SU1047967A1 - Способ управлени процессом циркул ционного вакуумировани стали - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМПРОВАНИЯ СТАЛИ, включающий .изменение расхода инертного газа по массе металла , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества обрабатываэмого металла, расход инертного газа измен ют периодически в интервале 75-125% от номинального значени  с частотой 0,5-3 колебани  в секунду. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что максимум значени  расхода инертного газа задают при минимуме массы металла в циркул ционной камере, а минимум :расхода - при максимуме мегсск металла .-, . 4 1 СО G5

Description

Изобретение относитс  к металлур гии стали,, а именно к внепечной обработке стали. Известен способ циркул ционного вакуумировани  металла, включающий подачу инертного газа во всасывающиы патрубок fll. Однако при -этом способе расход инертного газа в течение всего проiiecca вакуумировани  остаетс  посто  нньм., Ьаиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ управлени  процессо циркул ционного вакуумировани  стал включающий измерение расхода инертного газа по массе металла 2. Данный способ характеризуетс  существенныминедостатками. Так как процесс вакуумной обработки стали при посто нных значени  расхода инертного газа идет в пробковом режиме, т.е. когда в подъемном рукаве ч ередуютс  двухфазные области с прЪобладанием газовой или металлической фазы, то в одном случае имеют место крупные газовые пузыри, окруженные металлом, а в др 1ом - малое количество мелких пузырей . 3 первом случае, так как удале Hiie водорода или реакци  -обезуглеро живани  и последующа  диффузи  СО )1роисхог, т на поверхности этих пууырек , то гтроцессы дегазации относительмо . замедлены вследствие недостаточно развитой поверхности pea гированн  в среде инертный газ сталь ,. ..Во втором случае, когда в дпухфазиой области преобладает ме аллическа  фаза, котора  имеет : инутр5- себ  более мелкие пузыри с ia..l их количеством, скорость дегазации ргюплава также снижена изэа мгиюго .гЭ-зосодеркани  расплава. Таким образом, при таком режиме цир кул ции получают заниженные результаты по дегазации металла -относиTiSJibHo возможностей установки, , Кроме того, при пробковом режиме работы установки, в то врем , когда на поверхность металла выходит круп ный пузырь, в .камере возникают выплески металла и забрызгивание стен камеры и крышки. Следствием этого  вл етс  дополнительный износ футеровки , поскольку эти скраповины при подогреве камеры окисл ютс  и разрушают огнеупоры. Кроме того, окисленный металл, сполза  со стенок во врем  вакуу мной обработки, окис .л ет : в.акуумируемукГF. сталь, ухудша  ее качество. При проведении процесса диркул ционного вакуумировани  при рекомен дованных расходах инертного газа возникает -пробковый режим, имеют значительные сотр сени  вакуумной камеры, которые отрицательно вли ют на срок службы огнеупоров и на герметичность вакуумныхуплотнений, сокраща  длительность службы установки . Цель изобретени . - повышение качества обрабатываемого металла. Поставленна  цель достигаетс  тем, что со.гласно способу управлени  процессом циркул ционного вакуумировани  стали, включающему изменение расхода инертного газа по массе металла, расход инертного газа измен ют периодически в интервале 75-125% от номинального значени  с частотой 0,5-3 колебани  в секунду. Максимум значени  расхода инертного газа задают при минимуме массы металла в камере, а минимум расхода - при максимуме массы металла. Суть способа.заключаетс  в том, что инертный газ ввод т во всасывающий патрубок в противофазе с колебани ми массы металла в циркул ционной камере. . На фиг. 1 приведена диаграмма ЗШ1ИСИ на потенциометре КСП-4 массц металла в камере во врем  вакуумирова ни / на фиг о 2- зависимости амплитуды колебаний от расхода аргона дл  полностью успокоенных сталей, на фиг. 3 - крива  изменени  массы металла в камере по данному способу. На кривую изменени  количества стали (фиг. 1) накладываютс  колебани , амплитуда которых составл ет около 200 кг и частота около 1 Гц. . .Амплитуда колебаний массы металла в камере различна и зависит от расхода инертного газа и от степени раскисленности стали. Размах колебаний увеличиваетс  с увеличением расхода газа и уменьшаетс  с увеличением степени раскисленности стали. Как видноf полный диапазон рабочего изменени  амплитуд находитс  в пределах 100-400 кг при изменении расхода инертного газа от 100 до 500 л/мин. При этом максимальные , изменени  амплитуды колебаний получаютс  при высоких расходах инертнего газа и, кроме того, при малых количествах металла,, наход щегос  в вакуумной камер.е. В экстремальных услови х, т.е. при. самой малой возможной массе металла в камере ( при такой, когда в камере присутствует металл, обеспечивающий только скорость циркул ции), в количестве около 1 т и максимальной аг/шлитуде колебаний, составл ющей 500 кг, . отношение амплитуды колебаний к массе металла составл ет 50%. Отклонение от среднего значени , следовательно , ±25%. Поскольку эти колебани  об заны своим по влением инертному газу, то колебани  его расхода в пробковом режиме также не могут отклон тьс  от среднего

