Устройство для циркуляционного вакуумирования стали Советский патент 1983 года по МПК C21C7/10 

в t

(/)

.(

Изобретения относится к внепечно вакуумной обработке стали.

Известно устройство для вакуумирования стали, содержащее вакуумный объем с патрубком 1J.

Однако это устройство предполагает проводить .вакуумирование в камере, имеющей один вакуумный объем в который сталь засасывается, вакуумируется и возвращается за .-ем из него в разливочный ковш.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для циркуляционного вакуумирования стали, состоящее из вакуумной камеры, всасывающего и сливного патрубков 2.

Известное устройство обладает существенными недостатками.

Во-первых, с применением данной конструкции вакуумной камеры не достигается глубокое удаление водорода, так как вследствие бурного процесса раскисления расплава углеродом давление в камер.е подцерживается большую часть .времени на высоком значении (10 - 20 мм. рт.ст

При этом нельзя также увеличивать время вакуумирования,так как это вызывает дополнительные потери тепла металлом, дополнительный перегрев металла в печи, что сводит на нет эконсяиическую выгоду вакуумной обработки.

Во-вторых,легирующие материалы конце процесса дегазации дают в общую камеру, они попадают и во всасывающий патрубок, где окисляются Свежей, насыщенной кислородом порцией стали, в связи с чем снижается количество усваивающихся добавок.

Цель изобретения - повышение качества металла.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для цркуляционногЪ вакуумирования стали, состоящем из вакуумной камеры, вса.сывакяцего и сливного патрубков, камера снабжена по крайней мере одной.перегородкой, установленной параллельно ее оси и образукицей с е днищем отверстие, сечение которого больше сечения сливного патрубка.

На фиг.1 дано предлагаемое устройство , общий вид; на фиг.2 вид А на фиг.1 с одним отверстием; на фиг.З - то же, с двумя отверстия ми.

УСТРОЙСТВО содержит вакуумную камеру 1 с футеровкой 2, отходящий от нее всасыванадий патрубок 3 с футеровкой 4, перегородку 5 с остовом 6 и футеровкой 7, которая делит камеру на две секции 8 и 9. В нижней части камеры 1 перегородка 5 образует с днищем 10 камеры 1 одно

отверстие 11 или два отверстия 12 и 13..(фиг.3).Кроме того,устройство содержит сливной патрубок 14.

Устройство работает следующим образом.

Ковш со сталью, например 20ХНЗА, нагретой до 1610°С, устанавливают : под патрубки 3 и 14, они оказываются погруженньа 1и в металл, на глубину 200-300 мм. После этого включают вакуумные насосы, которые с помощью вакуумпроводов 15 и 16, находящихся в разных секциях, соответственно 8 и 9 камеры 1, откачивают воздух .из камеры, забирая одновременно по патрубкам сталь из ковша в камеру. Одновременно во г всасывающий патрубок 3 вводят инертный газ. После, того, как сталь 17 поднимается на барометрический уро-. вень 1,4 м) , в нижней част1| камеры отверстия 11 или 12 и 13 перекрываются металлом, т.ак как их высОта меньше , чем высота подъема металла в камере, которая в оптимальном ва рианте составляет 10-30 см (эта величина проистекает из условий кинетики

дегазации). Отсюда проистекает ,

диапазон высоты отверстия, который может быгь равным 5-25 см.

Таким образом в нижней части : камеей металл и перегородка образуют гидрозатвор, который изолирует секции 8 и 9 друг от друга. При этом г эти секции обрабатывают металл в различных режимах: секция 8 в основном производит раскисление металла углеродом и содержит газ при давлении Pg ; секция 9 в основном производит удаление водорода и содержит г газ при давлении Р . Так как кисло рода в металле содержится значительно больше, чем водорода, и в секцию 8 вдувают инертный газ, давление Pg значительно больше, чем давление Рд . Металл сначала поступает в секцию 8, где удаляется кислород, а затем через отверстие :11 {или отверстия 12 и 13) поступает в секцию 9, где удаляется водород, после чего сталь 17 сливают в сталеразливочный ковш. Сталь на своем пути движения через камеру проходит одно 11 или два 12 и 13 отверстия, (при этом второй вариант предпочтительнее, так как металл не может-непосредственно из всасывающего патрубка попасть во вторую секцию камеры, а его переход происходит на самом , дальнем расстоянии от сливного патрубка). Это увеличивает время пребывания расплава в секции 8, что. обеспечивает лучшую дегазацию его и более глубокое разрежение в секции 9. Сечение отверстия или отверст тий при этом определяется таким образом, что они не должны служить дополнительньа сопротивлением

течению стали и должны обеспечивать получение максимально -возможной скорости циркуляции которая определяется для каждой установки мощностью эрл-1фт-насрса, Отсюда г свчеч ние не должно быть меньше сечения сливного рукава (который обычно берут меньше, чем всасыва1рщий для создания некоторого увеличения линейной скорости слива металла).

После окончания процесса раскисления углеродом в секцию . 9 через отверстие 18 подают легирующие элементы и расплав обрабатывают с целью перемешивания н дополнительного удаления водорода 5

мин. Затем отключают насосы,, сливают сталь в ковш и металл поступает на разливку.

При таком способе ввода легирующих они хорошо усваиваются и уменьшаются их потери за счет окисления кислородом стали.

В результате применения предлагаемого устройства повысится .

усвоение легирующих на 10%, будет . получено более глубокое удаление водорода (ниже 2 см /100 г стали) . Экономический эффект только в условиях одного предприятия составя

ляет /V 70 -иле. руб. в год.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащее Вакуумную камеру, всасывающий и сливной патрубки, отличают щ е е с я т&л, что, с целью повышения качества металла, камера снабжена по крайней мере одной перегородкой, устаиовленной параллельно оси камеры и образующей с ее днищем отверстие, сечение которого больше сечения сливного патрубка.