Способ обработки жидкого металла

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М, К . С 21 С 7/О Гееударственвый кенитет Опубликовано 23.10.82. Бюллетень39Дата опубликования описания 28.10.82пв делам нзвбретений и вткрмтий(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТА,Л,ЛА 1Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве качественной стали.Известен способ обработки жидкого металла, включающий циркуляционное вакуумирование с одновременным рафинированием синтетическим шлаком; при эгом реагенты для образования шлака вводят в вакуумную камеру в порошкообразном виде в струе газа, вводимую в нижнюю часть подьемного рукава установки 1,Однако этот способ требует специальной подготовки шлакообразующих материалов и специального устройства для их ввода.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки жидкого металла, включающий циркуляционное вакуумирование с одновременной обработкой шлаком, при котором шлакообразующую смесь в количестве 0,3 - 1,0% от массы металла вводят. в вакуумную камеру из бункера с постоянной скоростью 0,2 - 1,0% от скорости циркуляции металла 2,Однако для приготовления легкоплавкого синтетического шлака требуется применение дорогостоящих и дефицитных материалов, количество. вводимых под вакуумом шлакообразующих материалов ограничено, так как с увеличением их расхода возрастают температурные потери металла в связи с потребностью тепла на нагрев и расплавле ние шлаковой смеси, Этим ограничиваетсяэффективность десульфурации стали.Целью изобретения является повышениеглубины десульфурации стали.Указанная цель достигается тем, что в качестве десульфуратора применяют известь в количестве.1,0 - 1,3% от массы обрабатываемого металла, которую вводят в два приема: вначале на дно камеры перед вакуумированием загружают 0,4 - 0,6% извести, а оставшееся количество вводят 4 - порциями с интервалом введения 2 - 3 мин спустя 4 - 6 мин, после начала вакуумирования.На фиг, 1 и 2 представлены графическиезависимости ввода извести.Количество вводимых в камеру материалов в процессе вакуумирования ограничиваетси из-за большого охлаждения металла, связанного с расходом тепла на нагрев этих материалов. Увеличение их расхода более 1,3% требует большого перегрева металла в печи.968079 Способ Количество десульфуратора, Ф от массы металла Перед обработкой Послеобработки 0,023 0,020 0,017 0,026 1,1 (0,5 + 0,6) 1,1 (0,5 + 0,6) 1 1 (0,5 + 0,6) 0,034 0,032 0,026 0,032 Предлагаемый 0,6 Известный При появлении в камере первых же порций металла предварительно загруженная известь участвует в процессе десульфурации стали, эффективность которого повышается с увеличением количества извести, поэтому вводить ее менее 0,4 О/о нецелесообразно. В то же время, надо стремиться чтобы вся активная поверхность извести прореагировала за время выхода на стабильный режим вакуумирования (набор рабочего вакуума и установившаяся скорость циркуляции), которое составляет 4 - 6 мин. Поэтому при увеличении количества извести сверх 0,6 О/о часть ее до удаления из камеры прореагировать не успеет.Процесс десульфурации является гетерогенным, поэтому реакция проходит на поверхности извести. Для успешного ее протекания необходимо, чтобы известь определенное время находилась в металле или на его поверхности, поэтому непрерывное введение с постоянной скоростью не является оптимальным вариантом.Оптимальный вариант ввода оставшейся извести (второй прием) выбран по результатам математического моделирования процесса из условия ввода извести в количестве 0,75/о от массы металла при периодическом вводе пятью равными порциями (кривая 1 на фиг. 1) и при разовом вводе (кривая 2 на фиг. 1). Изучают изменение серы в металле (сплошная линия) и на поверхности извести (пунктирная линия) . Полученные данные иллюстрируют более высокую эффективность периодического ввода десульфуратора, при котором достигается более высокая степень десульфурации (ниже конечное содержание серы в металле).Результаты моделирования процесса десульфурации при вводе извести 0,5% от массы металла на дно камеры и 0,75% извести при вводе пятью равными порциями через 2 мин, начиная с 4-й минуты, представлены на фиг. 2. За 4 мин десульфуратор, введенный на дно камеры, значительно насыщается серой, и начинается снижение скорости десульфурации. Новые порции извести, вводимые в камеру, позволяют поддерживать высокую скорость десульфурации. За 2 мин очередная порция извести насыщается серой, и для поддержания высокой скорости десульфурации надо удалить эту порцию из камеры и ввести в нее очередную порцию, Такой способ обеспечивает удаление из металла до ЗОО/о серы. 15 Пример, Способ опробован при циркуляционном вакуумировании стали 40 Х в 120- тонном ковше. За 3 ч до начала обработки на дно камеры вводят 600 кг извести и через 5 мин после начала вакуумирования вводят 20700 кг извести пятью порциями через 2 - 3 мин каждую. Для сравнения проводят плавку с десульфурацией шлаковой смесью 700 кг по известному способу, Результаты приведены в таблице. 21 Использование предлагаемого способане вызывает затруднений в эксплуатации, он предполагает применение дешевого и широко распространенного материала - извести, не требуя специальной подготовки.Использование способа позволяет удалять 0,009 в ,012 О/о серы и на отдельных марках стали, не требующих весьма глубокой десульфурации, он с успехом может заменять такой дорогой способ, как обработка металла жидким синтетическим шлаком, В этом случае экономия на 1 т стали составит 2,5 руб. Содержание серы в металле, ФСоставитель Г. Пехред И. Вересираж 587дарственного комизобретений иЖ - 35, Раушскант, г, Ужгород,рус РогулОВ рректор А. Гриценко дписноеСССР Редактор Заказ 726 итетаоткрытия наб. ул. П 113 ФилиалСпособ обработки жидкого металла, включающий циркуляционное вакуумирование с одновременным вводом десульфуратора, отличающийся тем, что, с целью повышения глубины десульфурации металла, в качестве десульфуратора используют известь в количестве 1,0 - 1,3% от массы обрабатываемого металла, причем вводят ее в два приема: перед вакуумированием на1 О ч Т Т ИИПИ Госу по делам 5, Москва,ППП сПатедно камеры загружают 0,4 - 0,6% извести, а оставшееся количество вводят 4 - 5 равными порциями с интервалом в 2 - 3 мин спустя 4 - 6 мин после начала вакуумирования,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР337411, кл, С 21 С 7/10, 1969.2. Авторское свидетельство СССР836130, кл. С 21 С 7/10, 1979,