Claims (3)
Изобретение относитс к металлургии , конкретно к внепечному рафиниро ванию жидкого металла. Известен способ обработки металло в вакууме и столбе жидкого шлака, в котором с целью лучшего использовани шпака, последний,наход щийс в рукаве, периодически выпускают из рукава и смешивают со шлаком, наход щимс в ковше, путем прекращени обработки на 1-2 мин с одновременным увеличением давлени в вакуумной камере . Недостатком указанного способа вл етс усложнение процесса обработ ки и ухудшение управле 1Я им fl 7. Известен также способ рафинировани жидких расплавов, отличающийс . тем, что в начале процесса расплав всасывают в рукав до понижени его уровн в емкости до уровн нижнего конца рукава С23.. Недостатком этого способа вл етс низка эффективность обработки расплава и сложность в управлении. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ обработки жидких металлов в барометрическом столбе шлака, включающий снижениедавлени ввакуумной камере, всасывание шлака в патрубок, герметически соединенный с ней, перелив металла через вакуумную камеру и столб шлака, регулирование массового расхода металла Гз. Цель изобретени - экономи шлака . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно известному способу обработки жидкого металла в барометрическом столбе шлака, включающему снижение давлени в вакуумной камере, всасывание шлака в патрубок,герметически соединенный с ней, перелив металла через вакуумную камеру и столб 393 шлака, регулирование массового расхода металла обработку металла начи ,нают при давлении в вакуумной камере 50-300 гПа, а с началом обработки снижают давление в вакуумной камере со скоростью 30-1000 гПа/мин до мини мального значени , обеспечиваемого вакуумными средствами, и одновременно увеличивают массовый расход метал ла до величины, обеспечивающей поддержание в течение всего времени обработки столба шлака с высотой, равной его высоте перед началом обработ ки металла, одновременно с окончание обработки повышают давление в вакуум ной камере до начального. Пример. Имеетс вакуумна камера с присоединенный к ней снизу патрубком. Нижний конец патрубка погружен в жид кий шлак, налитый в ковш. При снижении в вакуумной камере давлени шлак всасываетс в патрубок заполн его на определенную высоту, завис щую от плотности шлака и давлени в вакуумной камере. Так формируют столб шлака. Затем в вакуумную камеру свер ху или сбоку подают жидкий металл, предназначенный дл обработки. Проход через вакуумную камеру и столб шлака, металл диспергируетс и в таком виде рафинируетс . Проход через шлаковый столб в виде капель, ме талл образует со шлаком шлакометаллическую смесь, средн плотность которой выше, чем плотность шлака. Поэтому высота столба шлакометаллической смеси в процессе обработки металла уменьшаетс по сравнению с первоначальной высотой столба шлака, часть шлака вытесн етс в ковш и не принимает участи в процессе обработ ки металла. Сущность способа состоит в том, чтобы перед началом обработки металла сформировать столб шлака такой высоты, как и высота столба шлакометаллической смеси в процессе обработ ки металла. Этим можно избежать вытеснени шлака из патрубка, если про водить начало обработки таким образом , чтобы одновременно снижать давл ние в вакуумной камере и увеличивать массовый расход металла. При этом первоначально установленна высота столба шлака така же и при достижении номинальных значений давлени и массового расхода, что позвол ет использовать дл обработки меньшее количество шлака. Способ основываетс на следующих закономерност х. Барометрическа высота столба жидкости определ етс известным уравнением и РОТ РВ /1 РЖ Яж -« соответственно атмосферное давление и давление над столбом жидкости; их разность, гПа; РУ - плотность жидкости (Р.. шлака , Рр - металла), кг/мЗ„ При РШ 2700 кг/м и наиболее веро тном значении Рот- 1000 гПа 1 кг/см , барометрическа высота столба шлака составл ет 3,7 м. Высота столба шлакометаллической смеси в общем случае определ етс эмпирическим выражением: , ЛР 5mB svT;;(fM/Furt) где Hg - высота столба смеси, м; массовый расход металла, кг/с; площадь поперечного сечени столба, м ;. средн скорость движени металла через шлак, м/с. Например, при тех же услови х и значени х Рдд 7000 кг/м, V 0,35 м/с (определено экспериментально), высота столба смеси определ етс зависимостью: др 2700 -I- 1-77 М где М удельныйрасход металла на единицу площади поперечного сечени столба, кг/с.м . Таким образом, высота столба шлакометаллической смеси в процессе обработки металла зависит от удельного расхода металла на единицу площади поперечного сечени столба и барометрической разности давлений. Например , при значении М 300 кг/с-м и Р 1000 гПа эта высота составл ет Н{. 