SU1618768A1

SU1618768A1 - Method of vacuum-slag treatment of steel

Info

Publication number: SU1618768A1
Application number: SU884486215A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Денисенко; Юрий Алексеевич Коваль; Марина Владимировна Боревская; Владимир Яковлевич Капелянов
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1991-01-07

Description

(21) Ш6215/02(21) Ш6215 / 02

(22) 23.09.88(22) 09.23.88

(46) 07.01.91. Бюл. К 1(46) 07.01.91. Bul K 1

(71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов(71) Ukrainian Research Institute of Special Steels, Alloys and Ferroalloys

(72) В.П.Денисенко, Ю.А.Коваль, М.В.Боревска и В.Я.Капел нов (53) 669.18.27 (088.8)(72) V.P.Denisenko, Yu.A.Koval, M.V.Borevska and V.Ya.Kapel (53) 669.18.27 (088.8)

II

(56) За вка Японии N° 61-246311,(56) Japanese Application N ° 61-246311,

кл. С 21 С 7/00, опублик. 1986.cl. From 21 to 7/00, published. 1986

Лысенко И.Д. и др. Опыт производства металла с вакуумированием и обработкой в столбе шлака. - Металлург, 1983, N° 9, с.22-23.Lysenko I.D. and others. Experience in the production of metal with vacuum and processing in a slag column. - Metallurg, 1983, N ° 9, p.22-23.

(54) СПОСОБ ВАКУУМ-ШЛАКОВОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ(54) METHOD OF VACUUM-SLAG STEEL TREATMENT

(57) Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к внепечной обработке металла. Цель изобретени - повышение качества металла и стойкости шлакового патрубка. После вакуум- шлакового перелива осуществл ют многократное всасывание шлака из ковша в патрубок на барометрическую высоту и его слив в ковш, причем кратность обработки определ етс отношением величины перегрева металла над температурой разлива к снижению температуры металла за один цикл обработки по формуле п Тн - Тр/ДТ, где п - кратность обработки; Тн - начальна температура , °С; Тр.- температура разливки стали, С; и Т - снижение темпера- туры металла за один цикл обработки , С. 1 табл.(57) The invention relates to ferrous metallurgy, namely, extra-furnace metal processing. The purpose of the invention is to improve the quality of the metal and the durability of the slag nipple. After the vacuum-slag overflow, the slag is repeatedly sucked from the ladle into the nozzle to the barometric height and is drained into the ladle, and the processing ratio is determined by the ratio of the metal overheating over the spill temperature to the decrease in metal temperature in one processing cycle using the formula n Tn - Tp / DT, where n - the multiplicity of processing; Tn is the initial temperature, ° С; Tr. - steel casting temperature, C; and T is a decrease in the temperature of the metal in one processing cycle, p. 1 table.

соwith

(Л(L

Изобретение относитс к черной металлургии, конкретнее к внепечной обработке металла.This invention relates to ferrous metallurgy, and more specifically to secondary metal processing.

Целью изобретени вл етс повышение качества металла и увеличение стойкости шлакового патрубка.The aim of the invention is to improve the quality of the metal and increase the durability of the slag nipple.

Сущность предлагаемого способа заключаетс в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

После окончани вакуум-шлаковой обработки нижний торец шлакового патрубка оставл ют заглубленным в шлак. После этого в вакуумной камере создают разрежение и шлак под действием разницы давлений поднимаетс в патрубке на барометрическую высоту.After the end of the vacuum slag treatment, the lower end of the slag port is left buried in the slag. Thereafter, a vacuum is created in the vacuum chamber and, under the action of the pressure difference, the slag rises to the barometric height in the nozzle.

