Способ контроля вакуумирования жидкой стали

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИХ 749 СПУБЛИК(19 1 С 7/1 ИЗОБРЕТЕН И ИСАН ТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ заклю- мировамежду аходят щей воратуры остижельски ники-1 г") 1 У, ( Ов= ЧгСг Р спринима за ст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Заявка Японии Гч. 59-116315,кл. С 21 С 7/10, С 21 С 5/00, опублиЗаявка ФРГ М 3706742, кл, С 21С 21 С 5/30, опублик, 1987,Изобретение относится к металлургии, а именно к способам контроля вакуумной дегаэации жидкой стали.Известны способы контроля, в которых продолжительность дегазации определяют посредством химанализа расплава и отходяших газов.Недостатком указанных способов является повышенная инерционность, приводящая к затягиванию процесса вакуумной обработки и ухудшению технико-экономических показателей плавки,Известен способ контроля технологического процесса, включающий измерение расхода тепла, воспринимаемого охлаждающей водой и определение длительности процесса по величине измеренного расхода,Способ недостаточно точен для контроля вакуумирования стали, что связано с зависимостью тепловосприятия воды в гаэоохладителе не только от расхода отходящего газа, но и от условий теплопередачи. При одинаковом расходе газа возможно различное тепловосприятие воды, что при(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВАКУУМИНИЯ ЖИДКОЙ СТАЛИ(57) Сущность изобретения: способчается в том, что в процессе вакууния измеряют разность температурвходом и выходом газоохладителя,отношение расхода тепла охлаждаюды к измеренному перепаду темпегаза и дегазацию прекращают при днии этим отношением величины 2 - 202 ил,водит к ошибочному опредю окончания вакуумирования,Целью изобретения является повышение точности контроля вакуумирования жидкой стали.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля, включающему определение расхода тепла охлаждающей воды в газоохладителе, в процессе вакуумирования дополнительно измеряют разность температур между входом и выходом газаохладителя, находят отношение расхода тепла охлаждающей воды к измеренному перепаду температуры газа и дегазацию прекращают при достижении этим отношением величины 2 - 20 Вт/ С.Физическое обоснование способа заключается в следующем, Из теплового баланса газоохладителя; где 0 - расхода тепла, вохлаждающей водой, Вт;Чг - расход отходящегазовыделений), нмз/с:1749248 де Сг - удельная теплоемкость газа,Дж/кг С;р= плотность газа, кг/нм;з,1 г, Ь - температура газа на входе ивыходе газоохладителя, С; 5ц - коэффициент теплопотерь в окружающую среду,Выражение (1) можно представить в ви 10Ч;-а, Р)т, - т,где а = 1/р. Сг ту, мз С/Дж.Следовательно, зная отношение тепловосприятия воды к разности температурыгаза и установив а, можно определять скорость газовыделений при вакуумировании.Прекращение дегазации производится приотсутствии окиси углерода в отходящем газе, В атом случае газ содержит практическиодин аргон, подаваемый на ингенсификациюпроцесса. Для аргона в рассматриваемой области температур: С=519 Дж/кг С, э,= 1,78кг/нмз, д= 0,95 а=1,14 10 м С/Дж, 25Расход аргона при вакуумировании: 0,15,1,4м /мин. Этому диапазону соответствуют значенияя Ов фг- тг )=2 - 20 Вт/о С.На фиг, 1 приведена схема реализацииизобретения, на фиг. 2 - график измененияскорости газовыделений и величины отно-,шения тепловосприятия воды к температурному перепаду газа в течениевакуумирования,Схема (фиг, 1) содержит рабочую камерувакууматора 1, соединенную вакуумпроводом 2 с газоохладителем 3, На линии подачии отвода воды из газоохладителя 3 установлены датчик 4 расхода и два датчика 5 температуры. В вакуумпроводе 2 на входе и 40выходе газа из газоохладителя 3 установлены датчики 6 температуры, Устройства 4 - 6подключены к измерительному блоку 7,снабжен ному сигнализатором 8.45 В процессе вакуумирования отходящий из камеры 1 газ отводится по вакуумпроводу 2 через газоохладитель 3, Сигналы от датчиков 4 - 6 непрерывно поступают в блок 7, который содержит теплосчетчик воды и делительное устройство, Теплосчетчик фиксирует расход тепла, воспринимаемого охлаждающей водой в газоохладителе 3, а делительное устройство производит опре 4деление отношения тепловосприятия воды к перепаду температуры газа, При достижении заданного значения этого-отношейия срабатывает сигнализатор 8 и вэкуумирование прекращается.П р и м е р. Вакуумирование стали производится в агрегате ВПЧМК. Расход аргона для технологических целей 0,151,4 м /мин, Температура газа на выходе из разбочей камеры =1600 С, на входе в газоохладитель 850-1100 С, Площадь пове 2 охности теплообмена газоохладителя 56 м, Расход воды 11,4 кг/с. Перепад температуры воды 1 - 15 ОС. Отношение тепло- восприятия воды к перепаду температуры газа пропорционально расходу газа, При достижении указанного отношения величины от 2 Вт/ОС при расходе аргона О,15 м /мин до 20 Вт/ОС при 1,4 м /мин дегазация прекращается. По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет на 10-12 о/ ( 2 мин) повысить точность определения времени завершения вакуумирования,Аппаратурное обеспечение изобретения не вызывает затруднений. Расход тепла с охлаждающей водой измеряется водяным теплосчетчиком, например ТС, в комплект которого входят датчик 4 расхода воды и термометры 5 сопротивления. Температура газа фиксируется с помощью хромельалюмелевых термопар и вторичного прибора типа КСП,Таким образом, изобретение обеспечивает повышение точности контроля за счет дополнительного измерения разности температуры газа между входом и выходом газоохладителя. Кроме того, способ прост в осуществлении и не требует значительных материальных затрат, так как используется оборудование (газоохладитель), являющееся частью технологического агрегата.Формула изобретения Способ контроля вакуумирования жидкой стали, включающий определение расхода тепла, воспринимаемого охлаждающей водой в газоохладителе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в процессе вакуумирования дополнительно измеряют разность температур между входом и выходом газоохладителя, находят отношение расхода тепла охлаждающей воды к измеренному перепаду температуры газа и дегазацию прекращают при достижении этим отношением величины 2 - 20 Вт/С,,Пали ррек дактор Н,Рогули Тиражосударственного комитета по изобрете113035, Москва, Ж, Раушска Заказ 256 ВНИИодственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 П й г фсю доелгя, щиСоставитель В,ПоловниТехред М,Моргентал Подписное м и открытиям при ГКНТ ССС аб 4/5