SU658173A1 - Способ производства стали - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

Изобретение относитс  к металлургии к может использоватьс  при выплавке стали различных марок, в том числе и высоколегированных , во всех плавильных печах (например , электродуговых, индукциониых, мартеновских , конверторах).

В насто щее врем  предъ вл ютс  повышенные требовани  к качеству стали, в частности к работоспособности и надежнос , ти стальных конструкций. Повышение качества стали обеспечиваетс  резким снижением содержани  вредных примесей (фосфора , серы, газов) и неметаллических включений .

Известный способ рафинировани  жидкого металла порошкообразными материалами позвол ет получать сталь с низким содержанием вредных примесей. Однако дл  получени  готовой стали с ультранизкигм содержанием вредных примесей (например, серы и фосфора менее 0,и05°/о каждого этемента ) необходимо вводить порошкообразные материалы в жидкий металл в строго заданном количестве и равномерно в течение всего периода продувки. Подачу порошкообразныХ материалов в жидкий меггвлл обшчно осуществл ют пневмонасосами.

Известен способ подачн порошкообразных материалов (пылевидного топ.1ива) в доменную печь, при котором дифференцируют сигнал веса порошкообразного материала в расходной емкости (пневмонасосе) и сравнивают полученную производную с сигналом заданного расхода порошкообразного материала. По результатам сравнени  измен ют давление газа вытесн ющего транспортируемый порошкообразный материал и расходной емкости, так чтобы гюддерж ават11 Заданную производную веса пораойксиббраз .tioro материала во времени посто нной |1)

Следует отметить, что дйфференцнрова . ние медленно измен ющихс  величин, таких как вес порошкообразного материала в пневмонасосе (при времени продувки металла 10--20 мин) представл ет собой довольно сложную те сническую задачу, требует применени  сложных приборов, измер ющих уменьшение веса порошксюбразного материала за прошедшие дискретные интервалы времени. Однако измерение расхода порошкообразных материалов не  вл етс  непрерывным , результат измерени  систематически запаздывает по времени, снижа  точность регулировани  посто нства расхода рафинирующих материалов, направл емых в ванну печи. Известен также способ рафинировани  расплава на основе железа, где скорость газа-носител , например кислорода, перед устройством дл  эжекции твердых частиц рафинирующего порошкообразного материала поддерживаетс  посто нной 2}. Эжектируюаше устройства устанавливают на уровне днища пневмонасосов. По мере расходовани  запаса порошкообразного материала и опускани  его уровн  в пневмонасоса уменьшаетс  естественный напор этого материала перед входом в эжектирующее устройство. В результате по ходу продувки металла скорость ввода рафинирующего порошкообразного материала (и его секундный расход) в ванну неуклонно снижаетс . Это отрицательно вли ет на результаты удалени  вредных примесей из металла; а также не позвол ет использовать все резервы дл  повышени  производительности сталеплавильных печей. Целью изобретени   вл етс  обеспечение заданного секундного расхода и общего количества рафинирующего по{ ои1ксюбразного материала, вводимого в ванну жидкого металла при продувке. Это достигаетс  тем, что за пневмонасосом измер ют концентрацию твердой фазы в аэросмеси газа-носител  и порошкообразного материала по поглощению последним гамма-излучени , эту концентрацию умножают на скорость потока газа-носител  перед пневмонасосом, при отклонении,полученного произведени  от з.аданной величины измен ют скорость потока газа-носител , причем указанное произведение также интегрируют и ПО достижении заданного значени  интеграла прекращают продувку металла ну-. тем отключени  газа-носйтелп. На чертеже дана принципиальна  схема дл  реализации предлагаемого способа производства стали. Рафинирующий порошкообразный материал загружают в пневмонасос 1. Скорость V (м/сек) газа-носител  перед пневмонасосом измер ют, например, с помощью напррной трубки 2 идифманометра 3. Дл  измерени  концентрации С (кг/м) твердой фазы в аэросмесн газа-носител  и .порошкообразного материала на выходе из пневмонйсоса примен ют источник гамма-излучени  4, например, ,25 МэВ, приемник 5 этого излучени  в виде ионизационной камеры или счетчика. В диапазоне энергии излучени  I-2 МэВ линейный коэффициент поглощени  гаммалучей практически зависит только от плотности вещества аэросмеси. Т1оскольку плотность твердой фазы на два пор дка выше плотности газа-носител , поглошаемостьк ослелиим гамма-лучей можно пренебречь. ледоиательно, воспринимаема  приемниом интенсивность гамма-излучени , одноначно онредел етс  концентрацией тверой фазы в а:7)осмеси независимо от вида ранспортируемых веществ и размеров их астиц. После перемножени  в блоке б названых величин С, V и дополнительно F (F (м) const - площадь поперечногосечени  трубопровода) получают произведение М С X V X F (кг/сек), которое пред-ч ставл ет собой секундный массовый расход рафинирующего порошкообразного вещества , направл емого в ванну с жидким металлом . На задатчике 7 устанавливают заданные значени  расхода Мза . Элементом сравнени  8 вы вл ют отклонение М М - Маап , с помощью КОТОрого привод т в действие регул тор 9 и измен ют скорость потока газа-носител , например , действу .на его давление клапаном 10 до тех пор, пока не будет достигнуто равенство М Мза . В дальнейшем полученный сигнал произведени  М подвергают также операции интегрировани  по времени t посредством интегратора 11. Таким образом наход т общее количество Q (кг) порошкообразного материала, введенного в ванну печи за все врем  пррдуйки Q . Заданное значение этого количества Qaan устанавливают на задатчике 12. С помощью элемента.сравнени  13 определ ют момент достижени  равенства Q Qaaa В этот момент прекращают продувку отсечкой подачи газа-носител  с помощью клапана 14, отключа  при этом регул тор 9. При помощи несложных операций обеспечиваетс  точна} и равномерна  подача рафинирующего порошкообразного материала в ванну жидкого металла в течение всего процесса продутвкк с окончанием, последней но достижении заранее задаваемого общего количества указанного материала. Это способствует получению в готовой стали весьма низкого содержани  фосфора, серы, газов и неметаллических включений, в частно.сти снижению наиболее вредных сульфидных включений в 2-2,5 раза. В результате поВыи аетс  качество стали, возрастает работоспособность и надежность изготавливаемых из нее деталей и конструкций. Кроме того, повышаетс  производительность сталеплавильных печей на 5-10%Формула изобретени  Способ производства стали, включающий рафинирование стали порошкообразными материалами , вводимыми в ванну жидкого металла сталеплавильных -печей пневмонасосами в струе газа-носител  с измерением его потока псрел пневмонасосом, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  заданного секундного расхода и общего количества вводимого рафинирующего порощкообразного материала, за пневмонасосом измер ют концентрацию твердой фазы в аэросмеси газа-носител  н порошкообразного материала по поглощению последним гаммаизлучени , эту концентрацию умножают на скорость потока газа-носител  перед пневмонасосом , при отклонении полученного произведени  от заданной величины измен ют

скорость:потока газа-ноСит гл  до ликв х

ции этого о;клонени , указанное произведи ние также интегрируют и по достиженкт . данного значени  интеграла прекращают продувку отключением газа-носите  

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Акцептованна  за вка Великобритании № 1396145, кл. F 4 В, 1975.

2.Патент США Ли 3897047, М.Кл.2 С 21 С 5/48, 1975.