RU2092579C1

RU2092579C1 - Method of circulation degassing of metal in ladle

Info

Publication number: RU2092579C1
Application number: RU95111549/02A
Authority: RU
Inventors: А.К. Мартыненко; М.Г. Королев; бов В.В. Р; В.В. Рябов; В.Н. Курдюков; Ю.Я. Красников; А.Н. Ковалев; В.И. Лебедев; В.И. Савченко
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1995-07-05
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 1997-10-10
Also published as: RU95111549A

Abstract

FIELD: metallurgical industry. SUBSTANCE: this relates to beyond-furnace treatment of metal in ladle. Method implies mounting of vacuum-chamber above ladle with two pipe unions. One of pipe union is connected with pipeline for delivery of inert gas. Two pipe unions of vacuum-chamber are immersed in metal below its top level. Residual pressure is created in vacuum-chamber. Inert gas under pressure is delivered through pipeline into vacuum-chamber pipe union. Vacuum-chamber is installed above ladle with porous plug in its bottom. In process of circulation degassing, delivered through porous plug in ladle bottom is inert gas at flow rate equal to 0.15-0.30 of flow rate of inert gas delivered through pipeline into vacuum-chamber pipe union. Inert gas is delivered through porous plug in ladle bottom along axis of pipe union connected with pipeline for delivery of inert gas. EFFECT: high efficiency. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке металла в ковше. The invention relates to metallurgy, and more particularly to out-of-furnace metal processing in a ladle.

Наиболее близким по технической сущности является способ циркуляционного вакуумирования металла в ковше, включающий установку ковша под вакуумную камеру, погружение под уровень металла в ковше двух патрубков вакуумкамеры, создание в камере остаточного давления, а также подачу под давлением в один из патрубков инертного газа аргона по трубопроводу. При этом, поднимаясь вверх, аргон эжектирует металл, находящийся в патрубке. В результате металл из верхних слоев ковша поступает в вакуумкамеру, подвергается вакуумной обработке, затем стекает через патрубок обратно в ковш, где перемешивается со всей массой металла [1]
Недостатком известного способа является низкая производительность и эффективность циркуляционного вакуумирования металла в ковше. Это объясняется тем, что объем стекающего по сливному патрубку металла недостаточен для интенсивного перемешивания металла во всем объеме ковша, в том числе и в нижних слоях. Сказанное приводит к удлинению времени циркуляционного вакуумирования в ковше, при этом не обеспечивается необходимая степень углеродного раскисления стали.The closest in technical essence is a method of circulating evacuation of metal in a ladle, including installing a ladle under a vacuum chamber, immersing two vacuum chamber nozzles in a ladle in a ladle, creating a residual pressure in the chamber, and also supplying argon inert gas through a pipeline under pressure . In this case, rising upwards, argon ejects the metal in the pipe. As a result, metal from the upper layers of the ladle enters the vacuum chamber, is subjected to vacuum treatment, then flows through the pipe back into the ladle, where it is mixed with the entire mass of metal [1]
The disadvantage of this method is the low productivity and efficiency of the circulating evacuation of metal in the bucket. This is due to the fact that the volume of metal flowing down the drain pipe is insufficient for intensive mixing of the metal in the entire volume of the bucket, including in the lower layers. The foregoing leads to an increase in the time of circulating evacuation in the ladle, while the necessary degree of carbon deoxidation of steel is not provided.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в увеличении производительности и эффективности процесса циркуляционного вакуумирования металла в ковше. The technical effect when using the invention is to increase the productivity and efficiency of the process of circulating evacuation of metal in the bucket.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ циркуляционного вакуумирования включает установку над ковшом вакуумкамеры с двумя патрубками, один из которых соединен с трубопроводом для подачи инертного газа, погружение двух патрубков вакуумкамеры под уровень металла в ковше, создание в вакуумкамере остаточного давления, подачу по трубопроводу в патрубок вакуумкамеры инертного газа под давлением. The specified technical effect is achieved by the fact that the method of circulating evacuation involves installing a vacuum chamber above the ladle with two nozzles, one of which is connected to the inert gas supply pipe, immersing the two vacuum chamber nozzles under the metal level in the ladle, creating a residual pressure in the vacuum chamber, and feeding through the pipeline into inert gas vacuum chamber nozzle under pressure.

