RU21915U1 - PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW CARBON STEEL - Google Patents

PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW CARBON STEEL

Info

Publication number
RU21915U1
RU21915U1 RU2001119554/20U RU2001119554U RU21915U1 RU 21915 U1 RU21915 U1 RU 21915U1 RU 2001119554/20 U RU2001119554/20 U RU 2001119554/20U RU 2001119554 U RU2001119554 U RU 2001119554U RU 21915 U1 RU21915 U1 RU 21915U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum chamber
nozzles
steel
supplying
lance
Prior art date
Application number
RU2001119554/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.П. Морозов
Е.Б. Агапитов
Original Assignee
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова filed Critical Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Priority to RU2001119554/20U priority Critical patent/RU21915U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU21915U1 publication Critical patent/RU21915U1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

: УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ Полезная модель относится к металлургии, а именно к устройствам для обработки стали в вакууме способом окислительной циркуляционной вакуумной дегазации и может быть использована для глубокого рафинирования, в частности для получения сверхнизкоуглеродистой стали. Известна установка для циркуляционной вакуумной обработки с кислородным обезуглероживанием, содержащая ковш и установленную над ним с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости вакуумкамеру, включающую вакуумпровод, патрубок для присадки ферросплавов и водоохлаждаемую кислородную фурму, установленную в верхней части вакуумкамеры, а также всасывающий и сливной патрубки, выполненные в днище, и устройство для подачи транспортирующего газа во всасывающий патрубок (см., например, Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. Основы и технология ковшевой металлургии: Пер. с нем. М.: Металлургия, 1984. с.343). Недостатком данной установки является низкая эффективность обезуглероживания при получении низкоуглеродистых сталей, связанная со снижением температуры стали со скоростью 2°С/мин и непроизводительной компенсацией потерь тепла. Для поддержания футеровки вакуумкамеры в межоперационный период в разогретом состоянии используют газовые горелки. Объект - полезная модель МПК С21С7/10 v пламя от которых способствует окислепию настылей на футеровке и вторичному загрязнению стали углеродом. Радиальная подача транспортирующего газа во всасывающий патрубок и осевая подача кислородсодержащего газа в продувочную фурму способствуют настылеобразованию, которое вызывает скачки содержания углерода в стали. Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является установка для производства низкоуглеродистой стали содержащая ковш, установленную над ним с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости циркуляционную вакуумкамеру с патрубками для присадки ферросплавов, верхняя часть которой сообщена с вакуумпроводом, а в днище выполнены симметрично расположенные относительно оси вакуумкамеры сливной патрубок с каналами для подачи транспортирующего газа, герметично установленные в вакуумкамере графитовый нагреватель и подвижную продувочную фурму, при этом на расположенном внутри вакуумкамеры конце продувочной фурмы выполнены сопла, а на противоположном её конце снаружи вакуумкамеры - патрубки для подачи газов и реагентов (см. заявку Франции № 2187921, С21С7/10). Недостатками известной установки являются низкая глубина удаления углерода из стали, а также невозможность стабилизации температуры стали. Это происходит в результате того, что подача транспортирующего газа во всасывающий патрубок осуществляется радиально, при этом интенсивность движения стали через вакуумкамеру ограничивается критическим расходом газа, превышение которого приводит к снижению скорости циркуляции и да/// гз У2. ч глубины обезуглероживания. В то же время осевая подача кислородсодержащего газа в продувочную фурму приводит к сильному фонтанированию стали в вакуумкамере, способствующему последующему вторичному науглероживанию стали при оплавлении настылей. Возможности стабилизации температуры при использовании комбинированного нагрева стали (с помощью графитового нагревателя и тепла окислительных реакций), в данной установке лимитируются низкой стойкостью графитового нагревателя в режиме кислородного дутья. Также наблюдается нерациональное распределение тепловых потоков с увеличенными тепловыми потерями через ограждения вакуумкамеры и с низким к.п.д. нагрева стали, что снижает эффективность её обезуглероживания и стабилизации температуры. Технической задачей, на рещение которой направлена заявляемая установка для производства низкоуглеродистой стали, является обеспечение глубокого удаления углерода из стали при одновременной стабилизации её температуры. Поставленная задача решается тем, что в известной установке для производства низкоуглеродистой стали, содержащей ковщ, установленную над ним с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости циркуляционную камеру с патрубком для присадки ферросплавов, верхняя часть которой сообщена с вакуумпроводом, а в днище выполнены симметрично расположенные относительно оси вакуумкамеры сливной патрубок и всасывающий патрубок с каналами для подачи транспортирующего газа, герметично установленные в вакуумкамере графитовый на греватель и подвижную продувочную фурму, при этом на конце продувочной фурмы, расположенном внутри вакуумкамеры выполнены сопла, а на противоположном наружном её конце - патрубки для подачи газов и реагентов, согласно изменению, внутренняя поверхность верхней части вакуумкамеры выполнена в виде усечённого параболоида вращения, в фокусе которого параллельно сливному и всасывающему патрубкам размещён графитовый нагреватель с установленным под ним экраном-отражателем, в котором со стороны графитового нагревателя выполнены открытые каналы для подачи инертного газа, продувочная фурма в вакуумкамере установлена противоположно патрубку для присадки ферросплавов, наклонно к днищу и с возможностью перемещения относительно последнего в вертикальной и горизонтальной плоскости, при этом патрубки для подачи газа и реагентов и/или сопла продувочной фурмы выполнены тангенциально, а каналы для подачи транспортирующего газа во всасывающем патрубке выполнены тангенциально к условной окружности, равной 2/3 его внутреннего диаметра, и ориентированы противоположно направлению патрубков для подачи газов и реагентов и/или сопел продувочной фурмы. