SU899665A1 - Способ циркул ционного вакуумировани стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к внепечной обработке стали и может быть использовано при проведении процесса вакуумировани  стали циркул ционным способом. Известны способы циркул ционного вакуумировани , например, дл  периодической проточной дегазации стали П Однако в известных способах не предусматриваетс  интенсификаци  процесса дегазации металла путем изменени  давлени  в вакуумной камере в процессе вакуумировани  стали. Известно устройство Дл  более интенсивного и равномерного ввода во всасывающий рукав установки циркул ционного вакуумировани  стали, которое обеспечивает более интенсивную дегазацию вакуумируемого металла 2 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ циркул ционного вакуумировани , при котором во всасываюгций рукав установки цирку л ционного вакуумировани  стали вводитс  инертный газ и в результате  влени  эргазлифта металл из ковша подаетс  в вакуумную камеру и затем после его дегазации по сливному рукаву вновь поступает в ковш. Поступающий из сливного рукава металл перемешивает расплав в козше. Интенсивность перемешивани  определ етс  кинетической энергией, которой обладает металл при выходе из сливного рукава. Кинетическа  энерги  определ етс  по формуле . Яп. -т - масса металла в сливном рукаве, / - скорость движени  металла в сливном рукаве. Как следует из формулы, кинетическа  энерги  зависит от массы металла в сливном рукаве и скорости его движени . Масса металла определ етп  только внутренним диаметром сливного рукава, а использование эргазлифта в сливном рукаве можно получить скорость движени  металла не более 0,9 м/с |3.

Недостаток известного способа вакуумировани  заключаетс  в том, что увеличение кинетической энергии металла в сливном рукаве можно получить только за счет увеличени  внутреннего диаметра сливного рукава. Если же увеличить размер сливного рукава, дл  сохранени  скорости циркул ции металла необходимо увеличить и размер всасывающего рукава, но тогда стопорное устройство ковша не позво.гмет погружать рукава установки в расплав, а в св зи с этим размеры рукавов и их внутренние диаметры ограничены. Поэтому при вакуумировании стали циркул ционным способом в ковше образуютс  как бы застойные зоны, из которых металл не может поступать к всасывающему рукаву установки и, следовательно, не дегазируетс , что снижает качество вакуумируемого металла и увеличивает врем  вакуумировани .

Целью изобретени   вл етс  сокращение времени вакуумировани  и повышение качества вакуумируемого металла .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу циркул ционного вакуумировани  стали, включающему ввод во всасывающий рукав установки циркул ционного вакуумировани  стали инертного газа, периодически измен ют давление в вакуумной камере со скоростью 1618 мм рт.ст./с от 1-2 мм рт.ст. до 35-58 мм рт.ст. с периодом 10-15 с.

На фиг. 1 представлена схема циркул ционного вакуумировани  стали в установкеj на фиг. 2 - кривые изменени  скоростей движени  металла в рукавах установки при различных скорост х увеличени  давлени  в вакуумной камереj нафиг. 3 - то же, . при различных скорост х снижени  давлени  в вакуумной камере.

Установка циркул ционного вакуумировани  стали состоит из вакуумной камеры , всасывающего 2 и сливного 3 рукавов: вакуум-провода 4 и вакуумного затвора 5.

Движение металла во всасывающем рукаве 2 происходит вследствие возникающего в нем перепада давлени 

APg( . Слив металла из сливного рукава происходит от перепада давлени  д Р,д , которое создает избыточный слой металла в вакуумной камере 1.

При снижении давлени , в вакуумной камере 1 в рукавах установки возникает дополнительный перепад давлени  1огда во всасывающем рукаве 2 перепад давлени  равен iPftc. чи# расход металла снизит0 с , а в сливном рукаве 3 перепад давлени  равен ДРс + А %иж. расход металла и, соответственно, скорость его движени  увеличатс .

При увеличении давлени  в вакуум$ ной камере 1 вновь возникает перепад давлени  ДРуадд- в рукавах установки , но в этом случае перепад давлени  во всасывающем рукаве 2 равен

РЬС расход металла в

о нем увеличитс . В сливном рукаве 3 йерепад давлени  равендР д и скорость движени  металла в нем снизитс .

