SU1122710A1

SU1122710A1 - Method for controlling degassing of molten steel

Info

Publication number: SU1122710A1
Application number: SU833661540A
Authority: SU
Inventors: Борис Петрович Чумаков; Андрей Николаевич Душин; Виктор Николаевич Лебедев; Борис Григорьевич Восходов; Владимир Иванович Сыров; Александр Александрович Травин; Александр Николаевич Кожевников; Лидия Сергеевна Ефремова
Original assignee: Предприятие П/Я А-3681; Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1983-11-14
Filing date: 1983-11-14
Publication date: 1984-11-07

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЕГАЗАЦИЕЙ ЖИДКОЙ СТАЛИ при отливке слитка, включающий перелив жидкой стали из разливочного ковша через промежуточную емкость в изложницу, наход щуюс в кессоне под вакуумом, отличающийс тем, что, с целью мак-, симального удалени вр.едных. примесей из металла по всей высоте слитка и увеличени выхода годного металла из слитка, дл обеспечени максимальной дегазации жидкой стали в струе по мере заполнени изложницы периодически увеличивают площадь поперечного сечени зеркала металла, наход щуюс под вакуумом до момента, когда производна от расхода откачиваемых газов будет равна нулю.A METHOD FOR CONTROLLING LIQUID STEEL DEGASING when casting an ingot, including overflowing liquid steel from a casting ladle through an intermediate tank into a mold located in a caisson under vacuum, characterized in that, in order to maximally remove the maximum temporary. impurities from the metal over the entire height of the ingot and increasing the yield of the suitable metal from the ingot, to ensure maximum degassing of the liquid steel in the jet as the mold is filled, periodically increase the cross-sectional area of the metal mirror that is under vacuum until the derivative of the pumped gases is to zero.

Description

11eleven

Изобретение относитс к внепечной обработке стали и может быть использовано дих проведени процесса вакуумировани жидкой стали в струе.The invention relates to the secondary treatment of steel and can be used to conduct a process of evacuating liquid steel in a jet.

Известен способ вакуукировани металла в струе при переливе из ковша в ковш под вакуумом, при котором управление расходом жидкой стали при переливе осуществл етс с помощью стопора, установленного в ковше Скорость перелива жидкой стали из ковша в ковш зависит от высоты подъма стопора и проходного сечени разливочного стакана Л There is a known method of vacuuming metal in a stream during overflow from a ladle into a ladle under vacuum, in which the flow rate of liquid steel during overflow is controlled using a stopper installed in a ladle. The speed of overflow of liquid steel from the ladle into the ladle depends on the height of the stopper and the flow area of the casting cup. L

Недостатком указанного способа вл етс отсутствие средств контрол интенсивности дегазации жидкой стали при переливе из ковша в ковш.The disadvantage of this method is the lack of means to control the intensity of degassing of liquid steel during overflow from the ladle into the ladle.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ управлени , реализуемый на агрегате передела жидкой стали в струе, включающий перелив жидкой стали из разливочного ковша через промежуточную емкость в изложницу, наход щуюс в кессоне под вакуумом , в струю жидкой стали через стопор промежуточной емкости вводитс инертный газ, из промежуточной емкости в изложницу, наход щуюс в кессоне, поступает не стру расплава , а стру газометаллическойThe closest to the invention to the technical essence is a control method implemented on a unit for redistribution of liquid steel in a jet, including transfer of liquid steel from a pouring ladle through an intermediate tank into a mold located in a caisson under vacuum, into a jet of liquid steel through an intermediate tank stopper is injected the inert gas from the intermediate tank to the mold, located in the caisson, does not flow a melt, but a jet of gas-metal

смеси 2,mixtures 2,

I 1. JI 1. J

Недостаток указанного способа отсутствие средств контрол и регулировани интенсивности дегазации жидкой стали в струе за врем ее пребывани под вакуумом, что не позвол ет проводить наиболее полное удаление вредных примесей из расплава по всей высоте слитка.The disadvantage of this method is the lack of means to control and regulate the intensity of degassing of liquid steel in the jet during its stay under vacuum, which does not allow for the most complete removal of harmful impurities from the melt over the entire height of the ingot.

