Читать онлайн «Внепечные и ковшовые процессы обработки стали»

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» Р. А. Гизатулин, В. И. Дмитриенко ВНЕПЕЧНЫЕ И КОВШОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ СТАЛИ Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 150100 «Металлургия» Новокузнецк 2006 УДК 669. 18. 046 Г46 Рецензенты: Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизации производственных процессов КузГПА В. И. Веревкин Кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой металлургии черных металлов Юргинского технологического института (филиал Томского политехнического университета) А. М. Апасов Гизатулин Р. А. , Дмитриенко В. И. Г46 Внепечные и ковшовые процессы обработки стали: Учеб. посо- бие / СибГИУ. – Новокузнецк, 2006. – 181 с. , ил. ISBN 5-7806-0224-7 Учебное пособие написано в соответствии с программой вузов для студентов, специализирующихся по электрометаллургии стали и ферро- сплавов. Описаны основные методы внепечной обработки стали. Рассмот- рены теория и технология внепечной обработки стали, гидродинамика ван- ны при продувке нейтральными газами в ковше. Приведены примеры со- временных технологий производства стали с применением внепечной ков- шовой металлургии. Предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлению 150100 (550500 и 651300) – Металлургия, и специальности 150101 – Ме- таллургия черных металлов. ISBN 5-7806-0224-7 УДК 669. 18. 046  Сибирский государственный индустриальный университет, 2006  Гизатулин Р. А. , Дмитриенко В. И. , 2006  ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 4 ГЛАВА 1 ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В КОВШЕ ... ... ... ... ... . . 6 1. 1 Истечение газа из цилиндрических и суживающихся сопел ... ... ... ... . . 6 1. 2 Внедрение газовой струи в жидкость ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 10 1. 3 Всплывание пузырьков в жидкости ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 14 1. 4 Перемешивание расплава при барботировании... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 20 1. 5 Гомогенизация расплава... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25 1. 6 Вдувание порошкообразных материалов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 27 1. 7 Гидродинамические явления при выпуске плавки... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 35 ГЛАВА 2 МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКЕ СТАЛИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 42 2. 1 Дегазация ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 42 2. 2 Усреднение металла по температуре ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 45 2. 3 Десульфурация в ковше... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 49 2. 4 Удаление неметаллических включений... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 59 ГЛАВА 3 ВНЕПЕЧНАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 72 3. 1 Оборудование для внепечной обработки стали... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 72 3. 2 Перемешивание расплава в ковше ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 75 3. 3 Вдувание в расплав порошкообразных материалов... ... ... ... ... ... ... ... ... 87 3. 4 Устройство для подачи алюминиевой проволоки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 92 ГЛАВА 4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 99 4. 1 Удаление водорода и азота ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 102 4. 2 Раскисление углеродом ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 109 4. 3 Обезуглероживание в вакууме ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 116 ГЛАВА 5 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 124 5. 1 Конструкция установок порционного вакуумирования ... ... ... ... ... ... 128 5. 2 Футеровка вакуумных камер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 133 5. 3 Установки циркуляционного типа ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 136 5. 4 Оборудование вакуумных установок... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 141 5. 5 Вакуумные насосы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 143 ГЛАВА 6 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ ПРИ ПОНИЖЕННЫХ ДАВЛЕНИЯХ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 148 6. 1 Вакуумная обработка флокеночувствительной стали ... ... ... ... ... ... ... 148 6. 2 Производство подшипниковой стали ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 154 6. 3 Производство коррозионностойкой стали методом вакуумного обезуглероживания ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 156 6. 4 Комбинированные способы внепечной обработки ... ... ... ... ... ... ... ... . . 176 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 179 3  Памяти Когана Альфреда Ефимовича посвящается ПРЕДИСЛОВИЕ Повышение требований к качеству стали привели к созданию новых сталеплавильных процессов, соответствующих современному уровню раз- вития техники.