RU2614862C2 - Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше - Google Patents
Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614862C2 RU2614862C2 RU2015140247A RU2015140247A RU2614862C2 RU 2614862 C2 RU2614862 C2 RU 2614862C2 RU 2015140247 A RU2015140247 A RU 2015140247A RU 2015140247 A RU2015140247 A RU 2015140247A RU 2614862 C2 RU2614862 C2 RU 2614862C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inert gas
- metal
- lower electrode
- ladle
- furnace
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Устройство для внепечной обработки жидкой стали в сталеразливочном ковше содержит верхний и по крайней мере один нижний электрод, токоподвод и трубопровод подвода инертного газа. При этом нижний электрод выполнен в виде набора стальных пластин, между которыми расположены керамические токоизолирующие вставки, в которых выполнены отверстия для подвода инертного газа, и с возможностью периодического изменения расхода газа в течение цикла обработки. Упомянутые пластины со вставками и каналами для подачи инертного газа заключены в обечайку, соединенную с основанием и с крышкой, закрепленной на днище ковша через закладные сектора и изолирующую прокладку. Токоподвод и трубопровод подсоединены к упомянутой крышке. Изобретение позволяет повысить эффективность внепечного рафинирования металла, расширить технологические возможности, а также повысить стойкость, надежность и долговечность устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше.
Известен способ внепечной обработки жидкой стали в агрегате ковш-печь, включающий нагрев металла дугой постоянного тока с использованием верхнего электрода и подового электрода, установленного в нижней части ковша (Г.Н. Окороков, А.И. Донец, Ал.Г. Шалимов и др. «Нагрев стали разрядом постоянного тока на установках внепечной обработки», ж-л «Сталь», №5, 1994 г., стр. 36-40).
Там же известен агрегат ковш-печь, содержащий футерованный ковш, верхний и подовый электроды.
Под действием тока, протекающего через расплав, происходит кондукционное перемешивание ванны, способствующее получению однородного металла. Однако, в связи с недостаточной интенсивностью перемешивания продолжительность обработки увеличивается, а требуемая однородность металла достигается не всегда и не в полной мере.
Из известных наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемым результатам является способ внепечной обработки жидкой стали в агрегате ковш-печь, включающий нагрев металла дугой постоянного тока с использованием верхнего электрода и подового электрода, установленного в нижней части ковша, а также обработку металла инертным газом, вдуваемым в расплав через фурму, встроенную в нижней части боковой стенки ковша (Протасов А.В., Бершицкий И.М. «Разработка и исследования агрегатов внепечной обработки стали с электрическим нагревом металла дугой постоянного тока», ж-л «Электрометаллургия» №1, 2012, стр. 2-7, рис. 3).
Там же известно устройство для внепечной обработки металла, содержащее футерованный ковш, верхний и подовый электроды, а также фурму для вдувания в расплав инертного газа.
Подача инертного газа в дополнение к электродуговому нагреву расширяет технологические возможности внепечной обработки за счет интенсификации перемешивания и дополнительного эффекта рафинирования металла пузырьками инертного газа.
Однако технологические возможности способа ограничены ввиду неравномерного распределения инертного газа по объему ванны.
Кроме того, надежность и долговечность устройства недостаточны ввиду перегрева подовых электродов и ослабления прочности ковша вследствие наличия дополнительных отверстий. Низкая стойкость электродов вызвана тем, что ток силой десятки килоампер поступает на подовые электроды, выполненные из стали с ограниченной электро- и теплопроводностью. При этом их охлаждение осуществляется лишь с наружного узкого торца. В результате сталь, образующая токоведущие части электродов, оплавляется, а керамическая изоляция разрушается.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении эффективности внепечного рафинирования металла, в расширении технологических возможностей, повышении стойкости, надежности и долговечности устройства.
Технический результат достигается тем, что в способе внепечной обработки жидкой стали в ковше, включающем нагрев металла дугой постоянного тока с использованием верхнего и по крайней мере одного нижнего электрода, располагаемого в днище или в нижней части стенки ковша, а также обработку металла инертным газом, вдуваемым в расплав в нижней части ванны, инертный газ подают в расплав через отверстия, выполненные в подовом электроде.
Расход инертного газа в течение цикла обработки, по крайней мере, один раз изменяют от минимального значения, определяемого из условия предотвращения затекания металла в отверстия в подовом электроде до максимального значения, определяемого из условия предотвращения буруна на поверхности ванны.
В устройстве для внепечной обработки металла в ковше, содержащем верхний и, по крайней мере, один нижний электрод, токоподвод и трубопровод подвода продувочного газа, нижний электрод снабжен отверстиями для подвода продувочного газа.
Нижний электрод может быть выполнен в виде набора стальных пластин, между которыми расположены керамические токоизолирующие вставки, в которых выполнены отверстия для вдувания газа.
