Способ обработки жидкой стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1(57) Изобре металлургии гии обработк нейтральными ными матери ТКИ ЖИДКОЙ СТАЛИ тносится к черной РА в частности к технол акой стали в ковшеми и порошкообразпри выпуске ее из и жид гаСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Восточный филиал Института черной металлургии(56) Авторское свидетельство СССРУ 371275, кл. С 21 С 5/04, 1967.Власов Н.Н. и др. Повышение эф"фективности обработки металла в ковше аргоном. Сб. Проблемы стальногослитка. Труды У конференции послитку.-М.; Металлургия, 1969,с 450-452. сталеплавильного агрегата. Цель изобретения - повышение эффективности использования продувки газом и порошкоабразного материала. Способ обработки жидкой стали включает выпуск стали через желоб в ковш, присадку добавок и подачу газа и порошкообразных материалов через погружаемую в металл продувочную фурму. В процессе продувки металла фурму размещают в плане ковша в централь ной зоне, ограниченной сектором соцентральным углом 135-225 , центральной окружностью с радиусом, составляющим 0,1-0,3 и 0,7-0,75 радиуса дна ковша, и смещенной в противоположную от желоба часть ковша. Глубину погружения фурмы в ходе продувки изменяют от 20 до 107 высоты уровня металла в ковше. Изобретение позволяет существенно повысить эффективность обработки стали порошкообразными м териалами и улучшить ее качество.1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл, 1Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к технологии обработки жидкой стали в ковшенейтральными газами и порошкообраз.ными материалами при выпуске ее изсталеплавильного агрегата.Цель изобретения - повьппение эфФективности использования продувкигазом и порошкообразного материала.На Фиг.1 схематично изображеновзаимное расположение продувочнойфурмы в плане ковша и оси подающегожидкую сталь желоба; на Фиг.2 - графические данные результатов испытаний предлагаемого способа продувки;на фиг.3 - то же, что на фиг,1, суказанием оптимальных параметровспособа,Предлагаемое расположение Фурмыобеспечивает максимальную длительность пребывания и количество твердь 1 х частиц в объеме обрабатываемогометалла,13574342тивность ОорЯботки порошкообрдзными материалами резко снижается (табл.1).Погружение Фурмы в пределах сектора, ограниченного углом 90 , но за пределами дуги с радиусом, состав)ляющим 757. радиуса цна ковша, т.е. в непосредственной близости от футеровки, приводит к локальному износу футеровки ковша, что недопустимо с точки зрения стойкости ковша. Глубина погружения Фурмы в металл определена на основании данных о вдувании порошкообразного материала в 50-тонный сталеразливочвый ковш,В начале продувки при наполнении ковша на 1/4 высоты погружение фурмы на глубину менее 203 высоты столба металла характери,Уется низким усвоением вдуваемого материалд. металлом. Увеличение глубины погружения фурмы более чем на 502 высоты столба метал; ла приводит к повышенному износу Футеровки (тд.бл,2).Проведенными иссг 1 едованяями установлено, что в различных точках объема ковша потоки металла имеют не только различные скорости, но и различные направления, Выбор оптимального места ввода продувочной Фурмы относительно центра ковша определяется кинетической энергией падаю. - щей струи металла и поропковогазово"- го потока на выходе из сопла, На ос. нованяи результатов исследований, выполненных в лабораторных условиях, наиболее высокие значения отношения массы порошка, остающегося в объемеЖ 1жидкости (г 0 ) в течение контрольногоивремени, ко всей массе введенного порошка (п , а следовательно, ии,длительность пребывания дисперсных частиц в жидкости имеют место при расположении Фурмы в предлагаемом участке. Визуальные наблкдения раз-. вития циркуля 11 яонных потоков жидкости на прозрачной модели ковша также показывают, что в данном участке складываются наиболее благоприятные гидродинамические условия для увеличения длительности пребывания дисперсных частиц в объеме металла. При погружении Фурмы за пределамипредлагаемого участка (исключаячасть сектора за пределами радиусаВ) Фурма,попадает в зону противотокаметалла, возникающего от воздействияистекающей струи металла, и эффек 35 40 ,Я В конце продувки погружение Фурмыменее чем на 10/ высоты столба металла приводит к уменьшению длительности пребывания =:астиц порошкообразного материала в объеме металлаи снижени 10 эффектвнОсти ОбрЯООткиметалла порошком, При погружениифурмы на глубину более 25/ высотыстолба металла имеет место интенсив. -ное волнообразова 1.яе на поверхностиметялля, которое гриводят к потерямметалла и выводу из строя стялераз ливочного ковша (табл,.3),Апробирование ;: производственных.