Способ получения жидкого рафинировочного шлака и шлакометаллической лигатуры

Способ получения жидкого рафинировочного шлака и шлакометаллической лигатуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии, ч частности к внепечной обработке и легированию стали. Цель - исключение выбросов в атмосферу цеха продуктов сгорания смеси. Способ осуществляют путем ввода экзотермической смеси в ковш. При этом отношение скорости подачи смеси к скорости ее горения составляет 0,8- 1,5. Ввод смеси осуществляют в сталеразливочный ковш с температурой внутренней поверхности, равной или выше температуры ее воспламенения 650-1100 С. Способ может быть использован при сжигании экзотермических смесей с термичностью не менее 2500 кДж/кГс Способ является экологичным , Ток позволяет полностью исключить выбивание газообразных продукюя горения экзотермической смеси в атмосферу цеха. 1 з.пс ф-лы, 1 табл. S (Г)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ug>SUuu 162 (51)5 С 21 С 5/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0ЧНРЫТИЧМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4602186/02 (22) 05.11.88 (46) 15 02.91. Бюл. Р 6 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) А. Е.Сочнев, В.А. Курганов, Л.И. Крупман, Ю. Г.Ярославцев, Э.М. Горбаковский, Е,А. Царицын, Г.З. Гизатулин. А.А.Ларионов, Ю.М. Такси н и В.И. Андр еез (53) 669.046.581(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hÐ 1044641, к1, С 21 С 7/00, 1983, Авторское свидетельство СССР

235786, кл. С 21 С 5/54, 1966. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО РАФИНИРОВОЧНОГО ИЛАКА И ШЛАКОМЕТАЛЛИЧЕСКОИ ЛИГАТУРЫ (57) Изобретение относится к черной

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к внепечной обработке и легированию стали.

Цель изобретения — исключение выбросов в атмосферу цеха продукто", сгорания смеси.

Способ заключается в том, что экзотермическую смесь загружают в сталеразливочный ковш при отношении скорости подачи к скорости ее горения

0,8-1,5. Температура внутренней поверхности cталepазливочноrо ковша равна нли выше температуры ее воспламенения. металлургии, в частности к внепечной обработке и легированию стали.

Цель — исключение выбросов в атмосферу цеха продуктов сгорания смеси, Способ осуществляют путем ввода экзотермическои смеси в ковш. При этом отношение скорости подачи смеси к скорости ее горения составляет 0,81,5. Ввод смеси осуществляют в сталеразливочный ковш с температурой внутренней поверхности, равной или выше температуры ее воспламенения

650-1100 С Способ может быть использован при сжигании экзотермических смесей с термичностью не менее

2500 кДж/кг. Способ является экологичль м, т.к. позволяет полностью исключить выбивание газообразных продуктов горения экзотермической смеси в -атмосферу цеха. 1 з.п, ф-лы, 1 табл.

Выброс продуктов сжигания смеси в атмосферу обусловлен тем, что скорость горения смеси во времени непостоянна и изменяется от нуля в начале процесса по параболическому закону, достигал максимума в середине процесса, Поскольку для обеспечения высокопроизводительной и ритмичной работы сталеплавильных агрегатов тоебчется достаточно высокая средняя скорость горения (500 кг/hGiH при обработке стали в 150 т агрегатах и даже до 1000 кг/мин.при агрегатах емкостью 300 т), то в периоды, близкие

1627568 к середине процесса, максимальная скорость возрастает в 1,5-2,0 раза.

Соответственно увеличивается и интенсивность газовьщелений, что затрудняет организацию отвода продуктов горения через газоочистку в моменты такого "пикового" выделения.

Конечно, можно устанавливать тягодутьевые средства в расческе на максимальную интенсивность газовыделения, Но это приводит к необходимости неоправданного увеличения размеров газоходов и мощности тягодутьевых средств, При вводе всей порции смеси и ее воспламенении от постороннего источника требуется, чтобы температура поверхности футеровки ковша была не выше температуры воспламенения смеси, т.е. не выше 650 — 750 С, 20 во избежание ее воспламенения до момента постановки ковша со смесью под "зонт" установки отвода продуктов горения.

Это существенно усложняет работу в современных электросталеплавильных и конвертерных цехах, где в результате интенсивного графика выпусков температуры внутренней поверхности футеровки достигает 800 — 1000 С, и поэтому приходится увеличивать парк ковшей и иметь дополнительные

I стенды для охлаждения ковшей.

