PL90893B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania stali stopowych, zwlaszcza stali chromowych i chromo- wo-niklowych o niskiej zawartosci wegla przez odweglanie prózniowe za pomoca gazu swiezacego nadmuchiwa¬ nego z góry na powierzchnie kapieli.

Dla szeregu zastosowan, zwlaszcza w przypadku odpornych na korozje stali chromowych i chromowo-nik- lowych z zawartoscia 10 do 40% wagowych chromu i do 35% wagowych niklu, jak równiez z nieznaczna zawar¬ toscia kobaltu, miedzi, manganu, molibdenu, krzemu, wanadu, wolframu, tytanu, tantalu, niobu i azotu, oddziel¬ nie lub razem, wymagane sa bardzo niskie zawartosci wegla. Znane jest regulowanie tych zawartosci wegla przy pomocy wielu sposobów swiezenia, które polegaja na wdmuchiwaniu gazu swiezacego.

Znane jest przy tym równiez przeprowadzanie odweglania pod zmniejszonym cisnieniem, to znaczy w jed¬ nym ze znanych urzadzen prózniowych lub w zbiornikach.

Proponowano juz np. umieszczenie odweglanego wytopu, znajdujacego sie w kadzi, w stojacym urzadzeniu do odgazowywania i wdmuchiwanie na powierzchnie kapieli tlenu z duza energia kinetyczna za pomoca lancy.

Przy nadmuchiwaniu gazu swiezego lub tlenu z duza energia kinetyczna w prózni niedogodne jest to, ze powstaje tu stosunkowo mala „plamka wypalania" lub istnieje stosunkowo mala powierzchnia czynna tlen/wytop. Ponad¬ to przy trafianiu ostrego strumienia gazu swiezacego o duzej energii kinetycznej na powierzchnie zuzla lub kapieli, dochodzi do wypryskiwania zuzla i stali z kadzi, co wplywa ujemnie na trwalosc wykladziny urzadzenia.

Wreszcie powstaja równiez trudnosci w sterowaniu procesu, co z punktu widzenia wymaganej duzej dokladnosci analizy i wzrastajacych wymagan w zakresie jakosci ma takze coraz to wieksze znaczenie.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej wymienionych wad. Cel ten osiagnieto dzieki sposobowi wedlug wynalazku, którego istota polega na tym, ze gaz swiezacy wdmuchuje sie z mala energia kinetyczna na jednostke objetosci kapieli, przy czym dmuch kieruje sie pod katem róznym od 90° wzgledem górnej powierz¬ chni kapieli. Kierowanie gazu swiezacego pod katem odbiegajacym od 90° na górna powierzchnie kapieli umozli¬ wia osiaganie wiekszej powierzchni podania strumienia.gazu na powierzchnie kapieli. Dzieki temu eliminuje sie niedogodnosci proponowanych dotychczas sposobów, a mianowicie wysokie straty wytopu, obnizenie trwalosci wykladziny urzadzenia, trudnosci w procesie sterowania i regulacji temperatury wskutek niekontrolowanej duzej2 90893 predkosci reakcji. Mala energia kinetyczna, osiagnieta na duzej powierzchni atakowania strumienia tlenu na powierzchnie kapieli wytopu zapewnia miekkie atakowanie powierzchni kapieli przez strumien gazu swiezacego.

Wskutek malej predkosci tego atakowania unika sie rozpryskiwania stali i zuzla tak; ze osiaga sie wysoka wydajnosc procesu przy zwiekszonej trwalosci wykladziny ognioodpornej. Mala predkosc padania strumienia gazu swiezacego umozliwia bezpieczne prowadzenie procesu oraz eliminuje niepozadane zazuzlenic chromu, wprowadzanego ewentualnie w czasie procesu swiezenia.

Wprowadzanie gazu swiezacego na powierzchnie kapieli pod katem róznym od 90° wzgledem tej powierz¬ chni jest korzystne, poniewaz wieksza powierzchnia wytopu jest wówczas atakowana przez strumien tlenu.

Ponadto zaleta wynalazku jest to, ze gaz swiezacy moze byc wprowadzany do naczynia w jednym lub w kilku miejscach pod dowolnym katem wzgledem powierzchni kapieli. Dzieki temu istnieje mozliwosc wykorzystania, w osi srodkowej naczynia, wolnego miejsca dla innych celów, np. do pomiaru, do obserwacji procesu, do wprowa¬ dzania skladnika stopowego, do pobierania próbek i do tym podobnych czynnosci.

Celowo gaz swiezacy wdmuchuje sie do naczynia w kilku oddzielnych strumieniach dmuchu o takich samych lub róznych katach atakowania w stosunku do powierzchni kapieli. Prostopadla do powierzchni kapieli skladowa energii kinetycznej strumienia lub strumieni ma korzystnie wartosc na jednostke pojemnosci kapieli ponizej 2,0 kp/m2, wartosc ta moze wynosic jednak ponizej 1 kp/m2, a nawet ponizej 0,2 kp/m2. U podstaw 1 wytazenia „prostopadla skladowa" lezy uklad wektorów, który rozczlonkowuje energie kinetyczna skierowane¬ go ukosnie strumienia dmuchu na skladowa, lezaca w punkcie atakowania tego strumienia równolegle do po¬ wierzchni kapieli i na skladowa, lezaca prostopadle do powierzchni kapieli.

