Способ управления процессом вакуумирования стали

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 969751 1) Дополнительное к авт. свид-ву 51 М. Кл з С 21 С 7(23) Приоритет вки ео Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(53) УДК 669,054,2- -902(0888 ) Опубликовано 30.10,82 Бюллетень М 40 Дата опубликования описания 30.10.82 В.Алексенко, С.В.ЕмельяновГ.Восходов, В.И.Сыров, Б.Пи А,В. Явойский(72) Авторы изобретен и сктябрьской Ревсълюции и орде;,"Знамени инститУт стали:и-еплавов Московский ордена ТрУдового Красног(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИвозможный расход массы металла через вакуумную камеру, но не позволяет создать во всасывающем рукаведисперсный режим течения гаэометаллической смеси. Создание же дисперсного режима движения газометалли-.ческой смеси во .всасывающем рукаве значительно увеличивает поверхность фазы газ-металл что соответФственно увеличивает интенсивностьдегазации металла, при его прохождении через вакуумную камеру установки,Цель изобретения - сокращениевремени вакуумирования и повышениекачества металла за счет созданияво всасывающем рукаве установки дисперсного режима течения гаэометаллической смеси.20 Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу управленияпроцессом вакуумирования, включающему определение оптимального расхода инертного газа, измерение величины колебаний массы металла в вакуумной камере, увеличивают частотуимпульсов оптимального расхода инертного газа до момента, когда среднее 30 значение от величины колебаний Изобретение относится к внепечной обработке стали и может быть использовано для проведения процесса вакуумирования стали циркуляционнымспособом.Известен способ управления, в котором суммируются компоненты отходя щих газов при вакуумировании и по значению максимума определяют требуемый расход аргона 13.При использовании приведенного способа требуется масс-спектрометр со счетно-решающим устройством, эксплуатация которых в условиях сталеплавильного цеха сопряжена со эна" чительными трудностями ( запыленность повышенная температура окружающей среды, требуются значительные производственне площади ).Наиболее близким по технической сущности является способ управления процессом вакуумирования стали, согласно которому измеряют частоту и амплитуду колебания массы металла в вакуумной камере и по максимуму от их произведения определяют требуеый расход инертного газа 12 ЪОднако известный способ управле ,ния дает возможность в процессе вакуумирования обеспечить максимально 1 евУмков,. А.В.Бакакин3металла в вакуумной камере будет минимальным.Нп Фиг. 1 дана схема устройства, реализующая предлагаемый способ управления процессом вакуумирования стали; на фиг. 2 - диаграмма колебания уровня металла в вакуумка мере.На установке 1 циркуляционного вакуумировання стали под опорные консоли устанавливаются тенэодатчики 2. Сигналы с тенэодатчиком усиливаются тенэоусилителем 3. Сумматор 4 преобразует усиленные сигналы с тензодатчиков в сигнал, пропорциональный массе металла в вакуумной камере. С сумматора 4 один сигнал поступает на электрический фильтр 5. С электрического Фильтра 5 переменная составляющая сигнала поступает на блок б выпрямления. Выходной сигнал с блока б выпрямления приходит на измерительный прибор 7. Порции инертного газа создаются дисковым импульсным регулятором 8, который выполнен на базе дискового регулировочного крана КРШелевого типа со снятыми ограничителями угла поворота диска. Частота и объем порции инертного газа регулируются путем изменения скорости вращения двигателя 9 постоянного тока, который жестко связан с дисковым импульсным регулятором 8, Скорость вращения двигателя 9 постоянного тока регулируется через блок 10 управления, Другой сигнал с сумматора 4 поступает на измерительный прибор 11, предназначенный для измерения массы металла в вакуумной камере установки. Расход инертного газа регулируется вентилем 12.Способ осуществляется следующим образом.