При основной футеровке сталераз35 ливочньп ковшей невозможно применять технологию, так как для обеспечения высокой стойкости температура футеровки не должна быть ниже 800—

900 С.

Нижний предел. отношения скоростей (0,8) сбусловлен тем, что при более низкой скорости подачи смеси возрастает продолжительность формирования плака, а следовательно, снижается температура получаемого шлака, что приводит к повьппению его вязкости.

В таблице приведены результаты экспериментов по выбору оптимального соотношения скоростей подачи и горения смеси, В опытах 4-6, 10-16 20-28 отношение скорости подачи и скорости горения смеси равно 0,8-1,5, в этом случае получаются хорошие физико55 химические свойства шлака (вязкость

0,2-0,3 П) и исключается вьщеление в атмосферу цеха продуктов горения смеси.

В опытах 1-3, 9, 9 скорость подачи смеси в ковш меньше, чем скорость ее горения (отношение скорости подачи к скорости горения смеси меньше

0>8). В этом случае ухудшаются физико-хиьыческие свойства (вязкость 0,40,5 П) получаемого шпака вследствие понижения его температуры, уменьшается производительность установки, а также происходит перемещение фронта горения смеси в зону подающего смесь механизма.

В опытах 7,8, 17, 18, 29,30 отношение скорости подачи смеси в ковш к скорости ее горения больше 1,5, В этом случае резко увеличивается количество продуктов сгорания смеси в ковше, в результате чего установка не обеспечивает их эвакуации и происходит загрязнение атмосферы цеха, Пример. 11олучение жидкого рафинировочного шлака.

Жидкий рафинировочный шлак получают из самоплавкой экзотермической смеси. содержащей, вес. 7.: горючее - отсевы алюминиевой стружки 19-21; окислитель — нат.иевая селитра 18-20; инертные (шлакообразующие1 материалы — изе"сть 57--60; плавиковый шлат 2. Каждый из используемых компонентов соответствует ТУ илн ГОСТам на них, При смешивании компонснтов в смесителе в указан,btx соотношениях получается экзотермическая смесь, особенностью которой является возможность самопроизвольного горения (после инициирования реакции) и получение жидкого рафинировочкого шлака, Смесь указанного выше состава в герметическом контейнере доставляют в сталеплавильный цех и перегружают в расходный бункер, из которого через дозатор пп хту (смесь) подают в пустой ста;еразливочный ковш, предварительно .установленный поп вытяжным зонтом. Температура внутренней поверхности ковша 850"С..

Общий удельный расход смеси составляет 20 кг/т стали, т.е. для обработки одной плавки (150 т стали) в сталеразливочный ковш вводят 3000 кг экзотермической смеси. При соотношении скорости подачи смеси к скорости ее горения 0,8-1,5, а скорости горения 300 кг/мин в течение 10 мин получают 2550 кг жидкого рафинировочного шпака с необходимыми физико-химическими свойствами, В связи с тем, 40

Ревулътаты вхслериментон по выбору оптимального соотноненин схоростея вагруьни и горение смесен огиал ааее

6 60 05

22,5

4,5

Э 30

0,5

1 ° 0,10 0,20

2 012 020

6 50 05

4,5

3 25

0,6

22,5

3 От!5 Ое20 Ое75

6 40 04

ЭО

22,5

4,5

3 20

О,г

22 5

22,5

3 15!

4,5

4 0,20 0,20

5 0,25 Ое20

6 0,30 0>20

3 «12

24

О,г

1В

22,5

495

1,25

1,5 о,г

2Z0O

ЭО

4,5

3 10

22,5

5 16275 что в составе смеси в каче тве окислителя применена натриевая селитра, в процессе взаимодействия ее с горючим компонентов (алюминием), кроме глинозема, образуются также газооб5 разные продукты реакции как Yd О е 2 и азот, а также имеет место унос мелкой фракции (пыпи) с восходящими газообразными продуктами. Общие потери составляют около 15Х, т.е. из

3000 кг экэотермической смеси образуется 2550 кг жидкого рафинировочного шлака.

