, всплывает в другой за счет разницы в плотности реагента и расплава. Это позволяет, об3 рабатывая весь объем расплава, достигнуть максимальной величины контакта между расплавом и реагентом, повысить степень усвоения последнего и увеличить степень удаления вредных примесей в сравнении с одной продувкой газом, про сачиваюшимся через отверстия. в пере городке.

Поочередная смена избыточного давлейия в сообшаюшихся камерах позволяет многократно пропускать реагент через расплав добиваясь увеличения времени их контакта.

Возможна и такая организация процесса, при которой достигается повышение производительности процесса обработки за счет увеличения скорости перемещения расплава из одной камеры в другую. Это достигается при создании ,разрежения в камере, в которую вытесняют расплав и реагент.

На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство состоит иэ футерованной емкости 1, разделенной перегородкой 2 на две сообшаюшиеся камеры 3 и 4, трубопроводов с запорной арматурой 5 и 6 и крышки 7.

На поверхность залитого в емкость расплава, уровень которого в камерах 3

Как видно нз данных таблицы, обработка стали по предлагаемому способу позволяет увеличить степень удаления серы не за счет увеличения количества используемого реагента, а эа счет многократного его использования.

1297 4 и 4 находится на высоте Н, в камеру 3 добавляют жидкий или твердый реагент, который располагается на поверхности расплава слоем высотой Н . В камере 3 создают избыточное давление эа счет подачи в нее газа. При наличии избыточного давления в камере 3 находящийся в ней расплав полностью перемещается в камеру 4. Туда же начинает проникать реагент и пузырьки газа, выдавливаемые из камеры 3 избыточным давлением.

При попадании реагента в камеру 4 он всплывает на поверхность расплава и образует слой высотой Н . Далее поочередно создают избыточное давление в камерах 3 и 4, многократно пропуская реагент через расплав, добиваются необходимой степени удаления вредных примесей или степени усвоения реагента, если в качестве реагентов используют

РеЗа, ГеМи, С, Мо и дрПроводят обработку стали ШХ15. B емкость заливают сталь с температурой о

1580, после чего поверхность металла в одной иэ сообшаюшихся камер покры« вают слоем шлака с содержанием, %:

СаО 55; А О 41; 5 0 1,7; МиО 2;

FeO 0,3.

В этой же камере создают избыточное давление (0,31ат) до момента полного вытеснения металла и шлака в другую камеру. Далее поочередно создают избыточное давление в сообшаюшихся камерах, добиваясь полного перемещения металла. и шлака из одной камеры в другую.

Результаты опытов представлены в таблице.

Способ обработки расплава позволяет осуществить процесс рафинирования с повышенной степенью удаления вредных примесей, а также процессы легирования и модифицирования с большой степенью усвоения реагента за счет увеличения

5 90 контактной поверхности между расплавом и реагентом в сравнении не только с прототипом, но и со всеми известными способами обработки жидкого расплава, так как в предлагаемом способе дости/ гается воэможность многократного использования разовой порции реагента.

Повышение производительности процесса обработки эа счет увеличения скорости перемещения эасплава из одной камеры

1 в другую достигается эа счет того, что в процессе вытеснения расплава и реагента из камеры с избыточным давлением создают разрежение в другой камере.

Экономический эффект 3 млн. руб. в год.

Формула изобретения

1. Способ обработки расплава в емкости иэ двух сообшаюшихся камер, 1297 6 включаюший подачу газа в одну из сообшаюшихся камер емкости и создание в ней избыточного давления, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения степени удаления Вредных приме сей и степени усвоения вводимого реагеита, певед подачей газа поверхность расплава покрывают реагентом, после чего в сообшаюшихся камерах поочередно соэдаio ют избыточное давление, момент смены которого на противоположное определяют по моменту полного вытеснения расплава и реагента иэ одной камеры в другую.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юm и и с я тем, что в процессе вытеснения расплава и реагента из камеры с избыточным давлением создают разрежение в другой камере.

Источники информапии, пРинятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Ne 1912907, кл. С 21 С 7/10, 1973.

ВНИИПИ Заказ 12303/24 Гираж 58@ Подписное

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