3,0 м. Учитыва , что в процессе обработки значени s и р неизменны, высота столба смеси определ етс веичинами массового, расхода металла и давлени в вакуумной камере. Экспериментально установлено, что опти5 мальный интервал значений удельных расходов составл ет 1 0-350 кг/с-м При этом номинальна высота столба шлакометаллической смеси составл ет в рассматриваемых услови х 2,, т.е. на 0,8-0, м ниже, чем барометрическа высота столба чистого шлака. Поэтому,если перед началом обработки сформировать столб шлака, например 3,0 м, снизив дл этого давление в вакуумной камере до 190 гПа (при этом др 810 гПа), а затем с началом подачи металла начать снижать давление в вакуумной камере и повышать массовый расход металла до номинальных значений, то мы сможем провести обработку металла, не поднима шлак в патрубок на высоту более 3,0 м. Этим самым сэкономлено т количество шлака, которое помещаетс в патрубке длиной 0,7 м. Поэтому по данному способу предусматрива етс начинать перелив металла при давлении а вакуумной камере 50300 гПа с последующим его снижением со скоростью 30-1000 гПа/мии. Указанный -интервал значений выбран с учетом реальных плотностей рафинировочных шлаков, возможных изменений атмосферного давлени и указанных нo 1нaльныx значений удельных расходов металла в процессе обработки. При давлении выше 300 гПа уровен шлака значительно понижен (до 2,6 м что ухудшает услови службы рафинировочного агрегата, при давлении ме нее 50 гПа экономи шлака незначительна . Регулирование расхода металла и снижение давлени в вакуумной камер должны быть проведены за 0,3-1,5 ми так как первые порции металла вакуу мируютс недостаточно эффективно. За врем менее 0,3 мин снизить давле ние до номинального (обычно 1-10 гП технически сло шо, а свыше 1,5 мин настраивать ход процесса нецелесооб разно, так как много металла обработано не с полной эффективностью (например, при массовом р асходе 50 кг/с - около ,5 т). После прекращени пода1 1 металла в шлак начнетс увеличение высоты столбы шлака, так как капли металла быстро покинут шлак. Если не повысить в этот момент давление в вакуу ной камере, может произойти наруше ние барометрического затвора и выброс шлака в вакуумную камеру, что весьма нежелательно. Поэтому сразу после прекращени обработки металла повышают давление в вакуумной камере. Способ опробован на опытно-промышленных установках,.имеющих диаметры шлакового столба 0,38 и 0,65 м (плоцади поперечных сечений столба соответственно 0,1Н и 0,33 м ). Подачу металла начинают при давлении в вакуумной камере пор дка 200 гПа. ; Обработку металла производ т с мае- совыми расходами, соответственно 20 : и 60 кг/с. При этом фактические знaчени высоты столба шлакометалличес кой смеси наход тс в пределах 3м. ; Настройку хода процесса производ т- : за 30-60 с. За ходом процесса наблюдают визуально. Заметных отклонений в ходе обработки и в качестве металла не наблюдаетс . Экономи шлака, приближенно определ ема по формуле Мш sftu(pc,p- е) где Мщ - экономи шлака; Н , Н - соответственно полна барометрическа высота столба шлакэ и номинальна высота столбасмеси. котора составила в первом случае М 0,11 -2700(3,7-3,0) 215 кг, во втором случае - ,33 2700(3,7-3) 590 кг. При расходе ишака на плавку соответственно 1500 и 3500 кг (50 кг/т стали) экономи шлака составл ет соответственно 1,3 и 16,8 или 7,2 и 80А кг/т стали. Это позвол ет сни/зить затраты на шлаковую обработку (при средней стоимости шлака 125 руб/т) на 0,9-1,05 руб/т стали. Внедрение способа не требует применени капитальных затрат. Формула изобретени Способ обработки жидкого металла в барометрическом столбе шлака, включающий снижение давлени в вакуумной камере, всасывание шлака в патрубок, герметически соединенный с ней, перелив металла через вакуумную камеру и столб шлака, регулирование массового расхода металла, от л и чающийс тем, что,- с целью экономии шлака., обрабоку металла начинают при давлении в вакуумной камере 50300 гПа, с началом обработки The invention relates to metallurgy, specifically to the extra-furnace refining of a liquid metal. A known method of treating metal in a vacuum and a column of liquid slag, in which, in order to make better use of the shpak, the latter, which is in the sleeve, is periodically released from the sleeve and mixed with the slag in the ladle, by stopping the treatment for 1-2 minutes while increasing the pressure in the vacuum chamber. The disadvantage of this method is the complication of the processing process and the deterioration of the control of them by fl 7. A method of refining liquid melts is also known, which differs. The fact that at the beginning of the process the melt is sucked into the tube to lower its level in the tank to the level of the lower end of the sleeve C23. The disadvantage of this method is the low melt processing efficiency and complexity of control. