Патент на изобретение №2348700
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОЙ СТАЛИ В ВАКУУМНОЙ КАМЕРЕ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при порционном и циркуляционном вакуумировании стали в процессе внепечной обработки. В способе разогревают вакуумную камеру перед вакуумированием, проводят порционное и циркуляционное вакуумирование, нагревают сталь и вводят легирующие материалы. Нагрев стали осуществляют одним или несколькими лазерами в процессе вакуумирования и после ввода легирующих материалов. Изобретение обеспечивает расширение сортамента и снижение себестоимости обрабатываемых сталей.
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при вакуумировании стали в процессе внепечной обработки. Наиболее близкими по технической сути к предлагаемому изобретению являются способы порционного и циркуляционного вакуумирования металла (Кнюпель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. Ч.II. Основы и технология ковшовой металлургии. – М: Металлургия, 1984. – с.269-270, 335-336). Способ порционного вакуумирования заключается в установке ковша с жидким металлом под камеру, соединенную с вакуумной системой. Камера имеет один или два патрубка, с обеих сторон защищенных огнеупорными материалами. Патрубки погружают в жидкий металл, с помощью вакуумной системы в камере создают разрежение, под действием которого металл по всасывающему патрубку поднимается в камеру и проходит вакуумную обработку. При циркуляционном вакуумировании во всасывающий патрубок дополнительно подают аргон как транспортирующий газ. К недостаткам указанных способов следует отнести остывание металла в процессе вакуумирования на 30-90°С (Якушев A.M. Справочник конвертерщика. – Челябинск: Металлургия, 1990. – с.328). Для компенсации снижения температуры металл перед вакуумированием перегревают, а камеру перед обработкой прогревают до 1500°С. При необходимости ввода дополнительного количества легирующих материалов требуемую температуру металла поддерживают за счет протекания экзотермической реакции окисления алюминия, вводимого в металл в виде проволоки или гранул, газообразным кислородом, вдуваемым в вакуумную камеру (Кудрин В.А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. – М.: Мир, ООО «Издательство ACT», 2003. – с.318-319). Такой способ нагрева металла и расплавления легирующих добавок является очень дорогим, т.к. требует производства алюминиевой проволоки или гранул и газообразного кислорода. Задачей изобретения является расширение сортамента и снижение себестоимости обрабатываемых сталей. Поставленный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе обработки жидкой стали в вакуумной камере, включающем разогрев вакуумной камеры перед вакуумированием, порционное и циркуляционное вакуумирование, нагрев стали и ввод легирующих материалов, при этом нагрев стали осуществляют одним или несколькими лазерами в процессе вакуумирования и после ввода легирующих материалов. Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом, и изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо в действующих сталеплавильных цехах. Способ нагрева металла при вакуумировании осуществляется следующим образом. К корпусу вакуумной камеры, в которой производят обработку жидкого металла, герметично присоединяют один или несколько оптических квантовых генераторов большой плотности энергии – лазеров (Физическая энциклопедия. – М: Советская энциклопедия, 1990, том 2. – с.549), излучением которых нагревают металл в процессе вакуумирования и после введения легирующих материалов. Технологический процесс при порционном и циркуляционном вакуумировании в предлагаемом способе не отличается от традиционного процесса. Отличие состоит только в значениях некоторых параметров температурного режима и химического состава готовой стали. Обычно подогрев вакуумной камеры перед вакуумированием составляет 1500°С. Предлагаемый способ позволяет повысить температуру подогрева до 1600°С и даже выше. Ограничением в температуре подогрева является допустимая температура огнеупорности и допустимая температура начала деформации огнеупорных материалов, используемых для футеровки вакуумных камер. Более высокий подогрев вакуумной камеры и нагрев металла в процессе вакуумирования позволяют иметь температуру металла на выпуске из плавильной печи без учета снижения температуры металла при вакуумировании, а исходя только из условий разливки после вакуумной обработки и химического состава готовой стали. Это позволяет не перегревать металл в печи для обработки в вакуумной камере и за счет этого сократить время пребывания металла в печи, и увеличить ее производительность. Кроме того, нагрев металла в вакуумной камере оптическим квантовым генератором позволяет выплавлять стали любого химического состава с меньшей себестоимостью. Например, при выплавке нержавеющей стали типа 08Х18Н10Т в дуговой сталеплавильной печи химический состав металла по расплавлении составляет: углерод 0,35-0,40%; хром 12-14%; никель 10-12%; сера
Формула изобретения
Способ обработки жидкой стали в вакуумной камере, включающий разогрев вакуумной камеры перед вакуумированием, порционное и циркуляционное вакуумирование, нагрев стали и введение легирующих материалов, отличающийся тем, что нагрев стали осуществляют одним или несколькими лазерами в процессе вакуумирования и после ввода легирующих материалов.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 09.05.2009
Извещение опубликовано: 10.04.2010 БИ: 10/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
0,025%; фосфор