Srednia predkosc atakowania skladowej strumienia dmuchu, prostopadlej do powierzchni kapieli powinna wynosic w warunkach normalnych przewaznie ponizej 5 m/sek, dla pomiaru wykonanego nad powierzchnia kapieli w odleglosci rzedu 50 mm. Moze jsdnak lezec nawet ponizej 3,5 lub 2 m/sek. Wymienione wartosci odniesione sa do warunków normalnych, to znaczy przy temperaturze 20°C i przy cisnieniu atmosferycznym lat = 735,56 tor.

Wynalazek jest wyjasniony blizej w przykladzie wykonania.

W piecu elektrycznym odweglono wytopy za pomoca czystego tlenu do zawartosci wegla rzedu 0,45% wagowych, spuszczano wytop do kadzi i regulowano zawartosc chromu do 18% wagowych, zawartosci niklu do ,5% wagowych, przez dodanie odpowiednich skladników stopowych.

Kadz z metalem o temperaturze 1610°C umieszczono w stojacym urzadzeniu do odgazowania i tam prze¬ prowadzono jej swiezenie przy cisnieniu od 30 do 80 tor za pomoca czystego tlenu. Tlen byl wdmuchiwany do urzadzenia do odgazowania na powierzchnie kapieli za pomoca lancy, nachylonej do powierzchni kapieli pod katem 45° o skladowej energii kinetycznej, prostopadlej do powierzchni kapieli, rzedu 0,003 kp/m2, przy cisnie¬ niu i temperaturze, panujacych w tym urzadzeniu. W tych warunkach powierzchnia atakowania wytopu strumie¬ nia tlenu wynosila mnigj wiecej, 60% calkowitej powierzchni kapieli- Po 18-minutowym swiezeniu temperatura kapieli wynosila 1660°C, a analiza stali wykazala: 0,006% wagowych wegla 17,7% wagowych chromu ,7% wagowych niklu Analiza ta wskazuje, ze zgar chromu jest w sposobie wedlug wynalazku nadzwyczaj maly i konieczna jest tu tylko nieznaczna korekta skladu przez uzupelniajacy dodatek dalszych skladników stopowych.

Za pomoca sposobu wedlug wynalazku udaje sie stosunkowo krótkim czasie osiagnac zadane zawartosci wegla, przy spokojnym przebiegu procesu swiezenia, co jest konieczne w stalach chromowych i chromowo-niklo- wych ze wzgledu na zadana wysoka odpornosc na korozje i na dobra spawalnosc stali, bez strat chromu i bez koniecznosci stosowania kosztownych srodków.

Sposób wedlug wynalazku jest przeprowadzany w urzadzeniu uwidocznionym na schematycznym rysunku, w przekroju pionowym.

Urzadzenie sklada sie z kadzi 20 umieszczonej w naczyniu prózniowym 10 z odejmowalna pokrywa 11, przez która wprowadza sie przesuwna lance tlenowa 12, polaczona za pomoca gwintu 13 z przewodem tleno¬ wym, zaopatrzonym w zawór 14. Lanca tlenowa 12 jest umieszczona w pokrywie 11 pod katem róznym od 90° w stosunku do powierzchni kapieli, a mianowicie pod katem 45°.

W poblizu dna naczynia prózniowego 10, to znaczy w mozliwie duzej odleglosci od wylotu tlenu, z dyszy odchodzi przewód ssacy 15, prowadzacy do nieuwidocznionej na rysunku pompy prózniowej. Poniewaz lanca tlenowa 12 jest nachylona do przewodu ssacego przez to unika sie bezposredniego odsysania przez ten przewód tlenu wdmuchiwanego do naczynia prózniowego 10. Pomiedzy pokrywa 11 a sciankami naczynia prózniowego znajduje sie uszczelka 17. W sciance bocznej naczynia prózniowego 10 znajduje sie zlaczka 16, umozliwiajaca90893 3 doprowadzenie gazu.obojetnego. Kadz 20 spoczywa na podstawie 18.Pokrywa 11 ^°^£^£* 19 do jej podnoszenia. W scianie bocznej kadzi 20 w poblizujej dna jest umieszczony uk ad dysz 21, do którego przewodem 22 od zlaczki 16 wprowadzany jest gaz obojetny. Ilosc wdmuchiwanego tlenu jest regulowana^ pomoca zaworu regulacyjnego 14. Dysza wylotowa lancy tlenowej 12 jest tak uksztaltowana, ze gwarantuje szeroko splaszczony strumien tlenu 23, którego energia kinetyczna jest niewielka..

Dla wyrównania skladu chemicznego i temperatury kapieli oraz zwiekszenia szybkosc, przebiegu procesu, przez uklad dysz 21 wprowadza sie obojetny gaz powodujacy mieszanie kapieli w kadzi.

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1 Sposób wytwarzania stali stopowych, zwlaszcza stali chromowych i chromowo-niklowych o niskiej za¬ wartosci wegla P^z odweglanie prózLwe za pomoca gazu swiezacego wdmuchiwanego z góry na £™»d™« Tall za pomoca lanc, znamienny tym, ze gaz swiezacy wdmuchuje sie w jednym lub w kilku oddziel¬ nych strumieniach za pomoca lanc skierowanych pod katem wzgledem powierzchni kap,eli pp^» zenerglaTinetyczna padania której skladowa prostopadla do powierzchni kapieli ma wartosc nizsza od 2'0kP2^^ padania strumienia gazu swiezacego na górna powierzchnie kapieli ma korzystnie wartosc nizsza od 1,0 kp/m na ^iP^^^tA^, znamienny tym, »*^^W™%^ nia strumienia gazu swiezacego w odniesieniu do warunków normalnych wynosi ponizej 5 r^tf^*"*™ dokonanego tuz nad górna powierzchnia kapieli, korzystnie ponizej 3,5 m/sek, zwlaszcza ponizej 2 m/sek.