Таким образом, производ  вариацию, давлени  в вакуумной камере 1, периодически увеличивают скорость движени  металла в сливном рукаве 3, чем обеспечиваетс  интенсивное пере-мешивание металла и ликвидаци 

0 застойных зон расплава в ковше.

При импульсном вакуумировании оптимальным гидродинамическим режимом будет такой режим, при котором скорость увеличени  давлени  в вакуумной камере должна прекращать поступление металла через всасывающий рукав ,- а скорость снижени  давлени  должна быть такой, чтобы поступление металла через сливной рукав отсутст0 вовало.

Определение необходимых скоростей изменени  давлени  в вакуумной камере, которые бы обеспечили оптимальный гидродинамический режим, про5 водилось методом физического моделировани .

Проведенные исследовани  показали, что при увеличении давлени  в ваку- умной камере со-скоростью 160 18 мм рт.ст,/с поступление металла через всасывающий рукав отсутствует (фиг,2), а при снижении давлени  : этой скоростью слив металла через сливной рукав не наблюдаетс . Следо5 вательно, скорость изменени  давлени  в вакуумной камере, равна  1618 мм рт.ст./с оптимальна при импульсном вакуумировании металла.

Период полного цикла при этом, в зависимости от конечных величин давлени  в вакуумной камере, составл ет 10-15 с.

Способ циркул ционного вакуумировани  стали осуществл етс  следующим образом.

Установка циркул ционного ваку- умироваии  стали устанавливаетс  над ковшом с расплавом. Рукава установки погружают в ковш с расплавом на глубину 600 мм. Включают вакуумный насос, в вакуумной камере 1 создаетс  разрежение, и металл в результате разности давлений по рукавам 2 и 3 заполн ет вакуумную камеру 1 на высоту 0,3 м. Во всасывающий рукав 2 вводитс  инертный газ, и металл в .результате  влени  эргазлифта начинает циркулировать по гид равлическому контуру, установка циркул ционного вакуумировани  стали ковш .

После окончани  пускового режима в вакуумной камере 1 устанавливаетс  давление 1-2 мм рт.ст. Оператор перекрывает вакуумный затвор 5, и в вакуумной камере 1 в результате поступлени  инертного газа О , 25 м /мин и газовыделегш  из металла за 2-3 с увеличиваетс  давление до 35 мм рт.с При этом через сливной рукав 3 вакуумной камеры 1 уходит 800 кг металла и скорость его движени  возрастает от 0,9 до 1,6 м/с, кинематическа  энерги  при этом увеличиваетс  в 3,2 раза. Как только давление в вакуумной камере достигнет 35 мм рт.ст оператор открывает вакуумный затвор 5, и металл из ковша через всасывающий рукав 2 вновь за 2-3 с заполн ет вакуумную камеру 1. Как только давлениев вакуумной камере 1 достигнет 1-2 мм рт.ст., оператор вновь терекрывает вакуумный затвор 5.

Таким образом, производ  вариацию давлени  в вакуумной камере 1, осуществл ют интенсификацию перемешивани  металла в ковше с целью ликвидации застойных зон.

Врем  вакуумировани  дл  Jшквидa ции застойных зон металла в ковше по известным способам составл ло 10-12 мин, при использовании предлагаемого способа дл  полной дегазации металла требуетс  только 8-9 мин, кроме того, в обрабатываемом металле снизилось содержание 0л на 10-15% и неметаллических включений на 5-10% по сравнению с плавками, на которых не использовалс  данный способ.

Ожидаемый экономический эффект только за счет сокращени  времени вакуумировани  составит 20000 руб. в год.

Claims (3)

1.Патент ФРГ № 1164447, кл. 186 7/03, 1964.

2.Патент ФРГ № 1111224, кл. 18 в 7/08, 1964.

3.Патент ФРГ № 1098971, кл. С 21 С 7/06, 1961.

КУ/Х// Л///У/ХХХ/Х//ХХХХХ У

ч

Фи9.1