Способ управления процессом циркуляционного вакуумирования стали Советский патент 1980 года по МПК C21C7/10 

i

Изобретение относится к внепечной обработке стали и может быть использовано для проведения процесса вакуумирования стали циркуляционны.м способом.

Известен способ управления процессом вакуумирования стали, заключающийся. в том, что суммируют компоненты выделяющегося из камеры газа и по полученной величине газовыделения определяют оптимальные расходы инертного газа для циркуляции 1 .

Однако известный способ обладает следующими недостатками: во-первых, изменением расхода аргона, если даже оно для данных условий будет оптимальным, можно достичь только определенной скорости движения металла через камеру (1 -1,5 м/с.), что недостаточно для того, чтобы струя расплава достигла днища ковща и смещание металла вакуумированного h невакуумированного было минимальным; во-вторых, наличие таких скоростей не может создать бурного газовыделения в середине процесса вакуумирования, так как не обеспечивается достаточного количества металла, проходящего через камеру; в-третьих, регулирование процесса газовыделения только изменением

расхода аргона приводит к тому, что с увеличением последнего увеличивается слой металла в камере и снижается эффект воздействия закуума. при снижении же расхода удлиняется время вакуумирования.

Целью изобретения является повышение эффективности вакуумирования.

Это достигается тем, что дополнительно изменяют скорость слива до момента, когда газовыделение достигнет максимальной величиньЕ и что управление осуществляют пу10тем последовательного повторения указанных операций до конца вакуумирования.

Суть изобретения состоит в том, что, изменяя, напри.мер, силу тока в электромагнитном насосе, на сливном рукаве создают возможность регулировать скорость слива металла из камеры в более щироких пределах, чем идет регу„1ирование скорости поступления металла в камеру только за счет изменения расхода аргона. В первом случае

20 поступление металла и его слив увеличиваетя из-за дополнительного воздействия разрежения в ка.мере. Возможность такого регулирования скорости приводит к более щирокому регулированию газовыделения и существенному повышению количества выделяющегося газа.

При этом подбирают оптимальный расход аргона, который обеспечивает определенную поверхность раздела газ - металл и максимальное газовыделение, затем при данном газовыделении и расходе аргона дополнительно подбирают скорость слива, которая соответствует другому, более высокому максимальному значению выделяющегося газа.

Регулирование расхода инертного газа осуществляют так же, как и скорости слива, ступенчато, так как имеется время запаздывания между установившимися значениями газовыделения. Нахождение оптимальных расходов аргона и скоростей слива по ходу процесса осуществляют последовательным повторением операций, например сначала находят оптимальный расход аргона, а затем уже при постоянном расходе инертного газа находят оптимальную скорость слива.

Управление процессом циркуляционного вакуумирования происходит следующим образом. Вакуумную циркуляционную камеру, содержащую электромагнитный насос на сливном рукаве и ввод аргона на всасывающем патрубке, опускают мостовым краном в ковш со сталью. Емкость ковша 100 т, марка стали, например, 5ХНМ, температура стали в ковше 1610°С. Камеру предварительно разогревают до 1300°С, глубину ее гюгружения определяют по метке на рукавах камеры и делают 500 мм, что отвечает созданию в камере слоя металла высотой 200 мм при разрежении 5 мм рт. ст. После этого включают вакуумные ьаоосы, создают сначала разрежение в вакууу:-г1роводе до камеры {до вакуум-затвора ), а затем, когда давление достигнет 1 мм рт. ст., открывают вакуумный затвор. Расход аргона в это время устанавливают минима.;ьным (10 л/мин.), электромагнитный насос выключен, количество выделяющихся газов минимально.

По истечении первой минуты начинают повышать аргон ступенчато до 20 л/мин.,С временем выдержки между повышениями 10 с., расход аргона при этом газовыделении начинает увеличиваться. Продолжают изменение до тех пор, пока количество выделяющихся газов не перестанет возрастать.

Затем включают электромагнитный насос мощностью 100 кВт и устанавливают силу

тока в катушке насоса 100 А, при этом газовыделение начинает увеличиваться, так как возникла дополнительная скорость слива (циркуляции) металла. После 1-минутной выдержки на таком режиме повышают ступенями силу тока по 5 А с выдержкой времени между каждым повышением 15 с. до тех пор, пока газовыделение из металла не перестанет увеличиваться.

После этого опять регулируют расход аргона, затем опять изменяют режим работы электромагнитного насоса и т. д.

Процесс циркуляции прекращают, когда количество выделяющегося газа составит 30°/о от его максимального значения. Как только газовыделение достигло этой величину, выключают ток на катущке электромагнитного насоса, снижают расход аргона до 10 л/мин, и в камере создают атмосферное давление. Далее камеру вынимают из ковща, устанавливают на постамент, а ковш с металлом поступает на разливку.

Способ управления процессом циркуляционного вакуумирования стали, который достигается совместным псючередным подбором расхода аргона и скоростей слива для оптимального газовыделения, дает возможность повысить технико-экономические показатели эксплуатации установок подобного типа и на 20-30% увеличить удаление из металла вредных газов.

Формула изобретения

1.Способ управления процессом циркуляционного вакуумирования стали, включающий изменение расхода инертного газа до достижения максимальной величины газовыделения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности вакуумирования, дополнительно изменяют скорость слива до момента, когда газовыделение достигнет максимальной величины.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что управление осуществляют путем последовательного повторения указанных операций до конца вакуумирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 379638, кл. С 21 С 7/00, 1971.