Способ выпуска стали из конвертера и устройство для его осуществления

Способ выпуска стали из конвертера и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ выпуска стали из конвертера , включаняций введение нескольких плавающих стопоров в.полость конвертера , о т Ли ч а ю щ и и с я тем, что,.с целью увеличения полноты слива металла из конвертера и повышения полноты отсечки шпака, первоначально в конвертер вводят диафрагмирующий стопор, выполненный плавающим на границе шпак - металл, а после его затягивания в канал выпускного отверстия в конвертер вводят плавающий отсекающий стопор для полного перекрытия канала дидфрагмирующего стопора.

I ае а»

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ШИ ЛИР

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

) (21) 3467907!22-02 (22) 12.07.82 (46) 15. 10.84. Бюл. У 38 (72) В.Г. Барышников, Е.И. Арзамасцев, Л.А. Сьярнов, В.П. Яровиков, С.В. Вдовин, В.А. Куличенко, А.И. Багрий, Н.Н. Енин, А.А. Бабенко и С.P. Замятин (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черных металлов и Карагандинский металлургический комбинат (53) 669. 184 .23(088.8) (56) 1. Патент Японии У 47-20803, кл. С 21 С 7/00, опублик. 1972.

2. Авторское, свидетельство СССР

У 336355, кл. F 27 D 3/15, 1970.

3. Патент ФРГ В 1508223 кл. С 21 С 5/46, 1970.

4.. Заявка Японии : В 52-32605, кл. С 21 С 5/46, опублик. 1977.

5. Заявка Японии Р 52-134805, кл. С 21 С 5/42, опублик. 1977. зя С 21 С 5/46; F 27 D 3/15 (54) СПОСОБ ВЫПУСКА СТАЛИ ИЗ KOHBEPТЕРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ выпуска стали из кон- . вертера, включающий введение нескольких плавающих стопоров в полость конвертера, о т.л и ч а ю шийся тем, что, .с целью увеличения полноты слива металла из конвертера и повышения полноты отсечки шлака, первоначально в конвертер вводят диафрагмирующий стойор, выполненный плавающим на границе шпак - металл, а после его затягивания в канал вы" пускного отверстия в конвертер вводят плавающий отсекающНй стопор для полного:перекрытия канала диафрагмирующего стопора.

2. Устройство для осуществления способа выпуска стали из конвертера, содержащее диафрагмирующий стопор для частичного перекрытия сече1 ния выпускного отверстия, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения ввода диафрагмирующего сто» пора в канал выпускного отверстия, увеличения полноты слива металла из контейнера и повышения полноты отсечки шлака, диафрагмнрующий стопор выполнен в виде усеченного конуса со сквозным каналом по, его оси, при этом отношение диаметра выпускного отверстия конвертера к диамет- ру сквозного канала диафрагмирующего стопора равно 2-.5, а удельный вес материала диафрагмирующего стопора больше, чем у шлака, но меньше, чем у металла.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что плавающий диафрагмирующий стопор по высоте выполнен из материалов различной плотности с большей плогностью материала у малого основания.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам и устройствам для отделения технологического шлака при выпуске стали из конвертера, и может быть исп6льзо- Б вано в цветной металлургии.

Известны плавающие на границе металл — шлак стопора шарообразной

$1 g и (2 ) и другой E3) формы для отсечки технологического шлака при 10 выпуске стали из конвертера,- которые вводят в полость конвертера во второй половине выпуска плавки до . появления шлака.

Недостатком известных плавающих 15 отсекающих стопоров является то, что их применение либо ведет к ос" тавлению значительного количества металла в конвертере, либо не обеспечивает требуемую эффективность 20 отсечки шлака. Это связано с тем, что в конце выпуска плавки из конвертера наступает переходный период, характеризующийся совместным истечением металла и шлака из выпускно- 25 го отверстия конвертера, поскольку при понижении уровня металла при выпуске плавки имеет место подсос шлака вследствие .высокой скорости слива металла через большой диаметр

{150-250 мм) выпускного отверстия.