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a method of processing liquid metals in the barometric slag column, including reducing the pressure in the vacuum chamber, suction of slag in the pipe hermetically connected to it, overflow of metal through the vacuum chamber and slag column, regulation of the mass flow rate of metal Gz . The purpose of the invention is to save slag. The goal is achieved by the fact that according to a known method of treating a liquid metal in a barometric slag column, which includes reducing the pressure in the vacuum chamber, sucking the slag into the nozzle, which is hermetically connected to it, overflowing the metal through the vacuum chamber and the slag column 393, controlling the mass flow rate of the metal metal processing Starting at a pressure in the vacuum chamber of 50-300 hPa, and with the start of treatment, the pressure in the vacuum chamber is reduced at a rate of 30-1000 hPa / min to the minimum value provided by the vacuum E means and simultaneously increase the mass flow of metal la to a value sufficient to maintain at all times during post processing of slag with a height equal to its height before obrabot metal ki, simultaneously with the processing of ending the pressure increase in the chamber by vacuum to the initial state. Example. There is a vacuum chamber with a branch pipe attached to it from below. The lower end of the nozzle is immersed in molten slag poured into a ladle. When the pressure in the vacuum chamber decreases, the slag is sucked into the nozzle to fill it with a certain height, depending on the density of the slag and the pressure in the vacuum chamber. So form the slag pillar. Then, liquid metal intended for processing is fed into the vacuum chamber from the top or side. Passing through the vacuum chamber and the slag column, the metal is dispersed and refined in this form. The passage through the slag column in the form of droplets, the metal with the slag forms a slag-metal mixture, the average density of which is higher than the density of the slag. Therefore, the height of the slag-metal mixture column during the processing of the metal is reduced in comparison with the initial height of the slag column; part of the slag is displaced into the ladle and does not participate in the processing of the metal. The essence of the method is to form a slag pillar of such a height, as well as the height of the slag-metal mixture column during metal processing, before metal treatment begins. In this way, the slag can be expelled from the nozzle if the treatment is started in such a way as to simultaneously reduce the pressure in the vacuum chamber and increase the mass flow rate of the metal. At the same time, the initially set height of the slag column is also the same when the nominal values of pressure and mass flow rate are reached, which allows using a smaller amount of slag for processing. The method is based on the following laws. The barometric height of the liquid column is determined by the well-known equation and the MOUTH of the PB / 1 RJ IaH is, respectively, the atmospheric pressure and the pressure above the liquid column; their difference, hPa; RL is the density of the liquid (r. Slag, rp is metal), kg / m3. At RSH 2,700 kg / m and the most likely value of mouth is 1000 hPa 1 kg / cm, the barometric height of the slag column is 3.7 m. The height of the slag-metal mixture column is generally determined by the empirical expression:, LR 5mB svT ;; (fM / Furt) where Hg is the height of the mixture column, m; mass flow rate of metal, kg / s; pillar cross-section area, m ;. average metal velocity through the slag, m / s. For example, under the same conditions and RDD values of 7000 kg / m, V 0.35 m / s (determined experimentally), the height of the mixture column is determined by the relationship: other 2700 -I- 1-77 M where M is the specific metal consumption per unit pillar cross-sectional area, kg / cm. Thus, the height of the slag-metal mixture column during metal processing depends on the specific metal consumption per unit cross-sectional area of the column and the barometric pressure difference. For example, with a M value of 300 kg / s-m and P 1000 hPa, this height is H {. 