Способ обработки металла

,8013301 504 С 21 С 7/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 22) 1) скии и исп сурсо гии (72) В.С,Г (53) (56) Доне 1983,энергоочис 0181. 1. 038 а.7,26,6 Г 27 кл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 3985227/22-0202, 12.8515.08.87. Бюл. 9 30Всесоюзный научно-исследователи проектный институт по очистклогических газов, сточных водользованию вторичных энергорев предприятий черной металлурО.И,Солошенко, А.Г.Нотыч,урьев и В.Ф,Панкратов669.04 (088.8)Отчет ВНИПИЧермет тцкий филиал, Инв. В 0с.30.атент Японии В 53-6604, 10 АР 17/00, Р 47-52047, 09.03,тент Японии У 51-20321,0 А 536, Р 27 0 17/00, 24,06(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА(57) Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве. Цель изобретения - повышение эффективности защиты металла от окисления. Способ обработки металла включает подачу инертного газа вокруг струи металла, заливаемого в ковш. В период заполнения ковша до 60-ОЕ его объема в верхней части пристенной зоны ковша дополнительно создают горизонтальный кольцевой гаэодинамический экран из струй инертного газа шириной О, 1- О, 15 радиуса ковша. Это позволяет сократить запыленность конвективных потоков из ковша с 0 8-0 9 до 0 25 ЬУ Э Э 0,27 г/м по сравнению с подачейинертного газа только вокруг струи металла в месте ее контакта с поверхностью расплава. 2 табл 3 ил.1 13Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве,Цель изобретения " повышение эффективности защиты металла от окисления.На фиг, 1 представлен общий видустройства для реализации способаобработки металла; на фиг.2 - то же,вид сверху; на фиг.3 - изменение запыпенности газов конвективных потоковв зависимости от отношения Й/К.Способ обработки металла осуществляется следующим образом.В процессе выпуска жидкого металла из плавильной печи в ковш вокругсвободной струи падающего металла вместе ее контакта с поверхностью расплава в .ковш подают инертный газ.Одновременно в пристеночной зоне верхней части емкости ковша в периодзаполнения до 60-70% его объема дополнительно создают из струй инертного газа горизонтальный кольцевойгазодинамический экран шириной О, 10,15 радиуса ковша.Ширина кольца газодинамическогоэкрана, равная 0,1-0,15 радиуса ковша, обусловлена тем, что при уменьшении ширины защитного экрана до величины меньшей О., 1 радиуса ковша существенно повышается запыленностьгазов конвективных потоков из ковша.Повышение запыленности газов объясняется тем, что при ширине кольцевого экрана, меньше 0,1 радиуса ковша,не перекрывается полностью зона присоса атмосферного воздуха в ковш,При увеличении ширины защитногоэкрана свыше О, 15 радиуса ковша невлияет на снижение запыленности газов конвективнык потоков, и поэтомуэкономически нецелесообразно ввидуповышенных расходов энергоносителя,Исследования, приведенные при испытаниях опытно-промышленной установки на 250 т ковше для слива стали измартеновской печи, показали (фиг,2),что изменение ширины защитного газодинамическога экрана в зависимостиот отношения 1/К, где 1 - ширина экрана; а К. - радиус ковша, от 0 довеличины О, 1 приводит к снижению запыленности газов конвективных потоков из ковша от 0,9 до 0,3 г/м . При3увеличении значения ОК от 0,1 доО, 15 запыленности газов, изменяетсянезначительно и находится в пределах30176 2 0,28-0,25 г/мз, Дальнейшее увеличение ширины экрана в зависимости от /К до значения 0,2 не влияет на запыленность газов конвективных потоков, которая остается на уровне 0,25 г/м газа, т,е, дальнейшее увеличение ши" рины экрана и связанное с этим увеличение расхода инертного газа при постоянной скорости истечения струй экономически нецелесообразно.Результаты оптимизации диапазона параметров предлагаемого способа представлены в табл. 1,1 О Из табл. 1 видно, что наиболее оптимальная ширина кольцевого газоди" намического экрана находится в пределах /К, равных О, 1 ( /К 0,15.Падающая из желоба струя расплав" ленной стали, диаметром около 0,5 м,пересекает плоскость поверхности ковша практически по центру окружности его верха и только в конце операциислива незначительные остатки расплава и шлака падают в ковш почти отвесно. Но учитывая, что распределительные патрубки коллектора отстоятдруг от друга на значительном расстоянии (в приведенном примере реа 25 30 лизации предлагаемого способа это расстояние равно750 мм), то брызгиметалла и шлака вполне свободно попадают в ковш, минуя патрубки,Кроме того, необходимо учесть,что горизонтальный защитный газодинамический экран отключает при наполнении ковша сталью на 60-70% егообъема и коллекторы для создания этого экрана отводят под рабочую площадьпечи. Это связано с тем, что к этомупериоду времени слива расплава над 35 40 жидкой сталью в ковше образуется существенная шлаковая прослойка, надежно защищающая расплав от взаимодействия с атмосферным воздухом надвсей поверхностью металла в ковше,кроме участка падающей струи жидкойстали, которая разбивает шлаковуюпрослойку. В этот .