Вместе со шпаком в этот период затягивается и плавающий отсекающий стопор, который полностью перекрывает выпускное отверстие конвертера, и слив расплавов из него прекращается. Мгновенное перекрытие выпускного отверстия неизбежно ведет к неполному сливу металла из конвертера. При более позднем введении стопора в конвертер и попытках слить максимальное количество металла, вместе с ним сливается значительное количество шлака, что не обеспечивает требуемой эффективности отсечки конвертерного шлака.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ выпуска стали из ко*вертера, включающий введение нескольких плавающих стопоров в полости конвертера (43.

Применение нескольких плавающих стопоров увеличивает вероятность их затягивания в летку, однако требует повышенного расхода шаров.

Наряду с этим известный способ вы- пуска стали также основан на мгновенном перекрытии летки отсекающими плавающими стопорами, поэтому ему присущи и указанные недостатки, связанные с наличием переходного периода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к.предлагаемому является устройство для осуществления способа выпуска стали из конвертера, содержащее диафрагмирующий стопор для частичного перекрытия сечения выпускного отверстия. Диафрагмирующий стопор имеет такую форму, что канал выпускного отверстия делится на несколько каналов, за счет чего скорость выпуска металла резко уменьшается. Когда заканчивается выпуск стали и

1118690

30 вместе со сталью в ковш начинает поступать шлак, конвертер поворачивают в вертикальное положение. Благодаря уменьшению сечения канала выпускного отверстия в период поворота шлак сливается в значительно меньшем ко-. личестве, чем при полностью открытом канале $53.

Недостатком известного диафрагмирующего стопора является сложность rp его обслуживания, требующая создания специального устройства для введения.стопора в канал выпускного от" верстия. Кроме того,.моменты введения стопора и подъема конвертера 15 определяются субъективно, что ведет либо к увеличению времени схода плавки и оставлению в конвертере части металла (в случае раннего введения стопора и/или подъема конвертера), 20 либо к неполной отсечке технологического шлака (в случае позднего введения стопора и/или подъема конвертера).

Цель изобретения — увеличение р5 полноты слива металла из конвертера, повышение полноты отсечки шлака и упрощение ввода диафрагмирующего стопора в канал выпускного отверстия.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу выпуска стали из конвертера, включающему введение нескольких плавающих стопоров в полость конвертера, первоначально в конвертер вводят диафрагмирующий сто35 пор, выполненный плавающим на границе шлак — металл, а после его затягивания в канал выпускного отверстия в конвертер вводят плавающий отсекающий стопор для пол- 40 ного перекрытия канала диафрагмирующего стопора.

В устройстве для осуществления способа выпуска стали из конвертера, содержащем диафрагмирующий сто- 45 пор для частичного перекрытия сечения выпускного отверстия, диафрагмирующий стопор выполнен в виде усеченного конуса со сквозным каналом по его оси, при этом отношение диаметра выпускного отверстия конвертера к диаметру сквозного канала диафрагмирующего стопора равно 2-5, .а удельный вес материала диафрагми-, рующего стопора больше, чем у шла- 55 ка, но меньше, чем у металла.

Кроме того, плавающий диафрагмирующий стопор по высоте может быть о 4 выполнен из материалов различной .плотности с большей пЛотностью материала у малого основания.

На фиг. 1 и 2 представлены вариан ты выполнения плавающего диафрагмирующего стопора," на фиг. 3-5 положение плавающих диафрагмирующего и отсекающего стопоров в различные периоды выпуска плавки.

Конвертер 1 для выплавки стали содержит выпускное отверстие 2, плавающий диафрагмирующий стопор 3 в виде усеченного конуса со сквозным каналом 4 по его оси и плавающий отсекающий стопор 5. Наряду с

l этим диафрагмирующий стопор но высоте может быть выполнен из материалов различной плотности с большей плотностью материала 6 у малого основания, а выпускное отверстие

2 со стороны полости конвертера может начинаться коническим насадком..