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фигЛ изображён общий вид установки для производства низкоуглеродистой стали в разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; Ч Установка для производства низкоуглеродистой стали включает в себя ковш 1 (фиг.1, 2), над которым с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости установлена циркуляционная вакуумкамера 2 с патрубком для присадки ферросплавов 3 (фигЛ). Верхняя часть 4 вакуумкамеры 2 сообщена с вакуумпроводом 5, а в днище 6 выполнены, симметрично расположенные относительно оси вакуумкамеры 2, сливной патрубок 7 (фиг.1) и всасывающий патрубок 8 (фигЛ, 2) с каналами для подачи транспортирующего газа 9 от патрубка 10. Внутренняя поверхность 11 верхней части 4 вакуумкамеры 2 выполнена в виде усечённого параболоида вращения, описываемого известным (см. Тарасов Н.П. Курс высщей математики. М.: Наука, 1969.С.79-81) уравнением: (R-r) -2рН; где г, R- соответственно верхний и нижний радиусы верхней части 4 вакуумкамеры 2; Н высота верхней части 4 вакуумкамеры 2; р - геометрический параметр параболы, равный расстоянию между фокусом и директрисой параболы. В плоскости фокуса параболоида вращения параллельно сливному 7 и всасывающему 8 патрубкам установлен графитовый нагреватель 12, который соединён через токоподводы 13 с трансформатором (на чертеже не показан). Под графитовым нагревателем 12 установлен огнеупорный защитный вогнутый экран-отражатель 14 (фиг.1, 2), в котором со стороны нагревателя 12 выполнены открытые каналы 15 для подачи инертного газа, сообщающиеся с патрубком 16. Продувочная фурма 17 герметично установлена в вакуумкамере 2 (фиг.2) противоположно патрубку 3 для присадки ферросплавов. При этом на конце продувочной фурмы 17 (фиг.2), расположенном внутри вакуумкамеры 2, выполнены сопла 18, а на противоположном её конце, расположенном снаружи вакуумкамеры 2, - патрубки 19 для подачи газов и реагентов. Продувочная фурма 17 (фиг.1, 2) посредством шарового уплотнения 20 любой известной конструкции установлена наклонно к днищу бис возможностью перемещения относительно его в вертикальной и горизонтальной плоскости. При этом патрубки 19 для подачи газа и реагентов и/или сопла 18 выполнены тангенциально, а каналы 9 для подачи транспортирующего газа во всасывающем патрубке 8 (фиг.З) выполнены тангенциально к условной окружности 21, равной 2/3 его внутреннего диаметра (Dn), и ориентированы противоположно направлению патрубков 19 для подачи газов и реагентов и/или сопел 18 продувочной фурмы 17 (фиг,2). Па фигЛ, 2 позициями 22 и 23 соответственно обозначены расплавленная сталь в ковше 1 и в вакуумкамере 2. Установка для производства низкоуглеродистой стали работает следующим образом: сталь 22 (фигЛ, 2), содержащую 0,2ч-0,6 % углерода, подают в ковше 1 на стенд вакуумирования с помощью тележки (на чертеже не показана). Вакуумкамеру 2, с закрытым патрубком для присадки ферросплавов 3, размещают над ковшом 1 и предварительно прогревают верхнюю часть 4 вакуумкамеры 2, вакуумпровод 5, днище 6, сливной патрубок 7 и всасывающий патрубок 8, с отключенными от патрубка 10 каналами 9 для подачи транспортирующего газа. Нагрев данных элементов и внутренней поверхности 11, верхней части 4 вакуумкамеры 2, осуществляют с помощью графитового нагревателя 12, подключённого через токоподводы 13 к трансформатору (на чертежах не показан), до рабочей температуры 1500°С. Выполнение внутД If) 1 6.: PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW-CARBON STEEL The utility model relates to metallurgy, and in particular, to devices for treating steel in a vacuum by the method of oxidative circulation vacuum degassing and can be used for deep refining, in particular, to produce ultra-low-carbon steel. A known installation for circulating vacuum treatment with oxygen decarburization, comprising a bucket and mounted above it with the possibility of reciprocating movement in the vertical plane of the vacuum chamber, including a vacuum pipe, a nozzle for additive ferroalloys and a water-cooled oxygen lance installed in the upper part of the vacuum chamber, as well as a suction and drain nozzles made in the bottom, and a device for supplying a conveying gas to the suction nozzle (see, for example, Joystick G. Deoxidation and vacuum processing of steel, Fundamentals and technology of ladle metallurgy: Translated from German, Moscow: Metallurgy, 1984. p.343). The disadvantage of this installation is the low efficiency of decarburization in the production of low-carbon steels, associated with a decrease in the temperature of the steel at a rate of 2 ° C / min and unproductive compensation for heat loss. To maintain the lining of the vacuum chamber during the interoperational period, gas burners are used in the preheated state. Object - a useful model of MPK С21С7 / 10 v flame from which contributes to the oxidation of deposits in the lining and secondary pollution of steel with carbon. The radial supply of the conveying gas to the suction pipe and the axial supply of oxygen-containing gas to the purge lance contribute to scaling that causes jumps in the carbon content of the steel. The closest analogue to the claimed utility model is an installation for the production of low-carbon steel containing a bucket mounted above it with the possibility of reciprocating movement in a vertical plane of a circulation vacuum chamber with nozzles for additive ferroalloys, the upper part of which is connected to a vacuum pipe, and the bottom is symmetrically arranged relative to vacuum chamber axes drain pipe with channels for conveying gas supply, hermetically installed in the vacuum chamber graph a heater and a movable purge tuyere, while nozzles are made at the end of the purge tuyere located inside the vacuum chamber, and nozzles for supplying gases and reagents are provided at the opposite end of the vacuum chamber (see French application No. 2187921, С21С7 / 10). The disadvantages of the known installation are the low depth of carbon removal from steel, as well as the inability to stabilize the temperature of the steel. This is due to the fact that the supply of the conveying gas to the suction pipe is radial, while the intensity of the steel through the vacuum chamber is limited by the critical