Целью изобретени вл етс максимальное удаление вредных примесей из металла по всей высоте слитка и увеличение выхода годного металла из слитка.The aim of the invention is the maximum removal of harmful impurities from the metal over the entire height of the ingot and an increase in the yield of the suitable metal from the ingot.

Поставленна цель достигаетс тем, что при способе управлени дегазацией жидкой стали в струе, вклю чающем перелив жидкой стали из разливочного ковша через промежуточную емкость в изложницу, наход щуюс в кессоне под вакуумом, дл обеспечени максимальной дегазации жидкой стали в струе по мере заполнени изложницы периодически увеличивают площадь поперечного сечени зеркалаThis goal is achieved by the fact that, in the method of controlling the degassing of liquid steel in a jet, including overflowing of liquid steel from a pouring ladle through an intermediate tank into a mold, which is in a caisson under vacuum, to ensure maximum degassing of liquid steel in a jet, as the mold is filled, periodically increase mirror cross-sectional area

металла, наход щуюс под BaKyyMONf до момента, когда производна от расхода откачиваемых газов будет рана нулю.the metal under BaKyyMONf until the moment when the derivative of the pumped gas flow rate is zero.

На чертеже представлена схема, по сн юща предлагаемый способ упралени интенсивностью дегазации жидкой стали в струе.The drawing shows a diagram explaining the proposed method for controlling the intensity of degassing liquid steel in a jet.

В вакуумный кессон 1 устанавливают изложницу 2, над которой на консол х располагают желоб 3, имеющий сливное отверстие 4 и конусное днище . Над сливным отверстием 4 желоба 3 располагают стопор 5, перемещение которого производитс рычажны механизмом 6, устанавливаемым на крышке кессона 7, на которой также устанавливаетс промежуточна емкость 8 со стопором 9. Жидка сталь в промежуточную емкость 8 подаетс из разливочного ковша 10. Откачку газов из кессона производ т вакуумные насосы 11. Расход откачиваемых газов контролируетс методом переменного перепада давлени с использованием диафрагмы 12, сигнал с которой поступает на дифманометр 13, а с него - на измерительный прибор 14. С последнего сигнал через блок 15 дифференцировани приходит на измерительный прибор 16, который имеет нулевую отметку на середине шкалы и предназначен дл измерени величины и знака производной от расхода откачиваемых газов. В процессе отливки слитка из разливочного ковша 10 в промежуточную емкость 8 подаетс требуемый посто нный расход массы жидкой стали.In the vacuum caisson 1, a mold 2 is installed, above which a chute 3 is placed on the brackets, having a drain hole 4 and a tapered bottom. A stopper 5 is positioned above the drain hole 4 of the chute 3, which is moved by a lever 6 mounted on the cover of the caisson 7, on which the intermediate tank 8 with the stopper 9 is also installed. Liquid steel into the intermediate tank 8 is pumped from the casting bucket 10. Pumping gases from the caisson produce vacuum pumps 11. The flow rate of the pumped gases is controlled by the method of variable pressure differential using a diaphragm 12, the signal from which is fed to the differential pressure meter 13, and from there to the measuring device 14. From The latter signal through the differentiation unit 15 comes to the measuring device 16, which has a zero mark in the middle of the scale and is designed to measure the magnitude and sign of the derivative of the pumped gases consumption. During the casting process, the ingot from the casting ladle 10 to the intermediate tank 8 is supplied with the required constant mass flow rate of the liquid steel.

Процесс дегазации струи жидкой стали под вакуумом осуществл етс следующим образом.The process of degassing a jet of molten steel under vacuum is carried out as follows.

