Способ управления процессом вакуумирования стали

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьиое к авт, свил-ву -,0326 (21) 2339435/22"ем зайвии И -Рз) зайилеио.г с присоедяивн (23) Приоритет М Кд,аауааратаавама аатаата6 ааата Маааатааа ВОРаа ааааа ааавратваава отарытай ио 0502.78. Бтоллетень ЭЙ 5 иований описаний 1901.78 53) УДК 699.054.2 -982 (088,8.И.Яв .А.ЕжИ.Ма ский, Г.В.Алексенко,Б К.К.Жданович, Г.М.Чтыщко, М.М.Кудрявцев,.Чумаков,син, В.Ф.Ситников,А.Травин и В,И.Сыро 4) СПОСОБ АВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАКУУ СЕПИИ ия пампл ам ко Данный олько ляциоИзобретение относится к внепечной обработке стали и может быть использовано для проведения процесса вакуумирования стали циркуляционным способом. 8Известен способ управлен роцессом вакуумирования стали по итудно-частотным характеристик дебания вакуумной камеры 1 1.способ возможно использовать т на 0 переносных установках цирку нного вакуумирования.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления тб ,процессом вакуумировання стали циркуляционным способом, при котором измеряют расход отходящих газов и нри от" клонении расхода от максимального значениявоздействуют .на .расход инертно го газа, вновь выводят процесс дегаза- . ции металла.на оцтимальный режим21,Недостаток известного способа состоит в том, что прн вакуумировании стали для измерения расхода отходящих 25 газов необходимо испольэовать массспектрометр со счетно-решающим устройством,эк плуатацня которого в условиях сталеплавилного цеха весьма сложна иовышенная температура, запыленность, ЗО вибрация и кроме всего для установкй устройства требуются значительные про изводственные площади, а результаты измерений масс-спектрометром со счет" но-решакнцим устройством являются кос венными показателями изменения каче ства металла при вакуумировании.Целью изобретения является управле ние процессом вакуумирования стали в оптимальном режиме по показателям ка чества металла, сокращение времени вакуумироваиия и повьааение качества металла.Поставленная цель достигается тем, что определяют значения производной от разности активностей кислорода з металле во Всасывающем и сливном рукавах и, изменяя расход инертного газа,поддерживают значение производной на минимуме.На фиг.1 представлена установка для реализации способа управления процессом вакуумированият иа фиг.2 - график зависимости скорости перемещения металла от расхода аргона; на фиг.З график зависимости показаний активометров от расхода аргона.В сливном и всасывающем рукавах 1 н 2 установки 3 циркуляционного ваку" умирования стали устанавливаются дваЕ,-Е тЕ активометра 4 и 5 с одинаковыми характеристиками. Сигналы с активометров 4 и 5 соответственно поступают на вторичные приборы б и 7, Со вторичных приборов через реостаты дистанционной5 передачи показаний сигналы поступаютна блок 8 суммирования и разность,сиг- налов вводится в блок 9 дифференцирования, с которого сигнал приходит на вторичный прибор 10. Регулирование расхода инертного газа производится вентилем 11.Активометр 5, установленный ниже уровня ввода инертного газа, показывает активность кислорода в металле, находящегося в ковше. Активометр 4, установленный на сливном рукаве, йокаэывает активность кислорода в металле после его обработки в ваккумной камере установки.Время пребывания металла в вакуумной камере зависит от скорости его движения и определяется по формуле;он8Чиетгде 1 -время пребывания металлалмв вакуумной камере;Ь -путь прохождения металлав вакуумной камере;у -скорость движения металлав вакуумной камере.Изменение активности кислорода в металле при вакуумировании зависит от времени его пребывания в вакуумной камере установки и определяется уравнением:ц,- Р Чрр., (2)где о -активност/ь кислорода в меоталле после его прохождения через вакуумную камеру;Р -коэффициент пропорциональности между скоростью движения и изменением автивности кислорода в металле.