gas flow, exceeding which leads to a decrease in the circulation speed and yes /// gz U2. h depth of decarburization. At the same time, the axial supply of oxygen-containing gas to the purge lance leads to strong gushing of steel in the vacuum chamber, which contributes to the subsequent secondary carburization of steel during melting of layers. The possibilities of temperature stabilization when using combined heating of steel (using a graphite heater and the heat of oxidative reactions) in this installation are limited by the low resistance of the graphite heater in the oxygen blast mode. There is also an irrational distribution of heat fluxes with increased heat losses through the vacuum chamber barriers and with low efficiency steel heating, which reduces the effectiveness of its decarburization and temperature stabilization. The technical problem, the solution of which is claimed by the claimed installation for the production of low-carbon steel, is to ensure the deep removal of carbon from steel while stabilizing its temperature. The problem is solved in that in the known installation for the production of low-carbon steel containing a ladle, mounted above it with the possibility of reciprocating movement in a vertical plane, a circulation chamber with a nozzle for additive ferroalloys, the upper part of which is connected to the vacuum pipe, and the bottom is made symmetrically located relative to the axis of the vacuum chamber, a drain pipe and a suction pipe with channels for supplying transporting gas, sealed in a vacuum chamber fit for a heater and a movable purge tuyere, while nozzles are made at the end of the purge tuyere located inside the vacuum chamber, and nozzles for supplying gases and reagents are made at its opposite outer end; according to the change, the inner surface of the upper part of the vacuum chamber is made in the form of a truncated rotation paraboloid, the focus of which is parallel to the drain and suction pipes is a graphite heater with a reflector screen mounted under it, in which from the side of the graphite heater are made from covered channels for supplying inert gas, a purge lance in a vacuum chamber is installed opposite the nozzle for additive ferroalloys, inclined to the bottom and with the possibility of movement relative to the latter in a vertical and horizontal plane, while the nozzles for supplying gas and reagents and / or nozzles of the purge lance are made tangentially, and the channels for supplying the transporting gas in the suction pipe are tangential to a conditional circumference equal to 2/3 of its inner diameter, and oriented opposite branch pipes for supplying gases and reagents and / or nozzles of the purge lance. The essence of the utility model is illustrated by drawings, where: FigL shows a General view of the installation for the production of low carbon steel in section; figure 2 - section aa in fig. 1; The installation for the production of low-carbon steel includes a bucket 1 (Figs. 1, 2), above which, with the possibility of reciprocating movement in a vertical plane, a circulation vacuum chamber 2 with a pipe for adding ferroalloys 3 (Fig. L) is installed. The upper part 4 of the vacuum chamber 2 is in communication with the vacuum pipe 5, and in the bottom 6 there are made, symmetrically located relative to the axis of the vacuum chamber 2, a drain pipe 7 (Fig. 1) and a suction pipe 8 (FigL, 2) with channels for supplying the conveying gas 9 from the pipe 10 The inner surface 11 of the upper part 4 of the vacuum chamber 2 is made in the form of a truncated paraboloid of revolution, described by the well-known (see Tarasov NP Course of Higher Mathematics. M .: Nauka, 1969.P.79-81) equation: (Rr) -2рН ; where r, R are the upper and lower radii of the upper part 4 of the vacuum chamber 2, respectively; H the height of the upper part 4 of the vacuum chamber 2; p is the geometric parameter of the parabola, equal to the distance between the focus and the director of the parabola. In the focus plane of the rotation paraboloid parallel to the drain 7 and the suction pipe 8, a graphite heater 12 is installed, which is connected through current leads 13 to a transformer (not shown in the drawing). Under the graphite heater 12, a refractory protective concave shield-reflector 14 is installed (FIGS. 1, 2), in which open channels 15 for supplying inert gas are made on the side of the heater 12, communicating with the pipe 16. The blowing lance 17 is hermetically installed in the vacuum chamber 2 (FIG. .2) opposite the nozzle 3 for the addition of ferroalloys. At the same time, nozzles 18 are made at the end of the purge lance 17 (Fig. 2) located inside the vacuum chamber 2, and nozzles 19 for supplying gases and reagents are made at its opposite end, located outside the vacuum chamber 2. The purge lance 17 (FIGS. 1, 2) by means of a ball seal 20 of any known construction is mounted obliquely to the bottom of the encore with the possibility of movement relative to it in the vertical and horizontal plane. In this case, the nozzles 19 for supplying gas and reagents and / or nozzles 18 are made tangentially, and the channels 9 for supplying a conveying gas in the suction pipe 8 (Fig. 3) are tangentially made to a conditional circle 21 equal to 2/3 of its internal diameter (Dn) , and are oriented opposite to the direction of the nozzles 19 for supplying gases and reagents and / or nozzles 18 of the purge lance 17 (FIG. 2). Pa figl, 2, positions 22 and 23 respectively indicate molten steel in the ladle 1 and in the vacuum chamber 2. Installation for the production of low-carbon steel works as follows: steel 22 (figl, 2) containing 0.2 h-0.6% carbon is fed into bucket 1 to the evacuation bench using a trolley (not shown in the drawing). Vacuum chamber 2, with a closed pipe for adding ferroalloys 3, is placed above the ladle 1 and the upper part 4 of the vacuum chamber 2, vacuum pipe 5, bottom 6, drain pipe 7 and suction pipe 8 are preheated, with channels 9 for supplying transporting gas disconnected from pipe 10. The heating of these elements and the inner surface 11, the upper part 4 of the vacuum chamber 2, is carried out using a graphite heater 12 connected through current leads 13 to a transformer (not shown in the drawings) to an operating temperature of 1500 ° C. Fulfillment of intDI) 1 6.

