Способ порционной вакуумной обработки стали

 

Изобретение относится к металлургии черных металлов в вакууме. Целью изобретения является увеличение степени вакуумного обезуглероживания и дегазации стали. В процессе вакуумной обработки рабочий ход вакуум-камеры или ковша уменьшают пропорционально остаточному давлению на 1,5-2,0 мм на каждые 133,2 Па снижения давления в вакуумной камере. Это давление ниже или равно 13,32 кПа посредством изменения рабочего положения вакуум-камеры или ковша. З меньшение рабочего хода начинают производить после снижения давления в вакуум-камере ниже 13,32 кПа. Рабочий ход уменьшают на 1,5-2,0 мм при снижении остаточного давления в вакуум-камере на каждые 133,2 Па. 1 табл. Ш (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН!

511 4 С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (?l) 4224996/31-02 (22) 07.04.87 (46) 30.01.89 ° Бюл. М 4 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола . (7?) Д.Я.Поволоцкий, О.К.Токовой, И.В.Малков, Г.П.Урюпин, И.В.Куликов, В.А.Смолин и А.И.Куликов (53) 6?1.02.87(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1073300, кл. С ?l С, 7/10, 1984.

Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали, М,: Металлургия, 1984, с. 414.

Морозов Ц.Н. и др. Внепечное вакуумиронание стали. М, Металлургия, 1975, с. 288. (54) СПОСОБ ПОРЦИОННОЙ ВАКУУМНОЙ . ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано при производстве стали и сплавов.

Цель изобретения — увеличение степени вакуумного обезуглероживания и дегазации стали.

Порционную вакуумную обработку производят следующим образом.

После слива металла из сталепланильного агрегата н сталераэливочный ковш последний подают под вакуум-камеру, погружают патрубок вакуум-камеры н жидкий металл, включают вакуум-насосы и начинают вакуумную обработку путем засасывания порции металла и сливе ее в сталеразливочный ковш.Я0„„1454866 А1 (57) Изобретение относится к металлургии черных металлов н вакууме.

Целью изобретения является увеличение степени вакуумного обезуглероживания и дегазации стали. В процессе вакуумной обработки рабочий ход вакуум-камеры или ковпа уменьшают пропорционально остаточному давлению на 1,5-2,0 мм на каждые

133,2 Па снижения давления н вакуумной камере. Это давление ниже или равно 13,32 кПа посредством изменения рабочего положения вакуум-камеры или ковпа. Уменьшение рабочего хода начинают производить после снижения давления в вакуум-камере ниже

13,32 кПа. Рабочий ход уменьшают на

1,5-2,0 MM при снижении остаточного давления в вакуум-камере на каждые

133,2 Па. 1 табл. при подъеме вакуум-камеры на величину рабочего хода.

В начале вакуумной обработки н ( связи с высоким содержанием в метал5 ле водорода, азота иэ каждой порции р металла, засасываемого в камеру, выделяется большое количество этих газон, а также оксида углерода при вакуумной обработке нераскисленного

10 металла вследствие интенсинного про- Э текания реакции вакуумного обеэуглероживания. При этом непрерывно работающие вакуумные насосы не спранляются с количеством выделивпихся из

15 металла газов и давление в вакуумкамере составляет около 13,32 кПа (100 мм рт.ст.).

1454866

По мере уменьшения остаточного давления в вакуум-камере для уменьшения столба металла в процессе вакуумной обработки рабочий ход уменьшают пропорционально остаточному давлению в вакуум-камере. Так как при уменьшении давления в вакуум-камере на

133,2 Па (1 мм рт.ст.) рабочий ход уменьшают на 1,5 — 2,0 мм, то высота столба металла, несмотря на уменьшение давления в камере, остается приблизительно постоянной в течение всей вакуумной обработки. Это связано с тем, что уменьшение остаточного давления в вакуум-камере с 13,32 кПа (1OO мм рт.ст.) до 66,6 — 133,2 Па (0,5-1,0 мм рт.ст.) вызывает увеличение столба металла в камере (13320-66 б) 13 б

133,2 6,9

Уменьшение рабочего хода на 1,5

2,0 мм при снижении давления в вакуум-камере на 133,2 I!a позволяет уменьшить высоту столба металла на

13320-66 6 (1 5 - ? О) = 149-199 мм

133,2

9 т.е. на эквивалентную величину.

Способ реализуется следующим .образом..

Вакуумной обработке подвергается особомалоуглеродистая сталь типа

Армко, выплавленная в кислородном конвертере. После окончания продувки в конвертере металл, содержащий около 0,03Х углерода и 0,08% кислорода, сливается в сталеразливочный ковш, который подается на порционный вакууматор, например, типа ВП-130.