После этого давление в вакуум-камере увеличивают до атмосферного, в результате чего шлак с высокой скоростью сливаетс в ков-ш. Кинетическа энерги сливающегос шлака обеспечивает перемешивание шлака, оставшегос в ковше, со шлаком, находившемс в патрубке. Воздействие вакуума обеспечивает дополнительное рафинирование шлака от газов и получение над металлом в ковше сло шлака с высоким рафинированным потенциалом. Многократное повторение операции вт гивани и слива шлака позвол ет за счет кинетической энергии шлакаAfter that, the pressure in the vacuum chamber is increased to atmospheric, as a result of which the slag is discharged at a high rate to the forge. The kinetic energy of the merging slag provides agitation of the slag left in the ladle with the slag located in the nozzle. The impact of vacuum provides additional refining of slag from gases and obtaining a layer of slag with a high refined potential above the metal in the ladle. Multiple repetition of the slag retraction and discharge operation allows the slag kinetic energy

ОЭOE

С WITH

О5 00O5 00

316316

увеличить степень рафинировани металла шлаком. Интенсивное обновление шлака на границе металл - шлак способствует ассимил ции включений, всплы- вающих из металла, и массопереносу вредных примесей (кислород, сера) из металла в шлак.increase the degree of metal refining by slag. Intensive renewal of slag at the metal – slag boundary facilitates the assimilation of inclusions emerging from the metal and the mass transfer of harmful impurities (oxygen, sulfur) from the metal to the slag.

Повышение рафинировочного потенциала шлака исключает его вредное . воздействие на металл в процессе разливки.Increasing the slag refining potential eliminates its harmful. impact on metal during casting.

Кроме того, чередование операций всасывани и слива шлака из патрубка способствует восстановлению и на- ращиванию шлакового гарнисажа внутри патрубка, который работает в гарни- сажном режиме. В результате этого кажда последующа плавка обрабатываетс на установке с восстановленным шлаковым гарнисажём патрубка, что обеспечивает повышение его стойкостиIn addition, the alternation of the operations of suction and discharge of slag from the nozzle contributes to the restoration and growth of the slag skull inside the nozzle, which operates in the skull mode. As a result, each subsequent smelting is processed on a plant with a reconstructed slag garnish of the nozzle, which provides an increase in its durability.

За счет теплоотдачи в окружающую среду и теплообмена между шлаком и металлом происходит постепенное сни- жение температуры металла. Дл каждой установки это значение имеет определенную величину и находитс экспериментально , по замеру температуры металла после окончани вакуум-шлако вой обработки определ етс величина нагрева металла над температурой разливки , а затем отношение величины перегрева к величине снижени температуры за один цикл обработки показывает необходимое количество циклоз обработки. Таким образом можно получать металл с оптимальной дл разливки температурой.Due to heat transfer to the environment and heat exchange between the slag and the metal, the temperature of the metal gradually decreases. For each installation, this value has a certain value and is found experimentally, by measuring the metal temperature after the end of the vacuum slag processing, the amount of metal heated above the casting temperature is determined, and then the ratio of the superheat value to the amount of temperature decrease during one processing cycle shows the required number of processing cycles . In this way, it is possible to obtain a metal with an optimum temperature for casting.

Конкретное опробование способа выполнено на установке вакуум-шлакового рафинировани .Specific testing of the method was performed at a vacuum slag refining unit.

Обрабатывают 60-тонную плавку подшипниковой стали марки ШХ 15. В качестве рафинировочного шлака используют , синтетический известково-глино- земистый шлак. Дл определени снижени температуры за один цикл обработки измер ют температуру металла через каждый цикл обработки. Среднее60-ton melting of bearing steel of grade ShKh 15 is processed. Synthetic lime-alumina slag is used as refining slag. To determine the decrease in temperature in one treatment cycle, the temperature of the metal is measured after each treatment cycle. The average

значение снижени температуры за один цикл обработки 3°С.the value of the decrease in temperature per treatment cycle is 3 ° C.

Количество циклов обработки (п) определ ют по формулеThe number of processing cycles (p) is determined by the formula

п P

Тн - 3Tn - 3

15301530

Т н начальна талла,°гT n initial tala, ° g

С; WITH;

температура меtemperature IU

0 0

5 о 5 o

5five

00

5five

00

5five

1530 - температура разливши подшипниковой стали,°С; 3 - среднее значение снижени температуры за один цикл обработки.1530 - temperature of bearing steel spill, ° С; 3 - the average value of the decrease in temperature in one treatment cycle.