Вакуумкамеру устанавливают над ковшом с пористой пробкой, расположенной в его днище, а в процессе циркуляционного вакуумирования через пористую пробку в днище ковша подают инертный газ с расходом, равным 0,15 0,30 от расхода инертного газа, подаваемого по трубопроводу в патрубок вакуумкамеры, при этом инертный газ через пористую пробку в днище ковша подают по оси патрубка, соединенного с трубопроводом для подачи инертного газа. A vacuum chamber is installed over the bucket with a porous plug located in its bottom, and in the process of circulating evacuation through an porous plug in the bottom of the bucket inert gas is supplied with a flow rate equal to 0.15 0.30 of the inert gas flow rate supplied through the pipeline to the vacuum chamber nozzle, at this inert gas through a porous plug in the bottom of the bucket is fed along the axis of the pipe connected to the pipe for supplying inert gas.

Увеличение производительности и эффективности процесса циркуляционного вакуумирования металла в ковше будет происходить вследствие интенсификации перемешивания металла в нижних слоях металла в ковше и по всему объему его. При этом подача инертного газа снизу по оси патрубка способствует увеличению расхода невакуумированного металла в патрубок, в который подают инертный газ. Сказанное приводит к сокращению времени процесса циркуляционного вакуумирования металла в ковше, а также к повышению степени углеродного раскисления стали. The increase in productivity and efficiency of the circulating evacuation of metal in the bucket will occur due to the intensification of mixing of the metal in the lower layers of the metal in the bucket and throughout its volume. In this case, the supply of inert gas from below along the axis of the nozzle contributes to an increase in the flow of non-vacuum metal into the nozzle into which the inert gas is supplied. The aforesaid leads to a reduction in the time of the circulating evacuation of metal in the ladle, as well as to an increase in the degree of carbon deoxidation of steel.

Диапазон значений расхода инертного газа снизу в пределах 0,15-0,30 от расхода инертного газа в патрубок объясняется закономерностями перемешивания металла в ковше и движением в нем конвективных потоков. При меньших значениях не будет обеспечиваться перемешивание металла в нижних слоях и во всем объеме ковша с необходимой интенсивностью. При больших значениях будет происходить перерасход инертного газа, а также охлаждение металла сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в обратной зависимости от емкости ковша и расхода инертного газа в патрубок. The range of inert gas flow rates from below within 0.15-0.30 of the inert gas flow into the nozzle is explained by the patterns of metal mixing in the bucket and the movement of convective flows in it. At lower values, mixing of the metal in the lower layers and in the entire volume of the bucket with the necessary intensity will not be ensured. At large values, an inert gas will be overspended, as well as metal cooling above the permissible values. The specified range is set in inverse proportion to the capacity of the bucket and the inert gas flow into the pipe.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения со ссылкой на чертеж, на котором показана схема установки для осуществления способа циркуляционного вакуумирования металла в ковше, продольный разрез. Below is an embodiment of the invention that does not exclude other options within the scope of the claims with reference to the drawing, which shows a diagram of an apparatus for implementing the method of circulating evacuation of metal in a ladle, a longitudinal section.

Установка для осуществления способа циркуляционного вакуумирования металла в ковше состоит из вакуумкамеры 1 с вакуумпроводом 2, патрубков 3 и 4, трубопровода 5, разливочного ковша 6, пористой пробки 7 с патрубком 8. Позицией 9 обозначен жидкий металл. Installation for implementing the method of circulating evacuation of metal in the bucket consists of a vacuum chamber 1 with a vacuum pipe 2, pipes 3 and 4, a pipe 5, a casting bucket 6, a porous tube 7 with a pipe 8. Position 9 denotes liquid metal.

Способ циркуляционного вакуумирования металла в ковше осуществляют следующим образом. The method of circulating evacuation of metal in the bucket is as follows.