Масса жидкой стали поступает изThe mass of liquid steel comes from

разливочного ковша 10 в промежуточную емкость 8. Как только промежуточна емкость 8 заполнитс до заданного уровн , оператор через стопор 9 устанавливает заданный расход массы расплава. Из промежуточной емкости 8 жидка сталь через разливочньй стакан поступает в желоб 3, имеющий в конце разливочное отверстие 4, через которое стру жидкой стали поступает в изложницу 2. Проход по участкам пути, поток жидкой стали дегазируетс . Участок пути от днища промежуточной емкости 8 до начала желоба 3 посто нный, длинаthe pouring ladle 10 into the intermediate tank 8. As soon as the intermediate tank 8 is filled to the specified level, the operator through the stopper 9 sets the predetermined mass flow rate of the melt. From intermediate tank 8, molten steel passes through a casting glass into chute 3, which at the end has a pouring hole 4 through which a jet of molten steel enters mold mold 2. Passing along sections of the path, the stream of molten steel is degassed. The length of the path from the bottom of the intermediate tank 8 to the beginning of the chute 3 is constant, length

33

желоба 3 также посто нна, а длина пути от разливочного отверсти 4 желоба 3 до поверхности расплава в изложницы 2 по мере заполнени изложницы уменьшаетс . Следовательно, по мере заполнени изложницы 2 расплавом интенсивность его дегазации снижаетс . Дл поддержани интенсивности дегазации на максимуме необходимо увеличить площадь контакта металла с вакуумом. Увеличение контактирующей с вакуумом поверхности потока расплава осуществл етс путем частичного перекрыти стопором 5 разливочного отверсти 4. Тогда скорость потока жидкого металла в :желобе 3 уменьшаетс , а площадь контакта металла с вакуумом начинает увеличиватьс , соответственно увеличива интенсивность дегазации расплава.the gutter 3 is also constant, and the length of the path from the casting hole 4 of the gutter 3 to the surface of the melt in the mold 2 decreases as the mold is filled. Consequently, as the mold is filled with the melt, the intensity of its degassing decreases. To maintain the degassing intensity at the maximum, it is necessary to increase the contact area of the metal with the vacuum. The increase in the contact surface with the vacuum of the melt flow is accomplished by partially blocking the stopper 5 of the pouring orifice 4. Then the flow rate of the liquid metal in: the chute 3 decreases, and the contact area of the metal with the vacuum begins to increase, respectively, increasing the intensity of the melt degassing.

Управление дегазацией жидкой стали в струе производитс следующим образом.The degassing of the liquid steel in the jet is controlled as follows.

Установку подготавливают к работ Алюминиевым листом перекрывают разливочный стакан в промежуточной емкости 8, включают вакуумные насосы 11, в кессоне 1 создают разрежение. Стопором перекрывают разливочный стакан в промежуточной емкости 8. Из разливочного ковша 10 подают заданньй расход массы жидкой стали, котора поступает в промежуточную емкость 8. Как только промежуточна емкость 8 заполнитс до заданного уровн , оператор открьгоает стопор, и жидка сталь, прожига алюминиевы лист, поступает в желоб 3. Оператор через рычажный механизм 6 перемещает стопор 5 так, чтобы разливочиое отверстие 4 было полностью открыто. Жидка сталь, проход по желобу 3, поступает в изложницу 2. Как только поток жидкой стали поступает в кессон 1, начинаетс ее дегазаци . Количество откачиваемых газов начинает возрастать до определенного предела . На диафрагме 12 также до определенного предела начинает возрастать перепад давлени , что на дифманометре 13 преобразуетс в электрический сигнал, который поступает на измерительный прибор 14. С реостатаThe plant is prepared for work. The aluminum sheet is blocked off with a casting nozzle in an intermediate tank 8, vacuum pumps 11 are turned on, and a vacuum is created in the caisson 1. The stopper overlaps the pouring nozzle in the intermediate tank 8. From the casting bucket 10 a predetermined mass flow rate of liquid steel is fed, which enters the intermediate tank 8. As soon as the intermediate tank 8 is filled to a predetermined level, the operator opens the stopper and the liquid steel, burning the aluminum sheet, enters into the chute 3. The operator through the lever mechanism 6 moves the stopper 5 so that the filling opening 4 is fully open. The liquid steel, passage through chute 3, enters the mold 2. As soon as the stream of liquid steel enters the caisson 1, it begins to degas. The amount of pumped gases begins to increase to a certain limit. On the diaphragm 12, the pressure drop also begins to increase to a certain limit, which on the differential pressure meter 13 is converted into an electrical signal that goes to the measuring device 14. From the rheostat