ренней поверхности 11 в виде усечённого параболоида вращения, а также установка графитового нагревателя 12 в фокусе данного параболоида, позволяет концентрировать радиационное излучение (на фигЛ, 2 потоки излучения показаны пунктирными линиями со стрелками) от графитового нагревателя 12 на днище 6 и проводить более равномерный и интенсивный нагрев футеровки вакуумкамеры 2 и стали 22. Для повышения отражательной способности на внутреннюю поверхность 11 верхней части 4 вакуумкамеры 2 наносятthe front surface 11 in the form of a truncated rotation paraboloid, as well as the installation of a graphite heater 12 in the focus of this paraboloid, allows you to concentrate radiation (in FIG. 2, the radiation fluxes are shown by dashed lines with arrows) from the graphite heater 12 on the bottom 6 and to conduct a more uniform and intense heating the lining of the vacuum chamber 2 and steel 22. To increase the reflectivity on the inner surface 11 of the upper part 4, the vacuum chamber 2 is applied

покрытия с высоким коэффициентом отражения. Затем вакуумкамеру 2high reflectivity coatings. Then vacuum chamber 2

опускают вниз, до погружения всасывающего 8 и сливного 7 патрубков под уровень зеркала стали 22 в ковше 1, и вакуумнасосом (на чертежах не показан) из вакуумкамеры 2 откачивают газы через вакуумпровод 5. Под действием атмосферного давления сталь 22 (фигЛ, 2) из ковша 1 поднимается по патрубкам 7 и 8 во внутрь вакуумкамеры 2 на барометрическую высоту, равную 1,4 м, и покрывает днище 6. Одновременно в нижнюю часть всасывающего патрубка 8 (фиг.1), через каналы 9 для подачи транспортирующего газаlower down, until the suction 8 and drain 7 pipes are submerged under the level of the steel 22 mirror in the bucket 1, and the vacuum pump (not shown in the drawings) from the vacuum chamber 2 pumps the gases through the vacuum pipe 5. Under the influence of atmospheric pressure, steel 22 (FigL, 2) from the bucket 1 rises through nozzles 7 and 8 into the interior of the vacuum chamber 2 to a barometric height of 1.4 m and covers the bottom 6. At the same time, into the lower part of the suction nozzle 8 (Fig. 1), through channels 9 for supplying a transport gas