Стойкость шлакового патрубка в основном определ етс стойкостью шлакового гарнисажа, покрывающего патрубок изнутри. На плавках по известному способу за счет размывани жидким металлом происходит постепенное разрушение гарнисажа, что вызывает разогрев и в критических ситуаци х промывание и ведет к выходу из стро самого патрубка. Поэтому, в зависимости от состо ни гарнисажа, производ т периодическое намораживание шлакового гарнисажа перед вакуум-шлаковым переливом металла.The durability of the slag nipple is mainly determined by the durability of the slag skull covering the nipple from the inside. In swimming trunks according to a known method, due to washing out with liquid metal, the crust is gradually destroyed, which causes heating and, in critical situations, washing and leads to the failure of the pipe itself. Therefore, depending on the state of the skull, periodically freezing of the slag skull is performed before the vacuum-slag overflow of the metal.

Стойкость шлакового гарнисажа служит критерием оценки стойкости патрубка. Многократное всасывание шлака нар ду с повышением рафинирующей способности восстанавливает гарнисаж, размытый металлом.The stability of the slag skull serves as a criterion for assessing the resistance of the nozzle. Repeated absorption of slag along with an increase in refining capacity restores the skull, washed out with metal.

Результаты испытаний представлены в таблице.The test results are presented in the table.

Таким образом, многократна обработка металла путем всасывани шлака- из ковша в патрубок на барометрическую высоту и его слив в ковш позвол ет повысить качество металла за счет снижени его загр зненности серой и неметаллическими включени ми и увеличить стойкость патрубка. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и Thus, multiple metal processing by sucking slag from the ladle into the nozzle to the barometric height and pouring it into the bucket improves the quality of the metal by reducing its pollution with sulfur and non-metallic inclusions and increasing the resistance of the nozzle. FORUMAWLAH AND ISLANDS

Способ вакуум-шлаковой обработки стали, включающий подъем шлака в патрубок на барометрическую высоту, перелив металла из ковша в ковш с одновременным вакуумированием и рафинированием , отличающийс тем, что, с целью повышени качества металла и увеличени стойкости шлакового патрубка, после перелива шлак дополнительно циклически поднимают в патрубок и сливают в ковш, причем количество циклов определ ют по формуле Тн - ТрThe method of vacuum-slag processing of steel, including raising the slag to the nozzle to the barometric height, pouring metal from the ladle into the ladle with simultaneous vacuuming and refining, characterized in that, to improve the quality of the metal and increase the durability of the slag nipple, after the overflow the slag is additionally cyclically raised in the pipe and poured into the bucket, and the number of cycles is determined by the formula Tn - Tr

ДТ DT

где п - количество циклов обработки ; TH - температура металла передwhere n is the number of processing cycles; TH - metal temperature before

дополнительной обработкой, С; Ть - температура разливки металР ла. С;additional processing, C; Tb is the metal pouring temperature. WITH;

ДТ - снижение температуры металла за один цикл обработки, С.DT - decrease in metal temperature in one processing cycle, C.

п P

tfКоличество циклов обработки более 10 на установке вакуум-шлакового рафинировани требует значительного перегрева металла в печи перед вакуум- шлаковой обработкой или приводит к снижению температуры металла до значений более низких, чем оптимальна температура дл разливки.tfThe number of processing cycles over 10 at the vacuum-slag refining unit requires significant overheating of the metal in the furnace before vacuum-slag treatment or leads to a decrease in the metal temperature to values lower than the optimum temperature for casting.

Claims

A method of vacuum-slag processing of steel, including raising slag into a nozzle at a barometric height, pouring metal from a ladle into a ladle with simultaneous evacuation and refining, characterized in that, in order to improve the quality of the metal and increase the stability of the slag nozzle, after the overflow, the slag is additionally cyclically raised in the pipe and poured into the bucket, and the number of cycles is determined by the formula _{n =}

DT ’where η is the number of processing cycles;

Τμ - metal temperature before further processing, ° C;

T _h - metal casting temperature, ° C;

DT - decrease in metal temperature in one processing cycle, C.