7, вмещающим диафрагмирующий стопор 3.

Установлено что при в 2 не

Э

Э

О обеспечивается требуемая эффектив-. ность отсечки шлака при работе с подъемом конвертера и без отсекающего стопора, а в случае его применения в конвертере остается еще значительное количество металла. EcJrH — ) 5, то общее время выпуска

Э плавки значительно увеличивается, в то время как эффективность разделения металла и шлака практически не изменяется.

По одному варианту плавающий диафрагмирующий стопор 3 выполнен методом полусухого прессования из разнородных огнеупорных материалов (фиг. 2), при этом его

I основание изготовлено.из шамота (р = 22,2 г/см3), а вершина — из материала 6 с большей плотностью, например хромомагнезита (= 3,7-3,9 г/см ) или корунда (р

3,9-4,2 г/см). Общая плотность стопора 3 определяется соотношением объемов используемых огнеупоров и должна быть больше плотности mnaка (p = 2,8-3,3 г/см ), но меньше плотности металла (у = 7,0 г/см );

По .другому варианту плавающий диафрагмирующий стопор 3 выполнен -из однородного огнеупорного материала, например шамота, но при формовании в вершину усе»

1118690

1О ченного конуса у малого основания закладывается металлический вкладыш, например кольцо 6 (фиг. 1), Его размеры выбираются такими, чтобы общая плотность устройства была больше плотности шлака и меньше плотности металла.

Способ осуществляется следующйм образом.

После схода основной массы металла (50-807) в кислородный конвертер 1 в район выпускного; отверстия 2 вводят плавающий диафрагмирующий стопор 3, который эа счет наличия металлического кольца на границе раздела шлак — металл занимает вертикальное положение малым основанием вниз (фиг. 3) . С понижением уровня движущимся потоком металла плавающий диафрагмирующий стопор 3 затягивается в канал выпускного отверстия 2 до появления шлака (фиг. 4). После диафрагмирования выпускного отверстия 2 последующий сход металла из конвертера 1 происходит только через сквозной канал 4 стопора 3. Поскольку диаметр сквозного канала 4 значительно меньше диаметра выпускного отверстия

3 30

2(†. 2-5) скорость истечения а расплава из конвертера 1 резко уменьшается, за счет чего происходит значительное сокращение переходного периода и оставшийся в конвертере металл полностью сливается в сталераэливочный ковш (не показан), без интенсивного увлечения технологического шпака. Более полному сливу металла из конвертера также способст- 40 вует то, что выпускное отверстие 2 начинается коническим насадком 7 и диафрагмирующий стопор 3 не выступает над его футеровкой.

После затягивания плавающего диафрагмирующего стопора 3 в канал выпускного отверстия 2 в конвертер вводят плавающий отсекающий стопор 5, выполненный, например, в виде шара, плотность которого больше плотности шлака, но меньше, плотности металла (фиг. 4). После окончания слива оставшегося в конвертере металла отсекающий стопор 5 перекрывает сквозной канал 4 диафрагмирующего стопора 3, препят1 ствуя сливу технологического шлака из конвертера (фиг. 5). Оставшийся в конвертере шлак через горловину конвертера сливается в шлаковую чашу (не показана).

Если по какой-либо причине отсекающий стопор 5 не применяют, то в момент появления шлака через канал 4 днафрагмирующего стопора 3 конвертер раскантовывают.

Применение изобретения позволяет получить экономический эффект за счет более полного разделения металла и шлака при выпуске плавки. Исследования на холодной модели показали, что в случае применения отсекающего стопора. для перекрытия выпускного отверстия в конвертере остается порядка 107 металла, в то время как применение изобретения позволяет практически полностью слить этот металл в сталеразливочный ковш без технологического шлака.

Ориентировочный экономический эффект составит 300 тыс. руб. в год.

Составитель Л. Шарапова

Редактор И. Колб. Техред Л.Коцюбняк Корректор Е. Сирохман .

Заказ 7378/20 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4