от патрубка 10 подают аргон (или другие газы), который приводит в движение сталь 22 и поднимают её в вакуумкамеру 2. Происходит дегазация стали 23 и далее она поступает через сливной патрубок 8 в ковш 1 с возможностью многократной циркуляции. Каналы 9 (фиг.З) для подачи транспортирующего газа выполнены с помощью нескольких трубок, например восьми, из нержавеющей стали, причём подача аргона в каждой трубке регулируется отдельно, независимо от других трубок, что исключает прекращение подачи аргона при засорении одной из трубок. Подача транспортирующего газа во всасывающий патрубок 8 через каналы 9, расположенные тангенциально к условной окружности 21, равной 2/3 внутреннего диаметра (Dn) всасывающего патрубка 8, позволяет увеличить газосодержание потока стали 22 и, благодаря этому, глубину рафинирования и скорость циркуляции стали 23 в вакуумкамере 2. При этом вся сталь 22 во всасывающем патрубке 8 движется только вверх с минимальной разницей скоростей в центральной и периферийной зонах, что реализует устойчивый максимальный режим работы металлифта.argon (or other gases) is supplied from the pipe 10, which drives the steel 22 and lifts it into the vacuum chamber 2. Steel 23 is degassed and then passes through the drain pipe 8 to the ladle 1 with the possibility of multiple circulation. The channels 9 (FIG. 3) for supplying the conveying gas are made using several tubes, for example eight, made of stainless steel, and the argon supply in each tube is regulated separately, independently of the other tubes, which eliminates the interruption of the argon supply when one of the tubes becomes clogged. The supply of transporting gas to the suction pipe 8 through channels 9 located tangentially to a conditional circumference 21 equal to 2/3 of the inner diameter (Dn) of the suction pipe 8, allows to increase the gas content of the steel stream 22 and, due to this, the refining depth and the circulation speed of steel 23 vacuum chamber 2. At the same time, all steel 22 in the suction pipe 8 moves only upward with a minimum speed difference in the central and peripheral zones, which implements a stable maximum operation mode of the metal.

Оптимальная тангенциальная подача транспортирующего газа обеспечиваетOptimal tangential flow of conveying gas provides

максимальные диссипацию энергии и дифференциальный импульс струй газа, развитую межфазную поверхность и турбулентность потока стали 23, что способствует более глубокому рафинированию, за счёт эффективной дегазации и удаления из неё неметаллических включений, снижения брызгоуноса и настылеобразования. Одновременно, с началом вакуумирования стали 23, в огнеупорный защитный экран-отражатель 14, установленный под графитовым нагревателем 12, через открытые каналы 15 от патрубка 16 подаютmaximum energy dissipation and differential momentum of gas jets, developed interface and turbulence of steel flow 23, which contributes to deeper refinement, due to effective degassing and removal of non-metallic inclusions from it, reduction of spraying and dust formation. At the same time, with the beginning of the evacuation of steel 23, the refractory protective shield-reflector 14, mounted under the graphite heater 12, is fed through open channels 15 from the pipe 16

