Способ обработки жидкого металла

О П И С А, Н И Е (и)836130ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветсиихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт, свил-ву22) Заявлено 06.08.79 (2) 2808254/22с присоединениеат заявки М Кд.1 С 7/10 1 Ьеударетееиимй комитет СССР ао делам изобретений и вткрытийопубликования описания 09 06 8 Ю, М. Крут, В. ф, Ситников, М. М. Кудрявцев, С, И. ДьяковЮ, В. Лапинер, Ю. А. Чернов, М. Р. Меньшиков и Г, Э, Ильин Авторызобретени ОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТА а и достигается тем, чтосмесь вводят в вакуумИзобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве высококачественнойстали,Известен способ обработки жидкогометалла синтетическим шлаком с последующим циркуляционным вакуумированием1Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению явпяется способ обработки жидкого металла, когда операция,10рафинирования синтетическими шлаками ициркуляционное вакуумирование проводятодновременно, При этом реагенты для образования синтетического шлака вводят в15вакуумную камеру в порошкообразном виде в струе газа, вводимого в нижнюючасть подъемного рукава установки 12.Известные способыимеют ряд существенных недостатков:вдувание шлакообраэующих материаловчерез узел ввода инертного газа (диаметртрубок, как правило, не превышает 2,0 мм)требует тщательной их подготовки - помол, хранение, транспортировка. Это требует существенных дополнительных затратамалая скорость подачи шлакообразую щих материалов через узел ввода транспортирующего газа и ограниченная длительность вакуумирования (последняя ли митируется, как правило, температурными потерями металла) не позволяет наводить большое количество синтетического шла-. к , что существенно ограничивает эффект вность этого способа обработки .в классическом способе циркуляционного вакуумирования отсутствует возможность регулирования количества шлака и времени его пребывания в вакуумной камере, так как невозможно удалять шлак в процессе обработки.Целью изобретения является повншение эффективности рафинирования и десульфурации, упрощение схемы подготовки шлакообразующих материалов с исключением операции помола.Укаэанная цельшлакообразуюшуюную камеру из бункера в количестве О,З1,0% от массы обрабатываемого металласо скоростью, составляющей 0,2-1,0% отскорости циркуляции металла, В процессе обработки металла в вакуумной каме 5ре в зону под сливным рукавом вдуваютинертный газ с расходом до 25% от расхода газа, вводимого в подьемный рукав.На современных вакуумных установкахбункера для подачи материалов в камерудопускают размер отдельных кусков 30100 мм, Это устраняет дорогостоящиеоперации помола вводимых материалов ивдувания их в вакуумную камеру, чтосущественно упрощает схему подготовкиматериалов.Количество шлака, наводимого в вакуумной камере, зависит от массы обрабатываемого металла, Зля обработки плавокмассой менее 40 т расход шлака приближается к 1,0% от веса металла,а более150 т - к 0,3%, Выше указанного коли-,чества нецелесообразно, т.к, может привести к ухудшению условий дегазации ибольшому охлаждению металла, а менее 250,3% не обеспечивает высокой степенидесульфурации,Скорость ввода шлакообразующих материалов допжна составлять 0,2-1,0% отскорости циркуляции металла через ваку- ЗОумную камеру. Выше 1,0% приводит кбольшому падению температуры металла,поскольку в этом случае масса одновременно вводимых шлакообразующих материалов с более низкой температурой сонэмерима с массой металла, находящегосяв вакуумной камере, Уменьшение скорости ввода ниже 0,2% приводит к неоправданному увеличению длительности вводавсей порции шлакообразующих материалов. 40 Проведенными исследованиями показано, что при циркуляционном вакуумировании имеется возможность регулирования количества шлака и-времени его пребывания в вакуумной камере путем создания условий для образования шлакометаллической эмульсии с удалением его в ковш через сливной рукав, Глубокое рафинирование и десульфурация металла происходит бла 50 годаря созданию высокоразвитой межфаз ной поверхности шлак-металл при образовании эмульсии и прохождении эмульгированных капель шлака через столб металла. Это достигается путем вдувания (поддува) инертного газа в металл в вакуумной камере над сливным рукавом. Изменением расхода инертного газа до 25% от расхода его во всасывающий рукав регулируют количество и время пребывания шлака вкамере. Без поддува шлак остается в вакуумной камере. С увеличением расходагаза на поддув время пребывания порциишлака в камере экспоненциально уменьшается; превышение этой величины более,чем 25% от расхода газа во всасывающем рукаве не приводит практически кдальнейшему сокрашению времени.По мере насыщения серой и снижениярафинирующих свойств шлак иэ вакуумнойкамеры быстро удаляют увеличением расхода газа на поддув и заводят новыйшлакОпробование способа обработки жидкогометалла шлаком во время циркуляционного вакуумирования проведено на модели.В качестве жидкости, моделирующей металл, использовали воду, а шлак-растворвакуумного масла ВМв керосине, Эффективность рафинирования оценивали попереходу Йода, растворенного в металлев шлак, В "металл" в вакуумной камере над сливным рукавом вдували инертный газ. Результаты опробования приведены на-фиг. 1 и 2. Время пребывания"шлака" в камере с увеличением расходагаза сокращается, а при достижении 25%от расхода его во всасывающий рукавдальнейшее сокращение несущественно.При поддуве скорость перехода примесииэ "металла" в "шлак" значительно сокращается.Использование способа обработки жидкого металла синтетическим шлаком прициркуляционном вакуумировании с регулированием количества и времени пребыванияшлака в вакуумной камере обеспечивает посравнению с существующими способамиследующие преимущества:позволяет значительно упростить схему подготовки шлакообразующих материалов, исключив дорогостоящие операции помола и транспортировки порошка;значительно сократить расход синтетического шлака при сохранении или увеличении эффективности рафинирования и десульфурации металла;получать высококачественный металлс низкой концентрацией серы и неметаллических включений в цехах, где нет возможности выплавлять синтетический шлак,Экономическая. эффективность составит1,0-2,0 руб.на одну тонну обработаннойстали,формула изобретен ия1, Способ обработки жидкого металла, включающий циркуляционное вакуумирова2. Авторское свидетельство СССР% 337411, кл. С 21 С 7/10, 1969. 8 МИО 6ние с одновременным рафинироьэнйем шла- металла в вакуумной камере в зону подком, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сливным рукавом вдувают инертный газ сс целью увеличения аффективносги рафини- расходом до 25% ог расхода газа, ввощрования и десульфурации металла, упроще- мого в подъемный рукав.ния схемы подготовки материалов, шлакообразующую смесь для образования рафи- , Источники информации,нировочна о шлака вводят в вакуумную принятые во внимание при экспертизекамеру из бункера в количестве 0,3-1,0%от массы обрабатываемого металла со 1. Журнал фСгальф, 1979, Ж 1,скоростью, сосгавляющейО,2-1,0% ог 16 с, 23-2 В,скорости циркущщии металла2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в процессе обработки