Пример. Перед началом процесса циркуляционного вакуумирования вакуумкамеру 1 устанавливают над ковшом 6 и погружают ее патрубки 3 и 4 под уровень металла в ковше. Вакуумной обработке подвергают нераскисленную сталь марки ст3. При помощи вакуумпровода 2, соединенного с вакуумнасосом, в вакуумкамере 1 создают остаточное давление в пределах 0,6-0,8 кПа. По трубопроводу 5 в канал патрубка 4 подают под давлением инертный газ аргон. Через пористую пробку 7 по патрубку 8 также подают инертный газ аргон под давлением и расходом, равным 0,15-0,30 от расхода инертного газа в патрубок 4. Пористая пробка 7 установлена по оси патрубка 4. При этом происходит интенсивное перемешивание металла 9 по всему объему ковша 6, в том числе и в нижних слоях. Диаметр канала патрубка 4 составляет 500 мм. Example. Before the process of circulating evacuation, the vacuum chamber 1 is installed over the bucket 6 and its pipes 3 and 4 are immersed under the level of the metal in the bucket. Vacuum treatment is applied to unstable steel grade st3. Using a vacuum pipe 2 connected to a vacuum pump, a residual pressure in the range 0.6-0.8 kPa is created in the vacuum chamber 1. Argon inert gas is supplied under pressure 5 to the channel of the pipe 4. Argon inert gas is also supplied through the porous plug 7 through the nozzle 8 under pressure and a flow rate equal to 0.15-0.30 from the inert gas flow into the nozzle 4. The porous plug 7 is installed along the axis of the nozzle 4. In this case, intensive mixing of the metal 9 the entire volume of the bucket 6, including in the lower layers. The diameter of the channel pipe 4 is 500 mm

В таблице приведены примеры осуществления способа циркуляционного вакуумирования металла в ковше. The table shows examples of the method of circulating evacuation of metal in a bucket.

В первом примере вследствие малой величины расхода аргона через пористую пробку не обеспечивается перемешивание металла в нижних слоях ковша, что приводит к увеличению времени циркуляционного вакуумирования металла в ковше. In the first example, due to the small amount of argon flow through the porous plug, the metal is not mixed in the lower layers of the bucket, which leads to an increase in the time of circulating vacuuming of the metal in the bucket.

В пятом примере вследствие большой величины расхода аргона через пористую пробку происходит перерасход аргона, а также переохлаждение сверх допустимых значений без дальнейшего сокращения времени циркуляционного вакуумирования металла в ковше. In the fifth example, due to the large amount of argon consumption through the porous plug, argon is overused, as well as supercooling in excess of the permissible values without further reducing the time of circulating metal evacuation in the ladle.

В шестом примере (прототипе) вследствие отсутствия подачи аргона через днище ковша по оси всасывающего патрубка 4 увеличивается время процесса циркуляционного вакуумирования, при этом не достигается необходимая степень углеродного раскисления стали. In the sixth example (prototype) due to the lack of argon supply through the bottom of the bucket along the axis of the suction pipe 4, the time of the circulating evacuation process increases, while the required degree of carbon deoxidation of the steel is not achieved.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие подачи аргона через днище ковша по оси патрубка 4 происходит интенсивное перемешивание металла во всем объеме ковша, в том числе и в нижних слоях. При этом сокращается время процесса циркуляционного вакуумирования металла в ковше при обеспечении необходимой степени углеродного раскисления стали. In optimal examples 2-4, due to the supply of argon through the bottom of the bucket along the axis of the pipe 4, intensive mixing of the metal occurs in the entire volume of the bucket, including in the lower layers. This reduces the time of the process of circulating evacuation of metal in the bucket while ensuring the necessary degree of carbon deoxidation of steel.

Применение способа позволяет повысить производительность процесса циркуляционного вакуумирования металла на 15-20% при этом одновременно повышается выход годного вакуумированного металла на 8 10% The application of the method allows to increase the productivity of the circulating evacuation of metal by 15-20% while simultaneously increasing the yield of vacuum metal by 8 10%

Claims

A method of circulating metal evacuation in a ladle, including installing a vacuum chamber with two nozzles above the ladle, one of which is connected to the inert gas supply pipe, immersing two vacuum chamber nozzles under the metal level in the ladle, creating residual pressure in the vacuum chamber, feeding through a pipe into the nozzle of the inert gas vacuum chamber under pressure, characterized in that the vacuum chamber is installed over the bucket with a porous plug located in its bottom, and in the process of circulating evacuation through a porous plug in the bottom of the bucket is supplied with inert gas with a flow rate equal to 0.15-0.30 of the flow rate of inert gas supplied through the pipe to the nozzle of the vacuum chamber, while the inert gas through a porous plug in the bottom of the bucket is fed along the axis of the pipe connected to the pipeline for supplying inert gas.