инертный газ, обдувающий поверхность графитового нагревателя 12, защищающий его от агрессивных газов, пыли и капель стали 23. Экранотражатель 14 переизлучает часть радиационных тепловых потоков от графитового нагревателя 12 внутреннюю поверхность И верхней части 4 вакуумкамеры 2 и от неё на зеркало стали 23, повышая эффективность нагрева последней и стабилизацию её температуры. Далее, при необходимости получения стали 22 определённого состава, в вакуумкамеру 2 через патрубок 3 для подачи ферросплавов подают легирующие присадки и/или раскислители. в продувочную фурму 17, через патрубки 19 для подачи газов и реагентов подают кислород или кислородсодержащие газы, а также порошкообразные реагенты, которые через сопла 18 поступают на зеркало стали 23 или под него. Установка продувочной фурмы 17 герметично и с возможностью её перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно днища 6, обеспечивает гибкую реализацию различных стадий вакуумного обезуглероживания. В течение первой половины цикла обезуглероживания, через сопла 18 продувочной фурмы 17, поддерживаемые на заданной высоте над поверхностью стали 23, подают кислород, который сжигая окись углерода, вьщеляющуюся из стали 23 при вакуумном обезуглероживании, расплавляет настыли, намороженные на стенки вакуумкамеры 2. В течение второй половины цикла через продувочную фурму 17 подают смесь кислорода и аргона, которая поступая под зеркало стали 23, ускоряет реакции обезуглероживания и уменьшает вторичное загрязнение при последующем удалении настылей. В качестве реагента в продувочную фурму 17 можно также подавать природный газ, горение которого в объёме стали 23 обеспечивает активное перемешивание стали 23, за счёт образования продуктов сгорания, и одновременно способствует расплавлению настылей. С помощью продувочной фурмы 17, через патрубки 19 для подачи газов и реагентов возможна подача в сталь 23 порошкообразных присадок или флюсов, используя в качестве газа носителя кислород. Это способствует более глубокому обезуглероживанию и десульфурации стали. Кислородная продувка регулируемой в вертикальной и горизонтальной плоскости продувочной фурмой 17 способствует в процессе васШг/ li.9 9 куумного обезуглероживания повышению эффективности рафинирования стали 23 путём активации химических реакций в первой половине процесса обработки, когда лимитирующим фактором реакции обезуглероживания является подвод кислорода. При необходимости дополнительного подогрева стали 23 функцией продувочной ф)фмы 17 при её перемещении, является также регулирование температуры, путём локального окисления кислородом алюминия, вводимого в сталь 22 через патрубок для присадки ферросплавов 3. В процессе окислительной продувки футеровка днища 6 вакуумкамеры 2 испытывает значительные нагрузки, при этом горизонтальное перемещение продувочной фурмы 17 позволяет регулировать положение зоны максимальных температур, в связи, с чем присаживаемые в такую зону шлакообразующие, меньше разрушают футеровку. Для продувки стали 23 в вакуумкамере 2 на выходе из продувочной фурмы 17 формируют вихревые струи газа и/или реагентов следующими способами (фиг.1, 2): при использовании односопловой продувочной фурмы 17, газы и реагенты в осевое сопло 18 подают через тангенциальные патрубки 19; при многосопловой продувочной фурме 17 сопла 18 выполняют тангенциально к её оси; при выполнении сопел 18 в виде сопел Лаваля в них устанавливают завихрители (на чертежах не показаны). Использование вихревой струи кислорода и реагентов, истекающей из сопел 18 продувочной фурмы 17, позволяет увеличить эффективную площадь реакции с возрастанием объёмного коэффициента и скорости обезуглероживания стали 23. Так как реакция обезуглероживания протекает только с поверхности стали 23, то тангенциальная подача кислородсодержащего газа позволяет увеличить межфазную поверхность и диспергировать пузырьки газа без сильного разбрызгивания и компенсировать недостаток кислорода в циркулирующей стали 23, причём возможно достижение концентрации кислорода в 2-3 раза выше стехиометрической, что обеспечивает более глубокое обезуглероживание, с получением сверхнизкоуглеродистых сталей. Продувка вихревой струёй реализует режим «мягкого дутья с равномерным распределением газа и реагентов в стали 23, снижает заметалливание огнеупоров вакуумкамеры 2. Конструктивное выполнение каналов 9 (фиг.З) для подачиinert gas blowing the surface of the graphite heater 12, protecting it from aggressive gases, dust and drops of steel 23. The screen protector 14 re-radiates part of the radiation heat fluxes from the graphite heater 12 the inner surface And the upper part 4 of the vacuum chamber 2 and from it to the steel mirror 23, increasing efficiency heating the latter and stabilizing its temperature. Further, if it is necessary to obtain steel 22 of a certain composition, alloying additives and / or deoxidizers are fed into the vacuum chamber 2 through the pipe 3 for supplying ferroalloys. in the purge lance 17, through the nozzles 19 for supplying gases and reagents, oxygen or oxygen-containing gases, as well as powdered reagents, which through nozzles 18 enter the mirror 23 or under it, are supplied. The installation of the purge lance 17 hermetically and with the possibility of its movement in the vertical and horizontal plane relative to the bottom 6, provides a flexible implementation of the various stages of vacuum decarburization. During the first half of the decarburization cycle, oxygen is supplied through nozzles 18 of the purge lance 17, maintained at a predetermined height above the surface of the steel 23, which, by burning carbon monoxide that escapes from steel 23 during vacuum decarburization, melts the crusts frozen on the walls of the vacuum chamber 2. During the second half of the cycle through a purge lance 17 serves a mixture of oxygen and argon, which, coming under the mirror of steel 23, accelerates the decarburization reaction and reduces secondary pollution during subsequent removal d. It is also possible to supply natural gas as a reagent to the purge lance 17, the combustion of which in the volume of steel 23 provides active mixing of the steel 23, due to the formation of combustion products, and at the same time promotes the melting of layers. Using the purge lance 17, through the nozzles 19 for supplying gases and reagents, it is possible to supply powder additives or fluxes to steel 23 using oxygen as the carrier gas. This contributes to a deeper decarburization and desulfurization of steel. Oxygen purge of a vertically and horizontally controlled purge lance 17 contributes during the cumulative decarburization process to increasing the refining efficiency of steel 23 by activating chemical reactions in the first half of the treatment process, when oxygen supply is the limiting factor in the decarburization reaction. If it is necessary to additionally heat steel 23, the function of the purge f) mold 17 during its movement is also temperature control by local oxidation with aluminum oxygen introduced into steel 22 through a nozzle for adding ferroalloys 3. During oxidative purging, the lining of the bottom 6 of the vacuum chamber 2 experiences significant loads moreover, the horizontal movement of the purge lance 17 allows you to adjust the position of the zone of maximum temperatures, in connection with which slag-forming seated in such a zone is less Do not destroy the lining. To purge steel 23 in a vacuum chamber 2, vortex jets of gas and / or reagents are formed at the outlet of the purge lance 17 in the following ways (Figs. 1, 2): when using a single-nozzle purge lance 17, gases and reagents are fed into the axial nozzle 18 through tangential nozzles 19 ; with a multi-nozzle blowing lance 17, the nozzles 18 are tangential to its axis; when making nozzles 18 in the form of Laval nozzles, swirlers are installed in them (not shown in the drawings). The use of a vortex jet of oxygen and reagents flowing out of the nozzles 18 of the blowing lance 17 allows increasing the effective reaction area with increasing volume factor and decarburization rate of steel 23. Since the decarburization reaction proceeds only from the surface of steel 23, the tangential supply of oxygen-containing gas allows increasing the interfacial surface and disperse gas bubbles without strong spraying and compensate for the lack of oxygen in the circulating steel 23, and it is possible to achieve ontsentratsii oxygen are 2-3 times higher than the stoichiometric, which provides a deeper decarburization to produce ultra low carbon steel. Vortex blasting implements a “soft blast” mode with uniform distribution of gas and reagents in steel 23, reduces the visibility of the vacuum chamber refractories 2. Structural design of channels 9 (Fig. 3) for feeding