71047104

дистанционной передачи показаний измерительного прибора 14 сигнал поступает на блок 15 дифференцировани , а с него производна от сигнала приходит на измерительный прибор 16, который имеет нулевую отметку н середине шкалы. Как только прекрати с увеличение вьщел ющихс из потока газов, производна от их сигнала равна нулю, показание измерительног прибора также равно нулю. По мере заполнени изложницы расплавом поверхность контакта потока жидкой стли с вакуумом сокращаетс , интенсивность газовыделени снижаетс , что тут же фиксируетс на измерителном приборе 16. Оператор, перекрыва разливочное отверстие 4, увеличивает площадь контакта потока жидкой стали с вакуумом до тех пор, пока производна от расхода откачиваемых газов не будет равна нулю (измерительный прибор 16). Вновь интенсивность дегазации вьшедена на максимум . Изложница 3 продолжает заполн тьс расплавом, площадь поверхности контакта потока жидкой стали с вакуумом сокращаетс , интенсивность газовьщелени снижаетс , что фиксируетс на измерительном приборе 16. Вновь, оператор частично перекрывает разливочное отверстие 4 до момента, когда производна от расхода откачиваемых газов равна нулю.remote transmission of the readings of the measuring device 14, the signal enters the differentiation unit 15, and from it the derivative of the signal comes to the measuring device 16, which has a zero mark in the middle of the scale. As soon as you stop increasing the gases coming out of the flow, the derivative of their signal is zero, the reading of the measuring instrument is also zero. As the mold is filled with melt, the contact surface of the stream of liquid steel with vacuum decreases, the intensity of gassing decreases, which is immediately fixed on the measuring device 16. The operator, blocking the pouring hole 4, increases the contact area of the stream of molten steel with vacuum until derived from the flow pumped gases will not be zero (measuring device 16). Again, the intensity of degassing is maximized. The mold 3 continues to fill with the melt, the contact surface area of the liquid steel stream with vacuum decreases, the gas intensity decreases, which is fixed on the measuring device 16. Again, the operator partially blocks the pouring hole 4 until the derivative of the pumped gas flow is zero.

Таким образом, в процессе отливки слитка оператор осуществл ет максимальную дегазацию струи жидкой стали по всей высоте слитка.Thus, in the process of casting the ingot, the operator performs the maximum degassing of the jet of liquid steel over the entire height of the ingot.

I I

При испытании предлагаемого способа установлено, что удаление вредных примесей по всей высоте слитка стало одинакавым. Так, например, до использовани предлагаемого способа управлени разница по удалению кислорода, водорода и-неметаллических включений составл ла около 30%, после использовани способа 1-2%.When testing the proposed method, it was found that the removal of harmful impurities along the entire height of the ingot was the same. For example, before using the proposed control method, the difference in the removal of oxygen, hydrogen and non-metallic inclusions was about 30%, after using the method 1-2%.

Ожидаема экономическа эффективность изобретени за счет повышени качества слитка 12 000 руб. в год, за счет увеличени выхода годного металла из слитка 10 000 руб. в годThe expected economic efficiency of the invention due to an increase in the quality of the ingot is 12,000 rubles. per year, by increasing the yield of the metal from the ingot 10 000 rubles. in year

Claims

METHOD FOR MANAGING LIQUID STEEL DEGASATION during casting of an ingot, including pouring liquid steel from a casting ladle through an intermediate tank into a mold located in a caisson under vacuum, characterized in that, in order to maximize the removal of harmful impurities from the metal over the entire height, it is drained and increase the yield of suitable metal from the ingot, in order to ensure maximum degassing of the liquid steel in the stream as the mold is filled, the cross-sectional area of the metal mirror under vacuum up to coagulant when the derivative of the flow rate of pumped gases is equal to zero ¢ 3. $