Спосіб позапічної обробки сталі

1. Спосіб позапічної обробки сталі, що включає корегування хімічного складу розплаву сталі введенням твердих легуючих домішок у ківш, продувку металу інертним газом через заглиблені фурми з заглибленням їх у розплав сталі, який відрізняється тим, що вказаний розплав продувають і нагрівають інертним газом, що виходить із плазмотронів непрямої дії, на двох рівнях вказаного розплаву в ковші, причому на верхньому рівні плазмовий струмінь переміщають на глибину, при якій вихідне сопло плазмотрона стикається із межею поверхні поділу шлак-метал, після чого вводять легуючі домішки, а продувку нижнього рівня вказаного розплаву проводять від початку введення домішок і до кінця обробки шляхом реверсивного повздовжнього переміщення плазмового струменя в розплаві сталі в межах 0,5-0,9 його висоти в ковші. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що в інертний газ, перед подачею його в плазмотрони, вводять газові домішки, наприклад природний газ, діоксид вуглецю. (19) UA (11) (21) a200505093 (22) 30.05.2005 (24) 16.10.2006 (46) 16.10.2006, Бюл. № 10, 2006 р. (72) Неклеса Анатолій Тимофійович, Новінський Вадим Владиславович, RU, Нечепоренко Володимир Андрійович, Боровиков Геннадій Федорович (73) Неклеса Анатолій Тимофійович (56) SU, 653 299, A, 25.03.1979 SU, 1 747 505, A1, 15.07.1992 UA, 18 166, A, 31.10.1997 UA, 6 747, 16.05.2005 RU, 2 084 543, C1, 20.07.1997 RU, 2 125 614, C1, 27.01.1999 RU, 2 219 249, C1, 20.12.2003 WO, 92/00391, A1, 09.01.1992 WO, 96/17093, A1, 06.06.1996 EP, 0 194 098, A1, 10.09.1986 US, 4 918 282, A, 17.04.1990 JP, 58-221220, A, 22.12.1983 JP, 08-246025, A, 24.09.1996 JP, 2001234228, A, 28.08.2001 C2 2 77127 1 3 77127 4 шок у ківш, продувку металу інертним газом через висоти металу від межі поверхні поділу шлакзаглиблену фурму, метал продувають інертним метал виключає утворення "мертвої зони" між согазом протягом 20-60с до уведення домішок, при плом плазмотрона й днищем ковша. Збільшення уведенні домішок і протягом 60-300с після уведенглибини обробки понад 0,9 висоти металу приведе ня домішок із заглибленням фурми на 0,2-0,5 видо погіршення механічних властивостей готової соти ковша, а в залишковий час обробки із заглибсталі, тому що в розплаві з'являються продукти ленням фурми на 0,8-0,9 висоти ковша [А.С. СРСР руйнування футеровки. №1747505, кл. С21С7/00, Бюл. №26,1992]. Таким чином, у процесі позапічної обробки меНедолік способу полягає в тому, що у зв'язку з талу в ковші високотемпературними плазмовими великими тепловими втратами при обробці металу струменями в присутності інертного газу, на двох істотно знижується його температура, що вимагає рівнях розплаву, інтенсифікується процес перемізначних витрат газу й порівняно великого часу на шування металу, скорочується термін обробки обробку, у результаті цього - низький ефект рафісталі, а гомогенізація розплаву прискорює процеси нування або модифікування розплаву й невисока розкислення, видалення неметалічних включень, а якість литих виробів з нього. також десульфурації й дефосфорації сталі. В основу винаходу поставлена задача вдоскоЗаявлений спосіб здійснюється таким чином. налення способу позапічної обробки сталі, у якому Після закінчення плавки відбирають пробу мешляхом продувки й нагрівання металу інертним талу для визначення його хімічного складу. Визнаплазмоутворюючим газом, забезпечення максичають кількість необхідних домішок для коректумальною зниження негативного впливу неметалічвання хімічного складу металу. Після цього них включень на властивості сталі, вирівнювання видають плавку в ківш, який подають на ділянку хімічного складу й температури металу по висоті рафінування під зонд витяжки газів, що відходять. ковша й за рахунок цього зниження терміну позаНа ківш установлюють водоохолоджувану футепічної обробки металу, підвищення його якості і ровану кришку, у якій у водоохолоджуваних футезниження собівартості. рованих фурмах установлені плазмотрони з можПоставлене задача вирішується тим, що в ливістю фіксованого повздовжнього переміщення. способі позапічної обробки сталі, що включає коЧастина плазмотронів призначена для верхньої регування хімічного складу металу введенням продувки металу в ковші, а інші - для нижньої протвердих легуючих домішок у ківш, продувку металу дувки. Це пов'язане з тим, що по висоті ковша пісінертним газом через заглиблені фурми із заглибля випуску плавки є значна нерівномірність по теленням їх у метал, відповідно до винаходу, метал мпературі з більш холодними шарами металу в продувають і нагрівають інертним газом, що вихонижній частині ковша, і для усереднення металу дить із плазмотронів непрямої дії, на двох рівнях по хімічному складу й температурі обробку металу розплаву в ковші, причому на верхньому рівні плависокотемпературними плазмовими струменями змовий струмінь переміщають на глибину, при якій проводять на двох рівнях, створюючи при цьому вихідне сопло