транспортирующего газа на всасывающем патрубке 8 тангенциально к условной окружности 21, равной 2/3 его внутреннего диаметра, и ориентированных противоположно направлению патрубков 19 для подачи газов и реагентов и/или сопел 18 продувочной фурмы 17, способствует измельчению, равномерному распределению и увеличению времени пребывания пузырьков газа в стали 23. При этом скорость и глубина обезуглероживания возрастают с увеличением объёма диспергированного газа и интенсивности переметивания стали 23 в вакуумкамере 2. Организация встречной закрутки транспортирующего и продувочного газов позволяет реализовать турбулентную коагуляцию и эффективное удаление мелкодисперсных неметаллических включений, образз ощихся при раскислении или химическом нагреве стали 23. После окончания кислородной продувки и достижения необходимого коэффициента циркуляции, проводят под вакуумом раскисление и корректировку состава стали 23. Полученную сверхнизкозтлеродистую сталь 22, с концентрацией углерода менее 0,003 % подвергают непрерывной разливке, а затемtransporting gas on the suction nozzle 8 tangentially to the conditional circumference 21, equal to 2/3 of its inner diameter, and oriented opposite to the direction of the nozzles 19 for supplying gases and reagents and / or nozzles 18 of the blowing lance 17, contributes to grinding, uniform distribution and increase the residence time of the bubbles gas in steel 23. In this case, the rate and depth of decarburization increase with increasing volume of dispersed gas and the intensity of overtaking of steel 23 in a vacuum chamber 2. Organization of counterclosing ducks of the transporting and purging gases makes it possible to realize turbulent coagulation and effective removal of finely dispersed nonmetallic inclusions, which are formed during deoxidation or chemical heating of steel 23. After the oxygen purge is completed and the necessary circulation coefficient is reached, deoxidation and adjustment of the composition of steel 23 are carried out under vacuum. The obtained ultralow-carbon steel 22 with a carbon concentration of less than 0.003% is subjected to continuous casting, and then

прокатке с высокой степенью обжатия, например для стали 0810 - с получением автомобильного листа труппы особосложной глубокой вытяжки.rolling with a high degree of reduction, for example, for steel 0810 - to obtain an automobile sheet of a troupe of especially complex deep drawing.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемая установка для производства низкоуглеродистой стали работоспособна и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе. Соответственно, заявляемая установка может быть применена в металлургии для обработки стали в вакууме способом окислительной вакуумной циркуляционной дегазации, а следовательно, соответствует условию «промышленной применимости.Based on the foregoing, we can conclude that the inventive installation for the production of low carbon steel is efficient and eliminates the disadvantages that occur in the prototype. Accordingly, the inventive installation can be used in metallurgy for processing steel in vacuum by the method of oxidative vacuum circulation degassing, and therefore, meets the condition of "industrial applicability.