Ковш с металлом располагают под установкой 1 циркуляционного вакуумирования стали. По указанию оператора рукава установки погружают в ковш с металлом. Включаются вакуумные насосы, в вакуумной камере создается разрежение и металл, по рукавам поступает в вакуумную камеру, После набора разрежения на тензоусилители 3 производится компенсация статической массы металла в вакуумной камере. При открытом дисковом импульсном регуляторе 8 оператор подает во всасывающий рукав установки инертный газ. В результате явления "эргазлифта". металл начинает циркулировать через вакуумную камеру. Оператор увеличивает расход инертного газа до достижения массой движущегося слоя металла максимума, который определяется по измерительному прибору 11.При оптимальном расходе инертного, газа во всасывающем рукаве установки газометаллическая смесь движетсяв пробковом режиме, т,е. слой газа - слой металла, что вызываетколебание уровня металла в вакуумной камереОператор через блок 5 10 управления включает двигатель .9постоянного тока, который начинаетвращать диск импульсного регулятора 8. Инертный гаэ начинает поступать во всасывающий рукав порция ми. Во всасывающем рукаве установки изменяется режим движения газометаллической смеси, переходя от пробкового к дисперсному. Колебанияуровня металла в вакуумной камереуменьшаются. Переменная составляющаяот колебания массы металла в вакуумной камере снижается. Соответственно снижается среднее значение сигнала с блока б выпрямления, чтоФиксируется измерительным прибором 7.Путем изменения скорости вращения двигателя 9 постоянного тока оператор варьирует частоту порций инертного газа до тех пор, пока колебанияуровня металла в вакуумной камерене будут минимальными, По мере дегазации масса металла в вакуумнойкамере снижается, оператор вновь, увеличивает расход инертного газадо тех пор, пока масса металла недостигнет максимума. Оператор вновьчерез блок 10 управления начинаетпроизводить вариацию скорости вращения диска импульсного регулятора 8 до тех пор, пока показания измерительного прибора 7 не будут минимальными.Таким образом, выявляя по масседвижущегося слоя металла оптимальный расход инертного йьза, а по ми нимуму величины колебаний уровняметалла в вакуумной камере требуемуючастоту импульсов оптимальногорасхода инертного газа, операторпроводит процесс вакуумирования ме.- 45 талла в оптимальном режиме. Как только максимум массы движущегося слояметалла в вакуумной камере установки прекратит изменяться, т.е. дегазация заканчивается, процесс ва куумирования заканчивают.Испытания предлагаемого способа.управления процессом вакуумированиястали проводится на промышленнойустановке циркуляционного вакуумирования стали. На Фиг. 2 прйводитсядиаграмма изменения колебания уровня металла в вакуумной камере помере изменения частоты импульсоврасхода инертного газа. Проведенныеисследования показывают, что в сред нем до. вакуумирования - кислорода0,0112, водорода 5,4 смз/100 г,после вакуумирования - кислорода0,005, водорода 2,6 см 3/100 г, Приэтом время вакуумирования металла65 сокращается на 10-12. Содержаниекислорода снииается на 30, количество водорода уменьшается на 25- 30 по сравнению с серийными плавками еЭкономическая эффективность от внедрения способа управления процес 1 сом вакуумирования стали составит: ,за счет сокращения времени вакуумирования - 15 тыс.выруб. в год, за счет повышения каЧества металла тыс. руб. в год.формула изобретенияСпособ управления процессом вакуумирования стали, включаюций определение оптимального расходас инертного газа, измерение величиныколебаний массы металла в вакуумной камере, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью сокращения времени вакуумирования и повыаения качества металла, увеличивают частотуимпульсов расхода инертного газа до момента достижения среднегозначения величины колебаний металлав вакуумной камере минимального зна чения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 37963 В, кл. С 21 С 7/00.15 2, Авторское свидетельство СССР9 515798, кл. С 21 С 7/00.969751 Д Х /Ую,кй 2 Составитель Г. Деминактор В. Петраш ТехредЕ.Харитончик корректор В. Бутяга коми 5 ская илиал ППП "ПатТираж 587ПИ Государственноо делам изобретенМосква, Ж, Ра Подписиета СССР рытий аб., д.