Состав шихты для получения шлакометаллической лигатуры приводится ниже для случая использования ванадийсодержащей эолы ГРЭС, образующейся при сжигании мазута, вес. : зола ГРЭС 30, известь 30, отсевы алю- 20 миниевой стружки 40. В качестве материалов для приготовления шихты используют отходы различных производств: эола ГРЭС вЂ” продукт сжигания мазута, образующийся при очистке поверхнсс- 25 тей нагрева котлов, известь — отсев (менее 10 мм) металлургической извести, отсевы стружки - фракция менее 3 мм алюминиевой стружки, не используемая при получении вторично- 3Q го алюминия, Зола ГРЭС содержит 2535 . окислов ванадия, 5-7 никеля и

15-30 железа, Нихту готовят смешением компонентов и загружают в расходный бункер, из которого через дозатор подают в сталеразливочный ковш, находящийся под вытяжкой. При горении смеси образуется металлическая жидкая лигатура, содержащая, : ва68 6 надий 40, никель 15, железо 35 и глюминий 10 в количестве 470 кг из 1 т шихты; жидкий шпак состава, : окислы кальция 47, алюминия 37, кремния

8, натрия 5 и остальное 3 (окислы железа, магния, марганца, ванадия, сера и др.) в количестве 5?О кг на

1 т шихты: газообразные комт1оненты— продукты разложения гидратов, карбонатов и сульфатов в количестве

I0 кг/т состава, %: влага 30, углекислый гаэ 20, двуокись серы 50, Предлагаемый "пособ может быть использ.ван при сжигании зкзотермичес.31х смесей с термичностью не менее

2500 кДж кг, т,е. практически любо."о состава, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения я31дкого рафинировочногс пьявка и шлакометзллической лигатуры, включающий прпготvaneнне смеси, загрузку е;. в сталеразливочный ковш и сжигание, о т л и а ю шийся тем, что, с целью исключения гь1бросов в атмосферу цехэ продуктов сгорания сме=и, загрузку в сталеразливочн Н ковш производят при

vтношении скорости подачи к скорости ее горения 0,8-1,5.

2. Способ го п, 1, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что загрузку смеси производят в còaëåðàçnèâv÷EEM1 ковш с температурой внутренней поверхносТЕ1 равной или выше температуры еЕ воспламенения.

1627568

ПРойолжение таблиц!

0i20

В !

7 5

12

Ti3 О

846

4,5

12 9

0,35

0,2 +

0,3 +

17

Я

15 эо I 75

0,20 2,00

0,40

4,5 75

9 Oi25

0,40

18

11,3

0,5

0,63

4 5

24 !

0,32

0,40

0,80 о,э

Oi40

0,35

0,9

О,2

11,3

0.40

0,40 l2

7 5 б 7

7j

5 5

7,3

4 6

7,5

0,3

0,40

0445

1,13

0,2

Oil

l3

12 !

0,40

1,25

0,50

0,40

15

0,55

1,38

0,3

11 !

1,5

0,6

0,40

0,2

0,2 +

0,2 +

094 б

Ч! 2

Я 6 э

0,65

0,4О

1,63

18 0,70

0,40

443

6 7

6.

5 6S

5

4тб

1 ° 75

4,$

0,45

0,6

0 75

0,83

30 О,SO

0,55

0,6

4,5

0,2

0,3

О 3

0,6

0,92

4,5

И

1О

Ов6

0,6

1 О

Oi6S

0,6

4,5

0,2 б 9У

0,6

O 7O

4 3

5

3 75

3,5

33

32 э

1,2

0,2

856

В

«!6

+75

6 7

1О

6 7

6 3 б н

0,2

0,6

0,75

l 25

1 ° 33

0,8

0,.6

4 ° 5

0,2

0,85

0,6

0,3

1,42

4,5

7,5

S.

7,3

74 7

4 5

0,90

О,б

I,S

0,3

4,S э

0,95

О,б

1,б

4,5

0,2

0,3

0,6

4 5

30 1,О

1,7

ЬЧислитея4 - spew nenaaa смеси 4 so a a!

° вамееатеяв - spew toyeaaa смесм.

4e + - ьроисиодят Ьвдеяеие ародуктоь горееп смесн 4 атмосферу цеяа! ьмиеяеюге продуйтоь гореюпФ смеск ь атмосферу nasa яе проясйояят

4,S

4,5

4,5

4,S

П,З

82

Ж б 9

6 4

7,5

Ь

82

6!9

7 ° 5

6 4 б

«7.3