Патрубок вакуум-камеры погружают 10 в жидкий металл, включают вакуумнасосы и начинают вакуумирование.

Изменение в процессе вакуумирования остаточного давления в вакуумкамере и содержания углерода в металле представлены в таблице, Режим 1 — порционная вакуумная обработка без изменения рабочего хода вакууматора. Как видно, в этом случае за 52 цикла вакуумной обработ- 50 ки возможно понизить содержание углерода в металле до 0,012Х.

Вакуумная обработка с уменьшением рабочего хода пропорционально остаточному давлению в вакуум-камере на

1,5-2,0 мм (режим 2а позволяет получить металл с ультранизким содержанием углерода (0,007Х). Уменьшение рабочего хода на 1 мм при снижении давления в вакуум-камере на каждые

133,2 Па (режим ?6),хотя и позволяет несколько уменьшить высоту столба металла в камере и улучшить условия обезуглероживания, однако несколько худщие условия зарождения и удаления пузырька оксида углерода не позволяют получить в металле особо низкое содержание углерода. Уменьшение рабочего хода пропорционально давлению приводит к тому, что к 20-30 циклу в вакуум-камере остается очень маленькая порция металла и хотя в этой порции обезуглероживания расплава достаточно глубокое, это сказывается крайне незначительно на общем уменьшении концентрации углерода в сталеразливочном ковше.

Режим 3 — это уменьшение рабочего хода на 1,5 — 2,0 мм за счет изменения уровня верхнего рабочего положения. В этом случае, хотя рабочий ход уменьшается, столб металла в вакуум-камере остается таким же, как и при режиме 1. Условия обезуглероживания в этом случае не только не улучшаются, а несколько ухудшаются (0,015/) в связи с тем, что в камере постоянно остается часть металла, которая не сливается в ковш.

Если вакуумная обработка начинается при остаточном давлении в вакуум-камере выше 13,3 кПа (режим 4а), то деазотация и обезуглероживание не имеет места потому, что этого пе-. репада давлений недостаточно для засасывания металла в вакуум-камеру и при таком давлении металла в вакуум-камере нет или порция металла крайне мала. Интенсивное вакуумное обезуглероживанне в этом случае начинается только с 20-30 цикла и ввиду малой порции металла и недостаточной продолжительности обработки результаты вакуумирования существенно уступают прототипу. Если уменьшение рабочего хода начинается при остаточном давлении ниже 13,3 кПа (режим 4б), то это тоже улучшает степень дегазации или обезуглероживания расплава, однако ввиду большей величины столба металла в вакуум-камере к концу вакуумной обработки остаточное содержание углерода в металле получается более высоким

{O,010Х).

Таким образом, предлагаемый способ вакуумной обработки позволяет

1454866 значительно увеличить степень вакуумного обезуглероживания и получать сталь с особо низким содержанием углерода и газов. на величину рабочего хода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения степени вакуумного обезуглероживания и дегазации стали, в процессе вакуумной обработки рабочий ход уменьшают пропорционально остаточному давлению на 1,5-2,0 мм на каждые 133,2 Па снижения давления

10 после достижения в вакуум-камере давления ниже или равным 13,32 кПа, Формула изобретения

Способ порционной вакуумной обработки стали, включающий засасывание и слив металла при относительном nepeMeIIIении вакуум-,камеры или ковша

ИаеесTиьв>

13 Э 6 5 I 3 0 7 013 007 730 26- 21 18 14 12

420 420 420 420 420 420

1. Bes уменьшения рабочего хода

52 О ° 012

Предлагаем>а!

2. С уменьшением рабочего хода пропорционально давлению:

51 0>007

31 25 20 16 10

270 269

132 64 15 08

420 343 288 280 а) на 1,5 — 2,0 мм о !!

-а—

3I 9

66 4 06

368 329 Э23

30 25 22 IB 14

3 l B б) на !>О мм а !

33

418

10 54 О, 009

30 26 24 22 18

О 07

270 а

О 11

270

63 12 05

36 I 284 276

133

420

3. С уменьшенйем рабочего хода sa счет ВРП

l6 52 0,015

4, С уменьшением рабочего хода пропорционально давлению нв

1,5 2>0 мм:

)ВЫ «132 226 1 1 5 0 7 Э2 32 32 27 23 20

331 272 203 151 142 а) йачикая с

26,64 хПа

26 6

423

50 0,020 б) начиная с

6,66 хПа — 30 26 21 !8 !4 !О

353 347 346

66 14

420 361

13 3

--а420

53 0,0!0

Составитель А. Щербаков

Техред Х>Дидык Корректор И. Муска

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 7413/31 Тираж 530 Подписное

ВН1ШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4