условиях предлагаемого способа подтвердило эффективность его применения при обработке металла порошкообрд.зными материагами,Предлагаемый сг:особ включает операции, выпслняемые в следуощей после,цовательности: вылуск металла из стялеплавильного агрегата в ковш", при:сядкя ряскяслителей или легирующихматериалов после;.яполнения ковша натреть высоты: одновременная с выпуском подача нейтрапьных газов с порошкообразными мя.еряалями через Фурому, которая размещена в предлагаеМОМ УЧЯСТКЕ,При таком располокения продувочной Фурмы ведут продувку до появления е 1 ковше шлякя: после чего фурмуизвлекают из ковша и прекращают подачу нейтральных газов и порошкообразных материалов,40 з 1357П р и м е р. Низколегированную сталь выплавляют в 100-тонной мартеновской печи и выпускают в ковш, где производят одновременную обработку металла нейтральным газом с5 порошкообразной известью. Массовая скорость ввода извести 300 кг/мин,зконцентрация 40 кг/м . В качестве нейтрального газа используют азот 151 нс,ц =(0,035 - 0,040)7.Фурму опускают в металл и начинают продувку при наполнении ковша на 1/4 его высоты.Во время продувки фурму располагают в координатах фиг.1 по радиусу,осоставляющему 220 С с осью желоба,. и на расстоянии 0,3 радиуса дна ковша от центра ковша. Заканчивают продувку металла при появлении шлака в ковше. Расход порошкообраэной извести составил 1 Е от массы металла.3 табл.1 - 3 представлены в соответствии с фиг.1 и 3) варианты обработки жидкой стали в ковше порош кообразным материалом; данные о влиянии места расположения продувочных фурм на их стойкость приведены в табл,4.Приведенные в табл.1 данные сви- Зо детельствуют о том, что при подаче нейтрального газа и порошкообразного материала во время выпуска металла через фурму, размещенную на предлагаемом участке, достигается снижение содержания серы в металле на 0.,005- 0,008 . больше по сравнению с другими .углами. Согласно кривым на фиг.3 наиболее высокие значения 1(в /щ) 1007, а следовательно,и длительйости пребывания дисперсных частиц в жидкости,4344имеют место при расположении фурмы восекторе ч = 135 - 225 , ограниченно-го дугами с радиусами 0,2 В и 0,758, Полученные экспериментальные данные подтверждают, что место ввода продувочной фурмы значительно влияет на длительность пребывания дисперсных частиц в объеме обрабатываемого металла, а следовательно, и на степень завершенности массообменных процессов при взаиомдействии жидкого металла с вдуваемыми порошкообразными материалами.Тйким образом, использование предлагаемого способа позволяет существенно повысить эффективность обработки стали порошкообразными материалами и улучшить ее качество. Формула изобретения а1. Способ обработки жидкой стали, включающий выпуск стали через желоб в ковш, присадку добавок и подачу газа и порошкообразных материалов через погружаемую в металл продувочную фурму, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения эффективности использования продувки газом и порошкообразного материала, в процессе продувки металла фурму размещают в плане ковша в центральной зоне, ограниченной сектором с углом 135 о225 , окружностью с радиусом 0,1- 0,3 и 0,7-0,75 радиуса дна ковша и расположенной в противоположной от желоба части ковша.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что глубину погружения фурмы в ходе продувки изменяют от 20 до 103 высоты уровня металла в ковше.1357434 Таблица 1 Параметр Т а б л и ц а 2 Параметр 40 15 12 5 0 О О 0 Та блица 3 Параметр Расход порошкообразногоматериала, т Количество серы, удаляемой из металла, Е Вынос порошка с газом-носителем из металла, Е массывдуваемого порошка Уменьшение стойкостиковша,й Наличие выплесков металлаиз ковша Количество серы, удаляемойиз металла, 7 Угол расположения фурмы,град 90 135 180 225 270 0,007 0,012 0,015 0.,012 0,007 Глубина погружения фурмы в металл,7. от высоты столба металла 10 20 30 50 бО Глубина погружения фурмыв металл7. от высоты столба металла 11 5 10 20 25 30 Нет Нет Нет Нет Есть 0,007 0,010 0012 0,015 0,0168 1357434 Таблица 4 Радиус 15 14 15 16 ввод порошка в металл но радиусу, соответствующему углу 0 , производили, фурмойтолько на радиусе, равном 0,2 Р. На радиусах 0,5 К и 0,8 В ввод невозможен из-западающей струи металла; дальнейшие опыты по дуге данного радиусапрекращены из-за возникновения большогобуруна у стенки ковша, что привело к локальному износу футеровки. АР 3 УРКИБ/Ф Ьи 0,2 В 0,5 В 0,8 Р угол, град 1 Г 11357434 ктор Н.Егоро ектор А.Тяско аказ 5968/2 3Тираж 550ВНИИПИ Государственного кощтета Спо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,одни 4/5 ское рия изводственно-полиграф Составитель А.МинаевТехред М.Дидык г.ужгород, ул,Проектная, 4