Разность показаний активометров, установленных на всасывающем и сливном 45 рукавах, показывает интенсивность процесса вакуумирования. Но так как выходной величиной активометров является термозлектродвижушая сила (ТЭДС), то измеряя их разность и воздействуя 50 через расход инертного газа на скорость движения металла имеется воэможность приводить процесс вакуумирова-. ния стали в оптимальном режиме.Значение разности ТЭДС в Функции 55 от скорости выражается формулой: коэффициент пропорциональности,ТЭДС автивометра 5,ТЭДС активометра 4,активность кислорода вметалле ковша.65 Иэ анализа уравнения 3 следует, что при наибольшей скорости движения металла разность ТЭДС активометров 4 и 5 будет минимальна. Скорость движения металла имеет максимум в процессе плавки при расходах инертного газа от 200 до 300 л/мин, обеспечивая при этом наибольшую производительность.установки, Следовательно, при минимальной разности ТЭДС активометров 4 и 5 режим вакуумирования будет оптимальным.Значение минимума, по разности ТЭДС, определяется дифференцированием и устанавливается путем изменения расхода инертного газа, т.е. изменение ТЭДС активометров и их разность в зависимости от скорости движения металла на третьей минуте вакуумирования Управление процессом вакуумирования производится следующим образом. Мостовой подъемный кран располагает установку циркуляционного вакуумирования стали над ковшом с металлом. По указанию оператора рукава установки с вмонтированными в их Футеровку активометрами 4 и 5 опускают в металл. Включают вакуумные насосы, в вакуумной камере установки создается разрежение и металл заполняет ее,Во всасывающий рукав установки вводят инертный газ и под действием явления эргазлифтаф металл начинает циркулировать через вакуумную камеру установки. Оператор производит регулирование расхода инертного газа до получения значения производной на приборе равного нулю (прибор измеряет нуль на середине шкалы) .По мере дегазации металла происходит изменение значения активности кислорода в .металле и его температуры, что вызывает изменение показаний прибора 10. Оператор, воздействуя на расход инертного газа, выводит значение производной вновь на нуль. Когда показания активометров 4 и 5 между собой равны и их разность равна нулю, процесс вакуумирования закончен.При расходе инертного газа 150 л/мин разность ТЭДС активометров состав-. ляла 45 мв,по мере увеличения расхода газа до 200 л/мин разность ТЭДС состав ляла 25 мв, скорость движения металла равнялась 1,3 м/сек, значение производной равнялось нулю. Через шесть минут разность ТЭДС активометров составляла 35 мв, скорость движения металла уменьшилась до 1,0 м/сек, значение производной составляло +2 мвПри увеличении расхода инертного газа до 280 л/мин значение производной вновь равнялось нулю. В процессе плавки для под"ние расхода инертного газа от 200 до310 л/миг,На приведенной опытной плавке получено: не металлические включения уменьшились в пять раэ, содержание кислорода уменьшилось в два раза, время вакуумирования сократилось на 10.Использование предлагаемого способапоказало, что процесс вакуумирования:проводится в оптимальном режиме, причем процесс обработки металла контролируется непосредственно по качествуметалла, т.е. по изменению активности,кислорода в металле.формула изобретения 151Способ управления процессом вакуумирования стали,заключается в иэменении расхода, инертного газа, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью поддержания оптимального режима вакуумирования, повышения качества металла и сокращения времени вакуумирования определяют значения производной от разности активности кислорода в металле во всасывающем и сливном рукавах и путем изменения расхода инертного газа поддерживают значение производ" ной на минимуме.Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе:1.Заявка Р 2065811,кл,С 21 С 7/001 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,:2.Авторское свидетельство 9 37963, кл. С 21 С 7/00. 04,03.71. 1973.591516 в Щ йдСоставитель А.Абросимоведактор О.Снегирева Текред Я.Бабурка КоррекорректоР,С. Ямалова аказ ППП Патентф, г.ужгород, ул,Проектная, 4 л 538/23ЦНИИПИ Госуд11303 арственного по делам 5, Москва,Юагй 4 О ираж 71 бкомитета Совета Мин изобретений и откры -35, Раушская наб.,Подписнотров СССРй4/5