Способ внепечной обработки жидкогоМЕТАллА Советский патент 1981 года по МПК C21C1/00 

Изофетение относится к черной металл лургии и может быть использовано ври обработке расплавленного металла магнием с целью его раскисления, днсульфурсции и модифицирования. Известен способ рафинирования металлов, при котором рафинируемый металл пропускают тонкими или капельными струями через слей расплава щелочных или щелочноземельных металлов или содержащего их сплава, нагретых до температуры выше температуры плавления рафинируемо го металла, находящегося в атмосфере инертного газа под давлением 1-1О ати 1 Применительно к расплавам черной металлургии этот способ не может быть реализован в широких масштабах из.а трудностей, обусловленных низкими температурами плавления и испарения щелочных и щелочноземельных металлов. Известен способ обработки чугуна гранулированным магнием, включающий подачу магния на поверхность металла внутри погружаемой в металл колонны, заполиёяной газом 21. К недостаткам данного способа также относится низкая степень использования магния, вызванная процессом бурного его испарения в случае, если температура обрабатываемого расплава значительно превышает температуру кипения магния. Цель изобретения - повышение степени использования магния. Поставленная цель достигается тем, что на п «ерхности металла внутри колонны наводят слой демпфирующего расплава, высоту которого в процессе обработки поддерживают путем дополнительного ввода демпфирующего вещества в количестве О,1-3,5 кг на 1 кг вводимого магния. Кроме того в качестве демпфирующего вещества используют раскислители и легирующие добавки, температура плавления которых ниже температуры обрабатываемого металла, а температура кипения

выше температуры металла во время обработки.

При гаком способе обработки подвод тепла к поверхности, иа когфой происхоит испарение магния, лимитируется процессами теплопередачи от металла через слой демпфирующего реагента. Температура на поверхности демпфирующего слоя при этом ниже, чем температура рафинирующего металла, в результате чего процессы испарения магния к истечения его паровв обьем металла замедляются, магний меньше разбрызгивается и степень его использования повышается.

Высота слоя демпфирующего вещества находится в пределах 30-200 мм. .При высоте слоя менее ЗО мм заметного эффекта снижения температуры на его поверхности не наблюдается. Если высота слоя демпфирующего вещества превышает 20О мм, возможно появление на его поверхностей нерасплавившихся кусков, что может привести к неравномерности испарения маппш. Для поддернхания постоянной высоты демпфирующего слой внутри колонны совместно с подачей магни;я ведут дополнительную подачу демпфирующего вещества, чтобы компенсировать его потери в результате колебаний-уровня металла внутри колонны и растворения демпфирующего вещества в рафинируемом Mgталле. Дополнительную подачу демпфирующего вещества ведут в количестве 0,13,5 кг на 1 кг вводимого магния. Присадка менее чем О,1 кг демпфирующего вещества на 1 кг магния недостаточна для поддержании постоянной высоты демпфирующего слоя, а присадка более чем 3,5 кг демпфирующего вещества на 1 кг магния может вызвать нарущения в ходе процесса, обусловленные неполным -расплавлением демпфирующего вещества.

Использование для создания демпфирующего слоя веществ, способных кипеть при температуре обрабатываемого металла, значительно увеличивает теплопередачу через демпфирующий слой вследствие перемешивания его парами демпфирующего вещества, при этом эффективность демпфирующего слоя резко снижается. Использование в качестве демпфирующих веществ с температурой плавления вьше, чем температура обрабатываемого металла, создает возможность для возникновения опасной ситуации в результате накопления в колонне больших количеств магния.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления, способа.

Устройство содержит ковш 1 с рафн- i нируемым металлом 2, колонну 3, внутренний объем котсрой заполнен газом, бункер 4 к дозаторь 5 для подачи магния 6 и демпфирующих веществ 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед подачей магния внутрь колонны подают демпфирующее вещество, которое образует на поверхности металла внутри колонны демпфирующий слой 8. После того как необходимая высота демпфирующего слоя достигнута, начинают подачу магния. На поверхности демпфирующего слоя магний испаряется, и его пары через отверстия в колонне 9 поступают в обьем ковша.

Пример. Исследование возможно0 сти обработки металла по предлагаемому способу проводили при обработке стали 13Х в сталеразливотаых ковщах емкостью 14О т. Для десульфурадии использования гранулированный магний марки 5 МГП-1 в количестве 0,5 кг/т, которьй подавали через заглубляемую в расплав на глубину до 1,8 м футерованную колонну, заполненную аргоном. Перед пояачей магния внутрь колонны для создания 0 демпфирующего слоя загружали алюминий ;в количестве 15 кг, а в ходе обработка .проводили дополнительную подачу алюм.иния, доводя общий его расход до 45 кг, т.е. 0,43 кг на 1 кг вводимого магния. В результате обработки содержание серы в расплаве снизилось с О,ОЗЗ до О,О15%.

При аналогичной обработке, проведенной с раскислением металла в ковше алюминием в количестве 45 кг и последующей обработкой магнием без создания демпфирующего слоя внутри колонны, содержание серы в металле снизилось с О,О29 До О,О19%.

Ф О р М у :л а и з о б р е т е н и. я

1. Способ внепечной обработки жидкого металла, включающий ввод магния через погружаемую в металл колонну, заполненную газом, огличающийс я .тем, что, с целью ровышения степени использования магния, на поверхности металла внутри колонны наводят слой демпфирующего расплава, высоту KoTq3oro в процессе обработки пoддepживaюt вводом демпфирующего вещества в количестве 0,1-3,5 кг на 1 кг вводимого магния.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что в качестве демпфирующего вещества вводят раскислители и легирующие добавки, темаература плавления которых ниже, а температура кипения выше температуры металла во .время обработки.

Источники информации, принятые во внимание при- экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 427О61, кл. С 21 С 7/ОО, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР

- N9 4935О7, кл. С 21 С 1/00, 1974.