плазмотрона стикається із межею нейтральну атмосферу за рахунок застосування поверхні поділу шлак-метал, після чого вводять інертного газу, наприклад, азоту, у якості плазмоулегуючі домішки, а продувку нижнього рівня протворюючого. Установлюють струм і робочу витрату водять від початку уведення домішок і до кінця нейтрального газу в плазмотронах верхньої прообробки шляхом реверсивного повздовжнього дувки, виводять їх на робочий режим і переміщапереміщення плазмового струменя в розплаві меють до поверхні шлаків. Високотемпературними талу в межах 0,5-0,9 висоти металу, причому при плазмовими струменями руйнують поверхню шланеобхідності, в інертний газ, перед подачею його в ків, при цьому плазмотрони занурюють на глибину, плазмотрони, вводять газові домішки, наприклад при якій вихідне сопло кожного плазмотрона увеприродний газ, двоокис вуглецю. дено на межу поверхні поділу шлак-метал. ПродоПорівняно високі концентрації енергії, швидвжуючи верхню продувку, у присоплову зону плакість витікання плазми й дуже швидка передача змотронів, уводять коригувальні домішки. тепла металу, забезпечують видалення H2, N2 і О2 Запускають плазмотрони для нижньої продувки, ще до уведення яких-небудь флюсів і реагентів, переміщають їх у розплаві на глибину 0,9 висоти при цьому вигоряння вуглецю, марганцю й кремметалу в ковші, потім повертають до позначки 0,5 нію не відбувається. з наступним їхнім реверсуванням у зазначених Плазмові струмені, що виходять із плазмотромежах до кінця обробки. Газ, проходячи через шар нів на двох рівнях розплаву в ковші, внаслідок террідкого металу, барботує ванну, що сприяє інтентя, вимушують рухатися металеву ванну навколо сивному перемішуванню розплаву. Збільшення струменя, й за рахунок його великої швидкості, інтенсивності перемішування є, у свою чергу, ососновна частина струменя глибоко проникає в новною умовою прискорення процесу видалення металеву ванну, утягуючи метал. Виникає циркунеметалічних включень із металу. При необхідносляційний рух. Технічно операція продувки великих ті вводять алюміній для розкислення сталі разом з мас металу плазмовими струменями по даному робочим інертним газом. У ковші відбувається виспособу істотно розширює активну зону охоплення рівнювання хімічного складу й температури метаобробки сталі, і дозволяє ефективно видаляти лу (сталі) по висоті ковша тому, що при серійному неметалічні включення, розташовані в нижніх горозливанні сталі необхідна хімічна однорідність ризонтах металевої ванни. Неметалічні вклюметалу. Після закінчення обробки металу провочення, що утворюються в процесі обробки, винодять розливання металу. Процесом управляють сяться до межі поверхні поділу шлак-метал. шляхом регулювання потужності нагрівання, виГідродинаміка процесу обробки на глибині 0,5-0,9 тратою плазмоутворюючого газу, введенням при 5 77127 6 садок, а також контролем складу й температури тронів визначали по мітках, виконаних на зовнішметалу. ньому корпусі над кришкою ковша. Потім у ківш за Приклад допомогою трайбапарата вводили порошковий У процесі обробки сталь із хімічним складом, дріт з наповненням алюмінію. Витрата алюмінієвомас.%: С=0,18-0,20; Si=0,12-0,14; Mn=0,41-0,43; го дроту до обсягу ковша склала 0,001кг/кг, а маса S=0,045-0,048; Р=0,042-0,044 випускають із марвитраченого алюмінієвого дроту склала 250кг. Тетенівської печі в 250-т ківш. Температура сталі в рмін роботи плазмотронів нижнього рівня склав 10 ковші становить 1595°С. На ківш установлюють хв. Питома витрата азоту, віднесена до ємності футеровану водоохолоджувану кришку, у якій у ковша при спільній продувці склала фурмах вмонтовано шість плазмотронів потужніс0,1152м3/(т хв). Витрату азоту в плазмотронах контю 500кВт. Три плазмотрони служать для верхньої тролювали ротаметрами. Обсяг витраченого азоту продувки, а три - для нижньої продувки. Установсклав 324м3. Загальний термін обробки 15хв. Вилюють струм і робочу витрату нейтрального газу трата електроенергії становила 625кВт.ч. Після азоту в плазмотронах верхньої продувки, виводять закінчення обробки сталь мала наступний хімічний їх на робочий режим. Досилають плазмотрони на склад, мас.%: С=0,18-0,21; Si=0,13-0,14; Mn=0,41межу поверхні поділу шлак - метал. Питома витра0,43; S=0,025-0,028; P=0,022-0,025. та азоту, віднесена до ємності ковша становить Як видно із приклада, запропонований спосіб 0,0288м3/(т хв). Обробку розплаву здійснювали обробки розплаву дозволяє інтенсифікувати масопротягом 5 хв. Потім у ківш через лійку в кришці обмін між газоплазмовим потоком і розплавом, вводили знесіркуючі домішки й запускали три плабільш ефективно проводити рафінування металу, змотрони нижньої продувки. Плазмотрони перемідомогтися однорідності хімічного складу металу в щали вертикально в реверсивному режимі від 0,9 оброблюваному обсязі, скоротити теплові втрати висоти металу до 0,5. Рівень заглиблення плазмона обробку. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601