период в ковш подают инертный газ только .вокруг па 45 50 дающей струи металла для обдува образующихся при пацении расплава брызг металла,Устройство, обеспечивающее реализацию способа, содержит .коллектор 1 пля подачи инертного газа вокруг струиметалла в месте ее контакта с поверхностью расплава, который установленТ а б л и ц а 1 Величина отношения ширины кольцевого защитного экрана к радиусу окружности верха ковшаВ/к Расход инертного газана осуществление способа, м /ч 10 Запыленность газов конвективных Потоков Изковша,г/м в ковш наДовЕРХНОСтЬрасплава на создание кольцевого защитногоэкрана 0,0 1,2 0,0 0,9 0,05 1,2 0,5 0,45 1,2 0,28 з 133017 на сливном желобе 2 и коллекторы 3 для создания горизонтального кольцевого газодинамического экрана, размещенные по окружности верха ковша5 4. Коллекторы 3 снабжены распределительными патрубками 5 с продольными щелевыми отверстиями для истечения инертного газа, Патрубки 5 равномерно установлены по длине коллекторов и направлены вдоль радиусов к центру окружности верха ковша 4. Расстояние между патрубками зависит от параметров инертного газа из условия создания непрерывного газодинамического 15 экрана. Длина патрубков 5 соответствует ширине создаваемого газодинамического экрана.П р и м е р. При выпуске расплавленной стали из 250 т-ной мартеновской печи в разливочный ковш производят обработку расплава инертным газом (азотом). Радиус окружности верха разливочного ковша 1,9 м.Обработку расплава инертным газом 2 б производят в процессе наполнения ковша 4. При этом, инертный газ подают отдельными струями вокруг струи падающего металла, Расход инертного газа для подачи в ковш составляет 30 1200 м /ч, коллектор 1 содержит десять сопел, расположенных на расстоянии 80 мм друг от друга. Диаметрсопла 8 мм.Одновременно с подачей инертного 1 газа в ковш, в пристеночной зоне З 5 верхней части емкости ковша создают горизонтальный кольцевой газодинамический экран из струй инертного газа. Кольцевой защитный экран создают по 40 средством истечения инертного газа7через щелевые отверстия патрубков 5. Диаметр патрубков равен 57 мм. Расположены патрубки 5 на расстоянии 750 мм друг от друга по длине окружности коллекторов 3. Длину патрубков 5 выбирают, исходя из длины щелевого отверстия для создания защитного экрана.Примеры реализации заявляемого способа показаны в табл.2.Организация горизонтального кольцевого газодинамического экрана шириной 0,1-0,15 радиуса окружности верха ковша совместно с подачей инертного газа на обработку расплава в ковше в период заполнения до 60-703 его объема, позволяет сократить запыленность газов конвективных потоков из ковшав 3 раза (с 0,8-0,9 до 0,23-0,28 г/м) по сравнению с подачей инертного газа только вокруг струи металла в месте ее контакта с поверхностью расплава. формула и з обретения Способ обработки металла, включающий подачу инертного газа вокруг струи металла, заливаемой в ковш, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты металла от окисления, в период заполнения ковша до 60-703 его объема в верхней части пристенной зоны ковша дополнительно создают горизонтальный кольцевой газодинамический экран из струй инертного газа шириной О, 1-0, 15 радиуса ковша.1330176 Продолжение табл.) Запыленность газов конвектнвныхпотоков из Расход инертного газа,на осуществление способа, м /ч 10 Величина отношения ширины кольцевого защитного экрана к радиусу окружности верха ковша1/К на создание кольковша,г/м0,26 1,2 0,13 0,15 0,25 1,3 1,2 0,25 1,75 1)2 0,20 Таблица 2 Граничные условияпроцесса ШиринакольцеРасход инертног газа на.реализа цию заявляемого способа,м/ч,10 вогоэкрана 1/К мм в ковш на кольцевой экран ковш мартеновской печи емкостью 250 т 0,28 190 1,2 0 9 0,1 190 Радиус окружности верхаковша, 1,9 м 0,26 247 1,2 1,1 285 1,2 1,3 0,25 Разливочный 0,13 2470,15 285 в ковш наповерхностьрасплава Параметрыщелевогоотверстия,шири- длинана цевого защитногоэкрана Запыленность газов конвективных потоков из ковша,г/мЗ,4 Н г ени 35,4 113 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна Тираж И Государств делам изобре 5, Москва, Ж Подпикомитета СССРи открытийаушская наб., д.