Способ циркуляционного вакуумирования металла

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 0% (И) Р 1511 С 21 С 7/10 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТ К АВТОРСК СПООВАНИЯгаэация мя теого ЦИРКУЛЯЦИОННОТАЛЛА, включаю гирования и пес т л и ч а ют то лью улуч что,этапа вление иэ паакуумиро движени рубков нвания напр каждо жное,ектно-коаллургии Фнепечное"Металлур" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(71) Всесоюзный ордена Лено-исследовательский и прструкторский институт метческого машиностроения(54) (57)ВАКУУМИРэтапы деремешиванщий сшения каждизменяютталла втивополоИзобретение относится к металлургии, а точнее к внепечной обработке металла.Известен способ циркуляционного вакуумирования жидкого металла. Известный способ заключается в непрерывной обработке металла, циркулирующего через вакуумкамеру 1Недостатком его является постоянное направление потока металла, при котором наблюдается повышенный износ футеровки вакуумкамеры и незначительная интесивность перемешивания металла,Наиболее близким к предлагаемому 15по технической сущности и достигаемым результатам является способциркуляционного вакуумирования жидкого металла, включающий этап дегазации, легирования и перемешивания20металла 121Недостаток способа - постоянноенаправление потока циркулирующегометалла, при котором перемешиваниеметалла в различных участках ваннысущественно отличается.Вследствие недостаточной эффективности перемешивания для достиженияоднородного состава металла необходимо дополнительное время, увеличивающее продолжительность процесса.Кроме того, футеровка всасывающегопатрубка и прилегающих участков днища при постоянном направлении потокаизнашивается гораздо быстрее, чем3футеровка сливного патрубка,Более интенсивный износ футеровкив устье всасывающего патрубка объясняется преимущественным протеканиемв этой зоне дегазации и реакции 40окисления углерода.Неравномерный износ футеровкиприводит к снижению ее стойкости,При этом увеличивается общая продолжительность простоев, связанных сзаменой патрубков, и нижней частивакуумкамеры, повьппается расход огнеупоров, а производительность оборудования соответственно снижается.Цель изобретения - улучшение 50качества металла и сокращение расхода огнеупоров,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу циркуляционного вакуумирования металла, включающему этапы дегазации, легирования и перемешивания металла, в тече"ние каждого этапа вакуумирования из-,меняют направление движения металлав каждом из патрубков на противоположное.На фиг.1 показано устройство дляосуществления способа; на фиг, 2разрез А-, на фиг,1,Способ заключается в следующем,Патрубки 1,2 и 3 вакуумкамеры 4погружают в металл, содержащийсяв ковше 5, затем в вакуумкамере 4создают предварительное разрежение,при котором металл поднимается попатрубкам и заполняет нижнюю частьвакуумкамеры.Затем при помощи устройств длятранспортировки 6 металла осуществляют его циркуляцию через вакуумкамеру 4, продолжая снижать остаточное давление в вакуумной системе. Помере снижения давления газы, растворенные в металле, выделяются и откачиваются.После завершения дега:ации производят легирование металла путем подачи в вакуумную камеру сыпучих материалов. Для равномерного распредения добавок после завершения легирования осуществляют перемешивание металла путем его дополнительной циркуляции через вакуумкамеру при достигнутом разрежении.В течение каждого этапа (дегазации,легирования и перемешивания) направление движения металла в каждом изпатрубков, по крайней мере один раэ,изменяют на противоположноеПослеокончания перемешивания давление ввакуумкамере повышают до атмосферногои патрубки извлекают из металла,П р и м е р, Производят вакуумиро" вание конструкционной стали в вакуумкамере 4 с тремя патрубками 1-3, оборудованными трубками для подачи аргона и равномерно расположенными по окружности. Вместимость ковша составляет 100-130 т. Установка оборудована пароэжекторным насосом (не показан), производительностью 450 кг/г сухого воздуха при давлении 0,5 мм рт,ст.Одновременно с погружением патрубков 1-3 в металл включают подачу аргона через трубки под давлением 0,8-1 кгс/см , Вакуумную камеру 42соединяют с насосом и через 2-3 мин давление над поверхностью металла достигает 100 мм, рт,ст, а металл1092188 заполняет нижнюю часть вакуумка меры 1,Затем давление аргона в трубкахпатрубков 3 и 1 увеличивают до 34 кгс/см , и металл, увлекаемый25пузырьками аргона поднимается попатрубкам 3 и 1, подвергается дегазации в вакуумкамере 4 и сливаетсяпо патрубку 2, в трубках которогодавление аргона поддерживается на 1 Опрежнем уровне. В течение последующих 9-12 мин давление в вакуумкамере снижается до 0,5 мм рт,ст., приэтом происходит деГазация металла.. Через 3-4 мин давление аргона в 152.патрубке увеличивается до 3-4 кгс/см,а давление в патрубке 3 снижаетсядо 0,8-1,0 кгс/см 2. Подъем металлав камеру осуществляют по патрубкам2 и 1, а слив через патрубок 3. Еще 2 Очерез 3-4 мин направление потокаметалла опять изменяют, при этомв качестве сливного используют патру-.бок 1.После окончания дегазации в течение 3-4 мин производят добавку ферросплавов, алюминия и коксика,а затем)3-4 мин перемешивают металл. В течение каждого из этих этапов в качестве сливного поочередно. исполь- ЗОзуют патрубки 1,2 и 3. ГТаким образом, в течение каждого этапа процесса вакуумирования направление движения металла в каждом патрубке было изменено на противоположное.После окончания перемешивания процесс заканчивают.Наряду с описанным возможны и друО . гие варианты выполнения способа.Для слива металла одновременно могут использовать несколько патрубков, например два из трех. 4В ходе одного и того же процессавакуумирования количество сливныхпатрубков может изменяться, что позволяет более гибко управлять процессом,Наряду с "эрлифтом" для транспортировки металла могут быть примененыиндукционные насосы. В этом случаеотпадает необходимость в постояннойподаче аргона через трубки сливногопатрубка.Данный способ наиболее эффективенпри использовании вакуумкамеры с тремя патрубками, количество которых,однако, может быть уменьшено до двухили увеличено.В результате периодического изменения направления движения металлаперемешивание его улучшается вследствие увеличения турбулентной энергии частиц металла в переходный период, а также вследствие периодического перемещения по объему ванны зонс повышенной и с уменьшенной энергией перемешивания. Благодаря болееинтенсивному перемешиванию однородность готового металла значительноповышается, а продолжительность вакуумирования может быть сокращена.Кроме того, периодическое изменение направления движения металлавыравнивает износ футеровки патрубков н нижней части днища, вследствиечего срок службы огнеупоров и продолжительность кампании увеличиваются, а общая продолжительность простоек, связанных с ремонтом футеровки, уменьшается приблизительно наЗОХ,Ориентировочно годовой экономический эффект, достигаемый за счетэкономии огнеупоров и повышения производительности вакууматора, составляет 28 тыс.руб.Заказ 3209/17 Тираж 540ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Корректор О.БилакПодписное