Устройство дегазации стали

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке конструкционных марок стали, в том числе предназначенных для изготовления деталей атомных реакторов и других энергетических установок. Технический результат предлагаемого технического решения - уменьшение тепловых потерь, снижение расхода огнеупорных материалов и повышение чистоты стали по неметаллическим включениям, кислороду и азоту, а также упрощение условий обслуживания установки струйного вакуумирования. Технический результат достигается тем, что перелив из разливочного ковша в расположенную в вакуум-камере изложницу осуществляют не посредством промежуточного ковша, а через специальную вакуум-плотную защитную соединительную трубу между разливочным ковшом и крышкой вакуум-камеры. 1 ил., 1 табл.

Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к устройствам, используемым при вакуумировании и дегазации жидкого металла непосредственно в процессе разливки.

Известно устройство вакуумирования жидкой стали при разливке, содержащее первый сталеразливочный ковш с выпускным отверстием, а также второй сталеразливочный ковш, размещенный в вакуумной камере, снабженной вакуумплотной крышкой, в которой соосно с ее выпускным отверстием первого сталеразливочного ковша, установлен цилиндрический клапан в виде вакуумплотной трубы. Известное устройство обеспечивает дегазацию расплава стали при его переливе из ковша в ковш.

(SU 943298, С21С 7/00, опубликовано 15.07.1982)

Недостатком известного устройства является то, что в вакуумной камере размещен второй сталеразливочный ковш, из которого в дальнейшем происходит розлив расплава стали в изложницы, что приводит к снижению качества стали в результате ее загрязнения в результате эрозии футеровки второго ковша и ее окисляющего действия на металл.

Задачей и техническим результатом полезной модели является повышение чистоты стали по неметаллическим включениям, уменьшение расхода огнеупоров на тонну выплавляемой стали, уменьшение тепловых потерь при разливке.

Технический результат достигается тем, что устройство дегазации стали содержит изложницу, размещенную в вакуум-камере с вакуумплотной крышкой, расположенный над вакуумплотной крышкой разливочный ковш, снабженный отверстием в донной части, и соединительную вакуумплотную трубу между разливочным ковшом и вакуумплотной крышкой.

Устройство по полезной модели изображено на фиг.1, где:

1 - разливочная оснастка - изложница;

2 - вакуум-камера;

3 - вакуумплотная крышка;

4 - разливочный ковш;

5 - соединительная вакуумплотная труба.

Пример реализации дегазации стали с использованием устройства по полезной модели.

В качестве объекта дегазации была выбрана роторная сталь марки 23ХН3МФА. Было проведено 7 плавок и разливок, из них четыре разливки (1-4) с использованием устройства по изобретению и три разливки (5-7) - с использованием известного устройства.

Выплавку стали осуществляли в дуговой печи на свежей шихте с окислением. Для повышения удаления фосфора выпуск из печи производили без отсечения шлака. Отсечку печного шлака осуществляли при переливе из печного ковша в разливочный ковш.

Внепечную обработку стали проводили с двумя вакуумированиями: первое для удаления водорода за счет вакуум-углеродного раскисления, второе - для десульфурации и удаления включений. Между вакуумированиями проводили нагрев расплава.

Раскисление стали производили алюминиевой проволокой и кусковыми ферросплавами ФС45 и Мр1. Для раскисления шлака применяли алюминиевый порошок и молотый силикокальций. Разливку производили в изложницы с массой слитка 123-137 т в вакуум-камере со скоростью 6,06,5 т/мин. Диаметр отверстия (разливочного канала) в разливочном ковше и промежуточном ковше составлял 55 мм.

При разливке с использованием устройства по полезной модели разливочную оснастку - изложницу 1 помещали в вакуум-камеру 2 и накрывали сверху вакуумплотной крышкой 3. Над крышкой вакуум-камеры 2 на кране или на специальном поворотном стенде размещали разливочный ковш 4 с разливочным отверстием в его донной части, соединяли разливочный ковш с крышкой вакуум-камеры соединительной вакуумплотной трубой 5, через которую проводили разлив стали в изложницу 1 при одновременной дегазации стали вакуумированием.

При производстве стали с использованием известного устройства разливку производили с использованием промежуточного второго ковша.

Пробы металла для проведения анализа отбирали от слитков из подприбыльной зоны на расстоянии 1/3 радиуса от поверхности. Результаты анализа приведены в табл.1. Содержание неметаллических включений приведены для готовой стали.

Из приведенных данных следует, что в стали, выплавленной с использованием известного устройства, содержание неметаллических включений было выше, чем в стали, разлитой с использованием устройство по полезной модели.

Исключение использования второго ковша уменьшает расход огнеупоров на тонну выплавляемой стали и тепловые потери при разливке. Приведенные сведения показывают достижение поставленного технического результата.

Использование устройства по полезной модели наиболее эффективно при вакуумной дегазации спокойных марок стали.

Устройство дегазации стали, содержащее изложницу, размещенную в вакуум-камере с вакуум-плотной крышкой, расположенный над вакуум-плотной крышкой разливочный ковш, выполненный с отверстием в донной части, и соединительную вакуум-плотную трубу между разливочным ковшом и вакуум-плотной крышкой.