Claims (1)

Установка для производства низкоуглеродистой стали, содержащая ковш, установленную над ним с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости циркуляционную вакуумкамеру с патрубком для присадки ферросплавов, верхняя часть которой сообщена с вакуум-проводом, а в днище выполнены симметрично расположенные относительно оси вакуум-камеры сливной патрубок и всасывающий патрубок с каналами для подачи транспортирующего газа, герметично установленные в вакуум-камере графитовый нагреватель и подвижную продувочную фурму, при этом на конце продувочной фурмы, расположенном внутри вакуум-камеры, выполнены сопла, а на противоположном наружном ее конце - патрубки для подачи газов и реагентов, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность верхней части вакуум-камеры выполнена в виде усеченного параболоида вращения, в фокусе которого параллельно сливному и всасывающему патрубкам размещен графитовый нагреватель с установленным над ним экраном-отражателем, в котором со стороны графитового нагревателя выполнены открытые каналы для подачи инертного газа, продувочная фурма установлена противоположно патрубку для присадки ферросплавов, наклонно к днищу и с возможностью перемещения относительно последнего в вертикальной и горизонтальной плоскости, при этом патрубки для подачи газа и реагентов и/или сопла продувочной фурмы выполнены тангенциально, а каналы для подачи транспортирующего газа во всасывающем патрубке выполнены тангенциально к условной окружности, равной 2/3 его внутреннего диаметра, и ориентированы противоположно направлению патрубков для подачи газов и реагентов и/или сопел продувочной фурмы.
Figure 00000001
Installation for the production of low-carbon steel, containing a bucket mounted above it with the possibility of reciprocating movement in a vertical plane of a vacuum chamber with a nozzle for additive ferroalloys, the upper part of which is connected to a vacuum wire, and the bottom is made symmetrically located relative to the axis of the vacuum chamber drain a nozzle and a suction nozzle with channels for supplying a conveying gas, a graphite heater and a movable purge are hermetically seated in a vacuum chamber lance, with nozzles at the end of the blowing lance located inside the vacuum chamber, and nozzles for supplying gases and reagents at its opposite outer end, characterized in that the inner surface of the upper part of the vacuum chamber is made in the form of a truncated rotation paraboloid in the focus of which a graphite heater with a reflector screen mounted above it is placed parallel to the drain and suction nozzles, in which open channels for supplying an inert gas are made on the side of the graphite heater , the purge lance is installed opposite the nozzle for additive ferroalloys, inclined to the bottom and with the possibility of movement relative to the latter in the vertical and horizontal plane, while the nozzles for supplying gas and reagents and / or nozzles of the purge lance are made tangentially, and the channels for supplying conveying gas in the suction the nozzle is made tangentially to a conditional circle equal to 2/3 of its inner diameter, and oriented opposite to the direction of the nozzles for supplying gases and reagents and / or with ate purge lance.
Figure 00000001
RU2001119554/20U 2001-07-16 2001-07-16 PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW CARBON STEEL RU21915U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001119554/20U RU21915U1 (en) 2001-07-16 2001-07-16 PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW CARBON STEEL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001119554/20U RU21915U1 (en) 2001-07-16 2001-07-16 PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW CARBON STEEL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU21915U1 true RU21915U1 (en) 2002-02-27

Family

ID=36714908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001119554/20U RU21915U1 (en) 2001-07-16 2001-07-16 PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW CARBON STEEL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU21915U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608865C2 (en) * 2011-01-14 2017-01-25 Ньюкор Корпорейшн Method of desulphurising steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608865C2 (en) * 2011-01-14 2017-01-25 Ньюкор Корпорейшн Method of desulphurising steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010079741A (en) A direct smelting process
CA2260181C (en) A top injection lance
MX2014006334A (en) Fluid cooled lances for top submerged injection.
AU695201B2 (en) Process for vacuum refining of molten steel
US6273932B1 (en) Continuous metal melting process
KR100767877B1 (en) Apparatus for injecting solid particulate material into a vessel
CA2483131C (en) Lance for injecting particulate material into liquid metal
US5366537A (en) Fuel and oxygen addition for metal smelting or refining process
CA2029680A1 (en) Jet flow device for injecting gas into molten metal
MXPA02011742A (en) Apparatus for injecting solid particulate material into a vessel.
MXPA02010219A (en) A direct smelting process and apparatus.
RU21915U1 (en) PLANT FOR THE PRODUCTION OF LOW CARBON STEEL
US3604698A (en) Apparatus and process for the gaseous deoxidation of anode copper
AU2004201935A1 (en) Metallurgical reactor for the production of cast iron
JP4206736B2 (en) Top blowing lance and converter operation method using it
KR100334945B1 (en) Simple ladle refining method
KR20130095838A (en) Method for the pyrometallurigical treatment of metals, molten metals, and/or slags
WO1997002365A1 (en) Device for after-burning combustible components of the atmosphere in metallurgical smelting vessels
EP0871785B1 (en) Method and apparatus for after-burning the combustible components of the atmosphere in metallurgical smelting vessels
KR19980052518A (en) Refining method of molten steel for producing ultra low carbon steel
RU2172784C1 (en) Method of steel ladle treatment
SU855004A1 (en) Tuyere for oxygen blasting of electric arc furnace bath
AU713967B2 (en) A top injection lance
RU2265063C1 (en) Method of blowing metal in bath of steel-melting hearth furnace
SU1357434A1 (en) Method of working liquid steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20050717