Способ управления процессом вакуумирования стали

(ы)м. Кл. С 21 С 7/10 с присоединение)и заявки М Ввударстаанны 11 квинтет СССР не данаи наабретеннй н открытий(23) Приоритет Опубликовано 23.01,82, Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 25, 0 1. 82(72) Авторы изобретения Б.П. Чумаков, Г.В. Алексенко, В.И. Явойский, В.Н Лебедев, И.Е, Косматенко, В.И. Сыров, Л.С. Порохов и Л.С Ефремова Московский институт стали и сплавоВ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАКУУМИРОВАНИЯСТАЛИ Изобретение относится к внепечной обработке стали и может быть использовано для проведения процесса вакуумирования стали в ковше,Известен способ циркуляционного вакуумирования стали, используемый и на установке ковшевого вакуумирования металла с продувкой аргона через пористую пробку в днище ковша, при котором суммируют компоненты отходящих газов при вакуумировании и по значению максимума определяют требуемый расход инертного газа, вво- . димого в металл 1. Однако при использовании этого способа требуется масс-спектрометр со счетно-решающим устройством, эксплуатация которых в условиях сталеплавильного цеха сопряжена со знатО чительными трудностями (запыленность, вибрация, повышенная температура, требуются значительные производственные площ)ади). 2Наиболее близким к изобретению является способ управления процессом вакуумирования стали на циркуляционной установке с использованием инертного и активного газов, при котором измеряют массу движущегося слоя металла в вакуумной камере и по значению производной от массы движущегося слоя металла определяют требуемые расходы активного и инертного газов 2 Д .Однако известный способ управления процессом вакуумирования стали на установке ковшевого вакуумирования стали с продувкой активным и инертным газов использовать нельзя, так как масса металла в ковше при продувке газами не изменяется.Целью изобретения является сокращение времени вакуумирования и повышение качества металла.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом ковшевого вакуумирования ме89966 5 15 яо 25 45 50 55 талла, включающему изменение требуемого расхода активного газа, измеряют расход отходящих газов, а расход активного газа увеличивают до момента, когда производная от расхода отходящих при вакуумировании газов будет равна нулю, что соответствует необходимому расходу активного газа.На Фиг, 1 представлена блок-схема управления; на фиг. 2 - график результатов эксперимента,Ковш 1 с металлом, установленным в вакуумную камеру 2, имеет в днище пористую пробку 3, Разрежение в вакуумной камере 2 создается вакуумными насосами 4, на выходной трубе которых установлена диафрагма 5. Пе репад давления, возникающий на диафрагме 5, преобразуется в электрический сигнал дифманометром 6, который регистрируется прибором 7. Через реостат дистанционной передачи показаний сигнал с прибора 7 вводится в дифференцирующий блок 8 и с него поступает на вторичный прибор 9, который показывает величину и знак производной от расхода отходящих газов при вакуумировании металла,Регулирование расхода инертного газа производится регулировочным вентилем 10, Измерение расхода этого газа производится путем измерения перепада давления на диафрагме 11 дифманометром 12, сигнал с которого поступает на вторичный прибор 13.Регулирование расхода активного35 газа (Фреона) осуществляется регулировочным вентилем 14, измерение расхода производится методом переменно" го перепада давления на диафрагме 15,4 О сигнал с которой поступает на дифманометр 16 и регистрируется вторичнымприбором 17, шкала которого проградуированэ в единицах расхода. Смешивание инертного и активного газов производится в смесителе 18,Вакуумирование производится следующим образом.Иостовой подъемный кран устанавливает ковш 1 с металлом в вакуумнуюкамеру 2. Оператор подключает шланг,соединяющий пористую пробку 3 с трубопроводом, включаются вакуумные насосы 4, в вакуумной камере 2 создается разрежение 1-2 мм рт. ст. Черезпористую пробку 3 в металл вводитсяинертный газ и под воздействием пузырьков газа происходит перемешивание металла в ковше и соответственно 7 4его дегазация. Оператор увеличиваетчерез регулировочный вентиль 10 расход инертного газа, интенсивность дегазации металла увеличивается, увеличивая при этом расход отходящих газов, Увеличение расхода отходящих газов вызывает увеличение перепада давления на диафрагме 5 и через дифманометр 6 фиксируется прибором 7. Сигнал на увеличение расхода отходящихагазов через блок 8 дифференцированияпоступает на вторичный прибор 9, Оператор продолжает увеличивать расходинертного газа до тех пор, пока значение производной не будет равно нулю.Оператор, через регулировочный вентиль 14, начинает вводить в металлактивный газ, расход которого черездиафрагму 15 и дифманометр 16 фикси-,руется на приборе 17. Расход отходя-.щих газов начинает уменьшаться, чтофиксируется приборами 7 и 9. Операторувеличивает расход активного газадо тех пор, пока производная от расхода отходящих газов не будет равнанулю. Тогда оператор вновь увеличивает расход инертного газа, пока производная от расхода отходящих Базовне достигнет нуля. Попеременное увеличение расходов инертного и активного газов оператор производит до техпор, пока не прекратится газовыделение из металла, что фиксируется прибором 7,На одном из предприятий на промышленной установке ковшевого вакуумирования стали был проведен эксперимент. При расходе инертного газа(аргон) 150 л/мин расход отходящихЬеигазов составлял 3,1 м /мин, на второиминуте в металл стали вводить активный газ (фреон) с расходом 80 л/мин,расход отходящих газов резко снизился до 2,3 м/мин. В течение 5 минсоотношение инертного и активного газов поддерживали постоянным, расходотходяих газов снизился до1,98 м /мин. На восьмой минуте вакуумирования прекратили подачу активного газа, расход отходящих газоввозрос до 2,3 м /мин.Эксперимент показал, что при проведении процесса вакуумирования металла в ковше с использованием инертного и активного газов предлагаемыйспособ позволяет проводить процессдегазации металла по оптимальномурежиму, сократить время вакуумирования на 5-10/, повысить качество ме5 8996 талла за счет снижения содержания водорода на 30-ч 0. Кроме того, для осуществления данного способа управления используется недорогая аппаратура, отличающаяся высокой надежностью в условиях сталеплавильного цеха,Формула изобретенияСпособуправления процессом вакуумирования стали, включающий изменение требуемого расхода активного газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени ва 67куумирования и повышения качества металла, при вакуумировании измеряютколичество отходящих газов и расходактивного газа увеличивают до момента,когда производная от расхода отходящих при вакуумировании газов будетравна нулю, что соответствует необходимому расходу активного газа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 379638, кл. С 21 С 7/00, 19722, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2685565/22-02,кл. С 21 С 7/00, 1978.