Керамические токоизолирующие вставки могут быть выполнены из пористого огнеупора с порами, направленными вдоль токоведущих пластин.
Один из нижних электродов может быть расположен в днище в нижней части стенки ковша.
Токоподвод выполнен в виде полого кабеля с отверстием для подвода продувочного газа.
Благодаря обдуванию токоведущих элементов адиабатически расширяющимся продувочным газом снижается рабочая температура нижнего электрода (нижних электродов) и, тем самым, повышается его стойкость и обеспечивается возможность подвода дополнительной электрической мощности, способствующей повышению интенсивности обработки.
Совмещение нижних электродов с продувочными узлами позволяет уменьшить количество отверстий в нижней части ковша и, тем самым повысить надежность и безопасность работы.
Размещение одного из нижних продувочных узлов в нижней части боковой стенки ковша позволяет исключить слабо перемешиваемые зоны ванны, располагаемые вблизи днища ковша.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером его со ссылками на прилагаемые чертежи, где:
на фиг. 1 изображена схема осуществления способа,
на фиг. 2 - выносной элемент I по фиг. 1,
на фиг. 3 - то же, что и фиг. 1, вариант с нижними электродами в днище и стенке ковша,
на фиг. 4 показан вид А по фиг. 2,
на фиг. 5 разрез Б-Б по фиг. 2;
Способ внепечной обработки жидкого металла в ковше включает нагрев металла 1, находящегося под слоем шлака 2 в ковше 3 при помощи верхнего 4 и двух нижних электродов 5, и продувку ванны инертным газом 6, подаваемым по трубопроводам 7 через нижние электроды.
Устройство для осуществления способа представляет собой сталеразливочный ковш 3, состоящий из кожуха 8 и огнеупорной футеровки 9, накрытый крышкой 10. В днище 11 ковша 3 размещены нижние электроды 5, представляющие собой набор токоведущих стальных пластин 12 с керамическими электроизолирующими вставками 13, в которых выполнены отверстия 14 для прохода инертного газа. (Как вариант, один из нижних электродов 5 может быть размещен в стенке ковша - фиг. 3). Электроизолирующими керамические вставки 13 могут быть также выполнены из пористого огнеупора с порами, направленными вдоль токоведущих пластин 12. Пластины 12 со вставками 13 заключены в обечайку 15 соединенную с основанием 16 с каналами 17 для подачи продувочного газа бис крышкой 18, закрепленной на днище 11 ковша через закладные сектора 19 и изолирующую проставку 20. К крышке 16 подсоединены трубопровод 7 и кабель 21, соединенные с газовыми и электрическими разъемами 22, 23 с подводящим узлом 24 цеховых магистралей.
Пример осуществления способа:
Обработке подвергаются плавки стали 45 массой 150 т. Технологический процесс включает подачу извести и плавикового шпата с наведением на поверхности металла высокоосновного рафинирующего шлака, толщиной около 12 см, электродуговой нагрев, дегазацию и удаление неметаллических включений путем продувки металла инертным газом. В процессе обработки сталь подвергается кондукционному перемешиванию вследствие протекания тока через расплав и газодинамическому перемешиванию благодаря вдуванию инертного газа. Расход инертного газа в течение цикла обработки, по крайней мере, один раз изменяют от минимального значения, определяемого из условия предотвращения затекания металла в отверстия в подовом электроде до максимального значения, определяемого из условия предотвращения буруна на поверхности ванны.
Использование при нагреве и продувке двух и более нижних электродов, с отверстиями для вдувания инертного газа, а периодическое изменение параметров дутья и подводимой мощности способствуют более эффективному перемешиванию ванны. Вдувание инертного газа охлаждает расплав в зоне, прилегающей к подовым электродам, увеличивая, тем самым, ресурс их работы.
Таким образом, использование данного технического решения позволяет:
- повысить интенсивность внепечной обработки жидкого металла,
- увеличить диапазон сочетаний воздействия на жидкий металл посредством чередующихся и переменных режимов подачи продувочного газа и ввода электроэнергии в жидкий металл по его объему с разными интенсивностями в динамическом режиме с более полным вовлечением в процесс обработки всего объема жидкого металла в ковше.
По сравнению с ближайшими аналогами предложенное техническое решение обеспечивает более эффективное рафинирование металла при одновременном улучшении эксплуатационных свойств используемого оборудования.
Claims (6)
1. Способ внепечной обработки жидкой стали в ковше, включающий нагрев металла дугой постоянного тока с использованием верхнего и по крайней мере одного нижнего электрода и обработку металла инертным газом, вдуваемым в расплав в нижней части ванны металла, отличающийся тем, что осуществляют перемешивание объема жидкого металла в процессе обработки путем подачи инертного газа в расплав через отверстия, выполненные в нижнем электроде, с периодическим изменением расхода газа в течение цикла обработки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход инертного газа в течение цикла обработки по крайней мере один раз изменяют от минимального значения, определяемого из условия предотвращения затекания металла в отверстия в нижнем электроде до максимального значения, определяемого из условия предотвращения буруна на поверхности ванны.