3.0 m. Considering that during processing the values of s and p are unchanged, the height of the mixture column is determined by the mass, metal consumption and pressure factors in the vacuum chamber. It was established experimentally that the optimum range of specific consumption values is 1 0-350 kg / s-m. In this case, the nominal height of the slag-metal mixture column is 2, i.e. 0.8-0, m lower than the barometric height of the column of pure slag. Therefore, if before starting the treatment a slag column is formed, for example, 3.0 m, for this purpose, the pressure in the vacuum chamber should be reduced to 190 hPa (and another 810 hPa), and then with the start of the metal supply, the pressure in the vacuum chamber and the mass flow should be increased metal to nominal values, we will be able to process the metal without raising the slag in the pipe to a height of over 3.0 m. This also saves the amount of slag that is placed in the pipe with a length of 0.7 m. Therefore, this method provides for the start of overflow metal at pressure in the vacuum chamber 50300 hPa with its subsequent decrease at a rate of 30-1000 hPa / mission. The indicated interval of values was chosen taking into account the actual densities of the refining slags, possible changes in the atmospheric pressure, and the indicated values of specific metal consumption during processing. At pressures above 300 hPa, the slag level is significantly lowered (to 2.6 m, which worsens the conditions of the refining unit, at a pressure less than 50 hPa slag saving is insignificant. The metal consumption and pressure reduction in the vacuum chambers should be adjusted in 0.3-1 , 5 because the first portions of the metal evacuate insufficiently efficiently. For less than 0.3 minutes to reduce the pressure to the nominal one (usually 1-10 hP is technically difficult, and over 1.5 minutes to adjust the course of the process is inappropriate, since there are many metal processed not with full effect (for example, at a mass flow rate of 50 kg / s - about 5 tons). After stopping the supply of metal to the slag, the height of the slag column will increase as the metal drops quickly leave the slag. If the pressure in the vacuum does not increase at this moment the chamber may break the barometric gate and the slag is ejected into the vacuum chamber, which is highly undesirable. Therefore, immediately after the metal treatment is stopped, the pressure in the vacuum chamber is increased. The method was tested on pilot plants that have a slag column diameter of 0.38 and 0.65 m (the plotsadi of the column cross-sections, respectively, 0.1 N and 0.33 m). The metal supply is started at a pressure in the vacuum chamber in the order of 200 hPa. ; Metal processing is carried out at a mass cost of 20: and 60 kg / s, respectively. At the same time, the actual values of the height of the slag-metal mixture column are within 3 m. ; Setting the progress of the production process - in 30-60 s. The process is observed visually. No noticeable deviations during processing and as a metal are observed. Slag economy, approximately determined by the formula Mt sfu (pc, p-e) where Msch - slag saving; H, H - respectively, the barometric height of the slag column is full and the nominal height of the column is nominal. which in the first case amounted to 0.11 -2700 M (3.7-3.0) 215 kg, in the second case, 33 2700 (3.7-3) 590 kg. At a consumption of the donor for smelting, respectively, 1500 and 3500 kg (50 kg / t of steel), the saving of slag is 1.3 and 16.8, or 7.2 and 80A kg / t of steel, respectively. This allows lowering the costs of slag processing (with an average slag cost of 125 rubles / ton) of 0.9-1.05 rubles / ton of steel. The implementation of the method does not require the use of capital costs. The invention of the method of treating a liquid metal in a barometric slag column, including reducing the pressure in the vacuum chamber, sucking the slag into a pipe hermetically connected to it, overflowing the metal through the vacuum chamber and the slag column, controlling the mass flow rate of the metal, - in order to save slag. Metal processing starts at a pressure in the vacuum chamber of 50300 hPa, with the start of treatment
7933731879337318
давление в вакуумной камере со ско-повышают давление в вакуумной камеростью 30-1000 гПа/мин до минимально-ре до начального, го значени , обеспечиваемого вакуум- Источники информации,the pressure in the vacuum chamber with a high pressure in the vacuum chamber 30-1000 hPa / min to a minimum-re to the initial value, provided by the vacuum. Information sources,
ными средствами, и одновременно уве-прин тые во внимание при экспертизе личивают массовый расход-металла до 5 1 свидетельство СССРat the same time, the mass consumption of metal is up to 5 1 USSR certificate
вбличины, обеспечивающей поддержан1 еf kkQk22, кл, С 21 С 7/10, 197. в течение всего времени обработки in the area providing supported 1 ef kkQk22, cells, C 21 C 7/10, 197. during the whole processing time
2. Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate
столба шлака высотой, равной его вы-« 52603, кл. С 21 С 7/10, 197. соте перед началом обработки металла, pillar slag height equal to his you- "52603, class. C 21 C 7/10, 197. Sauté before metal processing,
3. Авторское свидетельство СССР3. USSR author's certificate
одновременно с окончанием обработки «оtf , кл. С 21 С 7/10, 1966.simultaneously with the end of processing "ftf, cl. C 21 C 7/10, 1966.