больше, чем на 25%, Таким образом, изменение расхода инертного газа в противофазе с колебани ми массы в интервале 75-125% полностью охватывает весь диапаз-он изменени  амплитуд . Большие или меньшие значени  вводимого газа будут действовать в сторону увеличени  амплитуды колебаний ..

Частота колебаний массы металла зависит от амплитуды колебаний, степени раскисленно.сти стали, от температуры вакуумкамеры, температуры металла, и измен етс  от 0,5 до 3 Гц. В этом же диапазоне частот слдует задавать и частоту изменени  расхода инертного газа. При частота меньших, чем 0,5 колебанийв секун- ду и больших - 3, мы можем получить увеличение амплитуды колебаний массы , так как некоторые изменени  расхода газа будут совпадать п.о фаз с .колебани ми металла. ...

Приемы изобретени  направлены на то, чтобы ча.стично или полностью устранить колебани  металла в ва.куумной камере, которые вызваны  влением возникновени  пробкового режима продувки расплава при обычном способе ввода инертного газа.

Подавление колебаний осуществл ют посредством изменени  расхода инертного газа с частотой равнойчастоте колебаний массы и с амплитудой , соответствующей изменению колебаний металла в камере. При этом изменение расхода инертного газа производ т в противофазе с колебани ми расплава в циркул ционной камер

На фиг. 3 приведена крива  изменени  массы металла в камере, имеюща  те же начальные параметры как и на фиг. 1, но процесс проведен по .данному способу. Нз рисунка видно, что амплитуда колебаний металла в камере уменьшилась почти в 3 раза.

,нг

WO-го О 300

/ffff

Способ осуществл ют следующим образом.

Ковш со сталью, например Ст 35, емкостью 130 т, раскисленн.ой алюминием-при выпуске, при температуре 1600°С устанавливают под рукава циркул ционной устанрвки и во всасывающий рукав дают, например, аргон .в -количестве 200 л/мин. Затем рукав камеры погружают в сталь на глубину

0 200 мм. После этого включают пароэжекторный насос, который создает разрежение в камере 0,5-5 мм.рт.ст. Масса металла, наход щегос  в камере , равна 2 т. Затем расход аргона

5 увеличивают до 400 л/мин. На диаграмме записи массы металла, замер емой с помощью тензодатчиков, по вл ютс  колебани  с амплитудой в 400 кг.

Скачкообразно, с амплитудой коле0 баний в 80 л/мин, т.е. 360-440 л/мин, регулируетс  расход аргона, причем при максимуме значений массы металла дают 360 л/мин, а при минимуме 440 л/мин. Такое регулирование рас5 .хода аргона производ т до конца процесса вакуумной циркул ционной обраЬотки . После этого скачкообразный - ввод аргона прекращают, номинальный расход снижают до 200 л/мин и 6 камере со.здают атмосферное давление.

После опускани  ковша металл идет на разливку.

Проведение процесса в таком режиме позвол ет удал ть из расплава на 30% больше кислорода, чем при обычной технологии, что в свою очередь уменьшает соответственно количество оксидных включений в стали. Увеличиваетс  срок службы огнеупоров среднего и верхнего по сов циркул ционной камеры на 10%.

Ожидаемый эконс  ический эффект ;около 20 тыс.руб. в год.

т 500 Ar,%i/ff Фие.2

Claims (2)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ, включающий изменение рас хода инертного газа по массе металла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемого металла, расход инертного газа изменяют периодически в интервале 75-125% от номинального значения с частотой 0,5-3 колебания в секунду.

2. Способ поп. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что максимум значения расхода инертного газа задают при минимуме массы металла в циркуляционной камере, а минимум _;расхода - при максимуме массы металла .