3. Устройство для внепечной обработки металла в ковше, содержащее верхний и по крайней мере один нижний электрод, токоподвод и трубопровод подвода инертного газа, отличающееся тем, что нижний электрод выполнен в виде набора стальных пластин, между которыми расположены керамические токоизолирующие вставки с отверстиями для подвода инертного газа, при этом упомянутые пластины со вставками и каналами для подачи инертного газа заключены в обечайку, соединенную с основанием и с крышкой, закрепленной на днище ковша через закладные сектора и изолирующую прокладку, при этом токоподвод и трубопровод подсоединены к упомянутой крышке.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что керамические токоизолирующие вставки выполнены из пористого огнеупора с порами, направленными вдоль токоведущих пластин.
5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что один из нижних электродов расположен в нижней части стенки ковша.
6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что токоподвод совмещен с трубопроводом подачи инертного газа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140247A RU2614862C2 (ru) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140247A RU2614862C2 (ru) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015140247A RU2015140247A (ru) | 2017-03-28 |
RU2614862C2 true RU2614862C2 (ru) | 2017-03-29 |
Family
ID=58505163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015140247A RU2614862C2 (ru) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2614862C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2786734C1 (ru) * | 2022-04-06 | 2022-12-26 | Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Устройство для внепечной обработки металла в ковше |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997028285A3 (de) * | 1996-01-31 | 1997-09-18 | Mannesmann Ag | Erzeugung nichtrostender stähle in parallel betriebenen gefässen |
EP1192401B1 (de) * | 1999-05-20 | 2003-01-02 | Sms Mevac Gmbh | Verfahren und anlage zum behandeln von flüssigen metallen |
RU2532584C1 (ru) * | 2013-03-14 | 2014-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ комплексной обработки жидкого металла в агрегате ковш-печь |
-
2015
- 2015-09-22 RU RU2015140247A patent/RU2614862C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997028285A3 (de) * | 1996-01-31 | 1997-09-18 | Mannesmann Ag | Erzeugung nichtrostender stähle in parallel betriebenen gefässen |
EP1192401B1 (de) * | 1999-05-20 | 2003-01-02 | Sms Mevac Gmbh | Verfahren und anlage zum behandeln von flüssigen metallen |
RU2532584C1 (ru) * | 2013-03-14 | 2014-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ комплексной обработки жидкого металла в агрегате ковш-печь |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Протасов А.В. и др. Разработка и исследования агрегатов внепечной обработки стали с электрическим нагревом металла дугой постоянного тока. Ж. "Электрометаллургия", N 1, Металлургия, 2012, с.2-7, рис.3. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2786734C1 (ru) * | 2022-04-06 | 2022-12-26 | Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Устройство для внепечной обработки металла в ковше |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015140247A (ru) | 2017-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR920000524B1 (ko) | 용해로와 금속용해방법 | |
US4228314A (en) | DC Arc furnace hearth | |
CN107699711B (zh) | 铜熔炼方法 | |
JP2008037673A (ja) | 廃棄物ガラス固化処理用電気溶融炉 | |
KR0128355B1 (ko) | 금속을 용해하는 직류전기로 | |
RU2614862C2 (ru) | Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше | |
RU2532584C1 (ru) | Способ комплексной обработки жидкого металла в агрегате ковш-печь | |
EP0124490B1 (en) | Improved conductive bottom for direct current electric arc furnaces | |
JP2021001368A (ja) | 電解製錬炉 | |
US4592066A (en) | Conductive bottom for direct current electric arc furnaces | |
RU2786734C1 (ru) | Устройство для внепечной обработки металла в ковше | |
RU2293268C1 (ru) | Способ электроплавки в дуговой печи постоянного тока | |
RU2006105476A (ru) | Электродное устройство в качестве заменяющего пода для электротермической печи, предназначенной для плавления шлака | |
KR101159969B1 (ko) | 전기로의 랜스 장치 | |
RU2653957C1 (ru) | Устройство для обработки металла в ковше | |
RU2572949C2 (ru) | Дуговая печь постоянного тока | |
RU126810U1 (ru) | Электродуговая печь постоянного тока | |
RU2576213C1 (ru) | Устройство для загрузки металлизованных окатышей в дуговую печь | |
SU529224A1 (ru) | Устройство дл перегрева жидкого металла | |
US1513754A (en) | Electric furnace | |
KR20100001523A (ko) | 포러스플러그를 이용한 용탕의 처리 방법 | |
RU2532243C1 (ru) | Агрегат комплексной обработки жидкой стали (акос) | |
US948343A (en) | Electric furnace and method of operating the same. | |
RU119556U1 (ru) | Электродуговая печь постоянного тока | |
RU18399U1 (ru) | Устройство для электрошлаковой плавки металла |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170923 |