Спосіб розкиснення сталі в ковші

1. Спосіб розкиснення сталі в ковші, який включає введення в струмінь розплаву в процесі його зливання з технологічного агрегату в ківш гранульованого або кускового розкиснювача, який має щільність нижче щільності розплаву в ковші, і який направляють в розплав за допомогою концентрованого високошвидкісного потоку з можливістю проникнення його всередину розплаву, який відрізняється тим, що введення розкиснювача C2 2 (19) 1 3 сталі в ковші, який включає введення в розплав у процесі його зливання з технологічного агрегату в ківш гранульованого або кускового розкиснювача, який має щільність нижче щільності розплаву в ковші. (Ю.Ф.Вяткин, В.А. Вихревчук, В.Ф. Поляков и др. «Ресурсосберегающая технология раскисления стали алюминием в ковше», Бюллетень «Черметинформация» №6 1990 с.53-55) і патент Великобританії №1153117, 1968). Проте відомі методи при всіх їх перевагах не виключають можливість втрат розкиснювача з тієї причини, що частина його згорає за рахунок кисню повітря, не встигаючи розчинитися в металі, що призводить до втрат розкиснювача і знижує якість металу. Завданням, на вирішення якого спрямований винахід, є підвищення якості металу за рахунок забезпечення повного засвоєння розкиснювача шляхом стабільного в часі і просторі проникнення в струмінь розкиснювача, зокрема, гранул алюмінію розміром гранул або кусків 3,0-12мм з імпульсом (і) - від 40 до 318,6 Η за умови забезпечення рівноваги динамічного натиску зміною імпульсу концентрованого високошвидкісного потоку розкиснювача залежно від високошвидкісного потоку і статичного тиску усередині металу струменя. Окрім цього, таке рішення дозволяє варіювати точною кількістю розкиснювача, використовуваного для формування необхідних властивостей сталі, і забезпечити зниження вигару розкиснювача. Технічний результат досягається тим, що у відомому способі розкиснення сталі в ковші, який включає введення в струмінь розплаву в процесі його зливання з технологічного агрегату в ківш гранульованого або кускового розкиснювача, який має щільність нижче щільності розплаву в ковші і який направляється в розплав за допомогою концентрованого високошвидкісного потоку з можливістю проникнення його всередину струменя, задане заглиблення розкиснювача безпосередньо всередину струменя розплаву забезпечують імпульсно при виконанні умови рівноваги динамічного натиску потоку розкиснювача і статичного тиску всередині металу на глибині проникнення розкиснювача в струмінь розплаву, здійснюваної (умови) зміною імпульсу концентрованого високошвидкісного потоку розкиснювача залежно від маси розкиснювача і відстані дробоструминної установки від струменя розплаву, при цьому введення в струмінь розкиснювача здійснюють за допомогою дробоструминної установки. Можливі інші варіанти здійснення способу розкиснення, згідно з якими необхідно, щоб: - умову рівноваги динамічного натиску високошвидкісного потоку і статичного тиску всередині металу досягали б при виконанні співвідношення: 2 1/2=l 2 g, де - швидкість потоку реагенту; 1 та 2 - щільність потоку реагенту та рідкої сталі; g - прискорення вільного падіння; l - глибина занурення реагенту в розплав, що забезпечується для цієї гранули, при цьому розкиснювач використовують з розміром гранул або 89736 4 кусків 0,5-12мм, а імпульс (і) - від 40 до 318,6 Η 2 («Η» - Ньютон рівний кг м/с ); - дробоструминна установка була б встановлена з можливістю зміни свого положення щодо струменя і забезпечення тим самим проникнення розкиснювача безпосередньо всередину розплаву залежно від розміру розкиснювача і дальності розташування установки від струменя. Згідно з винаходом, для того, щоб імпульсно ввести гранули безпосередньо всередину розплаву в потрібній кількості необхідно додати гранулам або кускам швидкість імпульсу, яка забезпечує для цієї гранули умову рівноваги динамічного натиску високошвидкісного потоку і статичного тиску всередині сталі, при виконанні співвідношення: 2 1/2=l 2 g, Проведені розрахунки показують, що для забезпечення умов впровадження гранульованого алюмінію фракцією 3,0-12мм, безпосередньо в струмінь, що зливається із сталеплавильного агрегату в ківш, розкиснювач необхідно подавати імпульсно (і), при цьому величина імпульсу може варіюватися від 40 до 318,6 Н. Наведені відомості не вичерпують всі можливі значення імпульсу потоку і визначені лише для алюмінію, при цьому застосування тільки дробоструминної машини дозволяє досягати занурення розкиснювача в розплав, як в струмінь так і під дзеркало металу в ковші. Зазвичай такі машини обладнуються дозуючими пристроями і дозволяють вдувати розкиснювач порціями від 50 до 200кг. Іншою особливістю винаходу є те, що місце впровадження алюмінію в струмінь, встановлюють залежно від його фракційного складу, при цьому, чим дрібніше розмір гранул, тим ближче місце впровадження потоку в струмінь до поверхні розплаву в заповнюваному ковші. При гранулі розміром менше 3,0мм гранули розплавляються у момент зіткнення із струменем металу, що призводить до значного окиснення розкиснювача киснем повітря. Подача розкиснювача фракцією понад 12мм призводить до виникнення труднощів роботи дробоструминної установки з впровадження розкиснювача в розплав і також додаткового згорання розкиснювача на повітрі. При русі розплаву від зрізу випускного отвору або носка жолоба метал дробиться, захоплює при своєму русі кисень з повітря, що призводить до його вигару. Потужності перемішування г струменя такі великі, що якщо давати на зріз жолоба розкиснювач дрібної фракції, то він практично в ківш не потрапляє, а отже, при подачі реагенту в струмінь для кожного реагенту необхідно визначити місце впровадження в струмінь при якому втрати реагенту розкиснювача мінімальні. Приклад №1 Спосіб реалізований, при виплавці сталі марки 20 в дуговій печі. Метал розкиснювали марганцем і кремнієм. При випусканні металу в ківш вводили алюміній у вигляді дробу фракцією 6мм порціями по 100кг, тобто імпульсно за допомогою дробоструминної установки продуктивністю 400кг/хв. Тиск повітря в трасі 5 атм. Транспортувальна траса була викона 5 89736 на з металевої труби, яка забезпечувала подачу потоку алюмінію в струмінь розплаву на відстані від неї близько 1,5-2,0м. Розплав випускали з печі з температурою 1545°С. Алюміній вводили з розрахунку його введення до 1,5кг на одну тонну сталі з імпульсом 200 Н. При розкисненні сталі заявленим способом, вміст кисню в ній склав 0,005-0,006мас.% при за Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 лишковому вмісті алюмінію 0,022мас.%.У тій самій сталі, виплавленій за відомим способом, вміст кисню дорівнював 0,006-0,007мас.%, при залишковому вмісті алюмінію ніс 0,01мас.%. Застосування запропонованого винаходу дозволяє знизити вигару розкиснювача, підвищити його засвоєння та істотно поліпшити якість металу. Підписне Тираж 28 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