Устройство для рафинирования стали от неметаллических включений

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к рафинированию металла от неметаллических включений при непрерывной разливке стали. Технический результат - уменьшение содержания неметаллических включений, повышение качества металла и увеличение выхода годного. Устройство для рафинирования стали содержит промежуточный ковш, разделенный на приемную и рафинирующие емкости расположенными на днище ковша перегородками с отверстиями. В приемной емкости промежуточного ковша перед перегородками установлены огнеупорные поперечные пороги, высота которых равна или превышает расстояние от днища ковша до осей отверстий в перегородке. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к рафинированию металла при непрерывной разливке стали.

Известно устройство для рафинирования стали от неметаллических включений, содержащее промежуточный ковш, разделенный на приемную и рафинирующую емкости с расположенными на днище ковша перегородками с отверстиями, и установленные в приемной емкости промежуточного ковша перед перегородками огнеупорные поперечные пороги.

Устройство для рафинирования стали от неметаллических включений должно удовлетворять следующим условиям:

1) обеспечить достаточно продолжительное время пребывания стали в нем, необходимое для всплывания неметаллических включений в покровный шлак;

2) не создавать застойных зон в объеме промежуточного ковша, вызывающих неравномерное распределение температуры и концентрации неметаллических включений;

3) потоки перемещающегося в ковше металла не должны вызывать колебания открытой поверхности металла и появления незащищенных участков, что приводит к повторному окислению стали.

Для этого внутри промежуточного ковша устанавливаются различные пороги и перегородки, снижающие турбулентность потоков стали и способствующие всплыванию неметаллических включений. В зависимости от условий производства промковши делятся на два типа: двухручьевые - для отливки слябовых заготовок и многоручьевые - для сортовых. Применение промежуточных ковшей без порогов или огнеупорных перегородок недопустимо, так как это приводит к загрязнению стали неметаллическими включениями.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является конструкция промежуточного ковша с приемной емкостью, в которой выпускные отверстия направлены под углом к открытой поверхности металла (см. JP 62-197251, В 22 D 11/10, 31.08.1987).

Техническим результатом изобретения является уменьшение содержания неметаллических включений, повышение качества металла и увеличение выхода годного.

Устройство для рафинирования стали от неметаллических включений представляет собой промежуточный ковш, разделенный на приемную и рафинирующую емкости перегородками с отверстиями, и установленные в приемной емкости промежуточного ковша перед перегородками поперечные пороги, высота которых равна или превышает расстояние от днища ковша до осей отверстий в перегородке.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен промежуточный ковш в разрезе (1), предназначенный для подачи металла в кристаллизатор, с огнеупорными перегородками (2) и порогами (3).

Примеры рафинирования металла в предложенном устройстве.

Пример 1

Непрерывную разливку автолистовой стали типа 08Ю проводили на двухручьевой криволинейной установке непрерывной разливки стали (УНРС) с радиальным кристаллизатором в сляб сечением 2501520 мм со скоростью вытягивания сляба 1,1 м/мин. Металл подавали из сталеразливочного ковша через погружную трубу в 50-и тонный промежуточный ковш, футерованный высокоглиноземистым бетоном. Ковш разделен на приемную и две разливочные емкости огнеупорными перегородками, имеющими 5 направленных вверх под углом 20 градусов отверстий диаметром 100 мм каждое. Для организации в приемной емкости промежуточного ковша S-образного потока металла и дополнительного торможения потока, уменьшения горизонтальной составляющей скорости потока металла, снижения скорости истечения металла из отверстий в перегородке и увеличения времени пребывания металла в промежуточном ковше с целью удаления включений, в приемной емкости промежуточного ковша установили пороги из огнеупорного материала высотой 150 мм.

На поверхность металла в промковше подавали шлакообразующую теплоизолирующую смесь. В результате проведенных мероприятий время пребывания металла в промежуточном ковше увеличилось в 3-4 раза за счет снижения горизонтальной составляющей скорости, что привело к улучшению всплывания неметаллических включений, снижению захвата шлака с поверхности и уменьшению износа торцевой огнеупорной стенки промежуточного ковша. В результате отсортировка холоднокатаного автолиста по раскатанным загрязнениям и плене снизилась с 8,3 до 1,1%, а перевод листа в пониженную категорию снизился с 11 до 2,7%.

Пример 2

Непрерывную разливку трубной стали типа 10ГФБЮ проводили на двухручьевой вертикальной УНРС в сляб сечением 2001250 мм со скоростью вытягивания сляба 0,55 м/мин. Металл подавали из сталеразливочного ковша через погружную трубу в 15-ти тонный промежуточный ковш, футерованный высокоглиноземистым бетоном. Ковш был разделен на приемную и две разливочные емкости огнеупорными перегородками, имеющими 5 направленных вверх под углом 15 градусов отверстий диаметром 80 мм каждое. Для организации в приемной емкости промежуточного ковша S-образного потока металла и дополнительного торможения потока, уменьшения горизонтальной составляющей скорости потока металла, снижения скорости истечения металла из отверстий в перегородке и увеличения времени пребывания металла в промежуточном ковше с целью удаления включений, в приемной емкости промежуточного ковша установили пороги из огнеупорного материала высотой 150 мм.

На поверхность металла в промковше давали шлакообразующую теплоизолирующую смесь. В результате проведенных мероприятий время пребывания металла в промежуточном ковше увеличилось в 2,5-3,5 раза за счет снижения горизонтальной составляющей скорости, что привело к улучшению всплывания неметаллических включений, снижению захвата шлака с поверхности и уменьшению износа торцевой огнеупорной стенки промежуточного ковша. В результате в металле уменьшилось содержание неметаллических включений, средний балл по точечной неоднородности металла снизился с 0,5-1,0 до 0-0,5, а выход листа высшей категории качества вырос с 77 до 92%.

Формула изобретения

Устройство для рафинирования стали от неметаллических включений, содержащее промежуточный ковш, разделенный на приемную и рафинирующие емкости расположенными на днище ковша перегородками с отверстиями, и установленные в приемной емкости промежуточного ковша перед перегородками огнеупорные поперечные пороги, отличающееся тем, что высота огнеупорных поперечных порогов равна или превышает расстояние от днища ковша до осей отверстий в перегородке.

РИСУНКИ

Рисунок 1