SU964009A1 - Способ рафинировани металла синтетическим шлаком - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области металлургии, конкретнее к внепечной обработке жидкой стали синтетическими шлаковыми расплавами.

Известен способ рафинировани  металла электрошлаковым переплавом, заключающийс  в расплавлении расходуемых металлических электродов, сопровождающемс  образованием капель металла и прохождением их через слой синтетического шлакаCl Л.

Недостатком способа  вл етс  большой расход электроэнергии на вторичт ный нагрев и расплавление металла. Поэтому способ используетс  дл  обработки сталей лишь особо ответственных марок.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ рафинировани  жидкого металла, например стали,от кислорода, серы или фосфора синтетическим шлаком, включающий диспергирование шлака струей металла при переливе последнего из сталеплавильного агрегата или промежуточного ковша в ковш с синтетическим шлаком 2.

Стру  металла, проход  через слой шлака, эмульгирует его, что приводит к увеличению поверхности контакта

фаз и степени удалени  вредных примесей .

Недостатками способа  вл ютс : невозможность полного удалени  из металла вредных примесей из-за малого времени контакта фаз, что обусловлено быстрым всплыванием основной массы эмульгированного шлака в металле, загр знение металла мелкими шлаковы10 ми включени ми, которые образуютс  в большом количестве при диспергировании шлака свободно падающей с большой высоты струей металла, необходимость проведени  разливки обработанного

15 металла в йгнертной атмосфере дл  защиты металла от вторичного окислени .

Цель-изобретени  - повышение эффективности процесса рафинировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем,

20 что пр способу рафинировани  металла синтетическим шлаком, включающему диспергивание шлака,одновременно со шлаком диспергируют металл встречными стру ми металла и шлака над поверх25 ностью шлако-металлической ванны.

.При соударении струи металла и шлака образуетс  двухслойный диск, который у кромок разбиваетс  на двухфазные капли, капли под действием силы

Claims (2)

1. 30 т жести падают в цшакометаллическую ванну, где продолжаетс  рафинирование и происходит непрерывна  кристаллизаци  отделенного от рафинирующв шлака металла Измен   рассто ние между соплами, характеристики сопел рассто ние от сопел до поверхности ванны и скорости истечени  струй, можно в широких пределах мен ть величины удельной поверхности и длител ности контакта фаз, а следовательно и эффективность рафинировани . Измен   названные выше парсииетрЫ| можно также изменить размер образующихс  при диспергировании шлаковых частиц и полностью устранить загр знение металла мелкими (размером менее 0,1 мм ) шлаковыми включени ми. Наличие шлакометаллической ванны позвол ет осуществить непрерывную разлинку и кристаллизацию металла под слоем синтетического шлака, что устран ет необходимость создани  специальной защитной атмосферы и обеспечивает высокое качество отливок На фиг.1 показана схема взаимодействи  струй металла и шлака с оди наковой кинетической энергией при горизонтальном направлении оси сопел; на фиг.2 - то же,вид сбоку; на фиг.З - вариант реализации способа с вертикальным направлением осей сопел при одинаковых объемных скорое т х истечени  металла и шлака. Способ осуществл етс  следующим образом. Жидкий металл и шпак при температуре выле температуЕ&1 затвердевани  при 100-200°С поступают под давлением более 1,5 атм по каналам к двум соплам 1 с выходными отверсти ми диаметром 5-50 мм, расположенными на рассто нии 10-500 мм друг от друга . При соударении струи образуют диск 2 диаметром 200-500 NM, который разбиваетс  у кромок на двухфазные капли размером 1-10 мм. Эти капли падают в шлако-металлическую ванну. и проход  через слой шлака 3, металл 4 рафинируетс  дополнительно. Показатель эффективности рафинировани  А при зтрм составл ет 2500-3000 с/м, удельна  поверхность контак 1 та металла и шлака, 5 - поверхность контакта фаз,м2 V - объем рафинируемого метгш .ла Т - врем  рафинировани  выделенного элемента объема. При переливе металла в ковш с синтетическим,шлаком показатель А не превышает 1000 с/м. Следовательно , если этот способ дает дес тикр .атное снижение концентрации вредной .примеси, например серы, то предлагаемый способ дает более чем п тидес тикратное снижение концентрации 3ToW прИмёси. Пример. Шлак, содержащий (мас.%) 55 СаО; 40 2 SiOjz; 0,80 . М( ; 1,0 0,2 S при подаетс  под давлением 1,5 атм через сопло 1 с диаметром выходного отверсти  14 мм навстречу струе жидкой конверторной стали, истекающей при |1650С под давлением 1,5 атм из сопла диаметром 10 мм. При этом струи образуют диск диаметром 200 мм, который разбиваетс  на двухфазные капли размером 3-4 мм и образует шлакометаллическую вэнну. Показатель эффективности рафинировани  составл ет примерно 2000 с/м, а содержан 1е серы в металле снижаетс  с 0,030 до 0,003%, в то врем  как при обработке такой стали синтетическим шлаком в конце концентраци  серы снижаетс  только до 0,010%. Способ не требует расхода энергии на повторный нагрев и плавление металла , , Использование способа дл  рафинировани  металла позвол ет осуществить непрерывную разливку рафинированного металла под слоем синтети-ческого шлака и исключить необходимость использовани  защитной атмосферы дл  предотвращени  вторичного окислени  металла при разливке последнего из ковша. Возможна реализаци  способа в любой атмосфере и в вакууме. При реализации способа в атмосфере инертного газ.а или в в1акууме дополнительно проходитдегазаци  металла, что значительно расшир ет технологические возможности способа. . Использование способа позвол ет снизить себестоимость стали примерно на 3 руб, на 1 т стали за счет устранени  затрат на инертный газ, его регенерацию и увеличить срок службы изделий из стали за счет повышени  ее качества при непрерывной разливке металла под слоем синтетического шлака. Формула изобретени  Способ рафинировани  металла синтетическим шлаком, включающий диспергирование шлака, отличающийс   тем что, с целью повышени  эффективности процесса рафинировани , одновременно со шлаком диспергируют металл встречными стру ми, металла и шлака над поверхностью шлакометаллической ванны. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Электрсшшаковые печи. Под ред. Патон Е.Е. и Медовара Б.И. Киев. Наукова думка., 1976, с. 72.
2. 2.Воинов С.Г. , Шалимов А.Г. Косой Л1Ф. и др. М., Металлурги , 1970, с. 266 (прототип) .

   Фиг. f

   Фггг.1