Способ рафинирования чугуна в ковше

Способ рафинирования чугуна в ковше

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ев ч -ео,, „ л йщ юя у, лничвв -" Ф иФтвН д "" л

ОПИС ЕИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

773079

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5ЦМ. К. (22) За явлено 0 4 0 47 9 (21) 27 46 3 40/2 2-02 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

С 21 С 1/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621,745 (088.8) Опубликовано 231080. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 23.10.80 (72) Авторы изобретения

В.И. Мачикин, С.П. Ефименко, A.È. Манохин, A.A. Минаев, Т.С.Шишханов, Г.Г.Житник, Н.Т.Лифенко и М.A.Çàëåâñêèé

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ ЧУГУНА

В КОВШЕ

Изобретение относится к производству черных металлов и может быть использовано при .комплексной внепечной обработке чугуна со стабилизацией, в нем температуры и содержания 5 кремния и серы(а также для получения в ковшах железоуглеродистого полупродукта либо стали.

Одной из основных задач повышения 10 эффективности сталеплавильного производства является снижение содержания в чугуне вредных примесей и стабилизация его химического состава и температуры. Наиболее успешно могут быть т5 рещены эти вопросы применением внепечной обработки чугуна.

Известны способы внепечной обрабОтки чугуна, при которых в ковш вводят десульфуратор и, перемешивая с 20 нйм чугун, добиваются снижения содерлФния серы (1).

Недостатком этого процесса является то .что снижается температура чугуна и не достигается стабилизации ега 25 по содержанию кремния.

Известен способ обработки чугуна с перемешиванием его газлифтом,, включающий подъем расплавленного ме талла транспортирующим газом по ко- 30 лонне газлифта над поверхностью, на которую предварительно засыпан реагент, и последующий слив металла из колонны в ковш через слой этого реагента (2) .

Недостатком этого способа при применении кислородсодержащих реагентов является сравнительно малая интенсивность процесса, так как затягивание реагента в ковш приводит к резкому. газовыделению из металла и возможным выбросам металла из ковша. Кроме того, в ходе процесса, как правило, возможно либо удаление только серы, либо только кремния (совместное их удаление не обеспечит стабильности результатов), причем температура чугуна в процессе обработки заметно снижается.

Цель изобретения - повышение стабильности химического состава и температуры чугуна и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в нижнюю часть погруженной в чугун колонны газлифта вводят десульфуратор, а сверху в газометаллический поток, выходящий из колонны, встречной направленной струей вводят кислородсодержащий газ с расходом в пределах

773079

50

2,5 — 30,0 Нм /с на 1 м сечения коз лонны.

Влагодаря независимому, раздельному вводу десульфуратора и окислителя достигается высокая стабильность как десульфурации,так и обескремнива<ния.

Известно, что в условиях высокого окислительного потенциала среды десульфурацияметалла сильно затруднена. Ввод же десульфуратора в колонну раньше ввода окислительного газа значительно .повышает эффективность десульфурации и возможность достижения стабильных результатов. Расход десульфуратора выбирают в зависимости от его десульфурирующей способности и требуемой степени десульфурации. Наиболее удобным является ввод

его в порошкообразном виде в потоке транспортирующего газа. Возможен и независимый ввод его через отдельную фурму. Сам десульфуратор может являться и дополнительным транспортируюшим телом, например магний или сода в перегретом чугуне.

Ввод кислородсодержащего< газа осуществляют сверху через фурму, установленную по оси колонны и снабженную на выходе соплом Лаваля, позволяющим получить скорость истечения, превышающую скорость звука (500 м/с и более), и обеспечить значительную глубину проникновения в поток и достаточно большую поверхность контакта газа с металлом. Условия для взаимодействия кислорода с примесями чугуна при предлагаемом способе зна- чительно лучше, чем.в кислородноконвертерном процессе, так как в зону реакции металл приходит уже в распыленном транспортирующим газом и десульфуратором состоянии. Расход кислородсодержащего газа ограничивается размерами газлифта и необходимой степенью удаления примесей. В реальных условиях металлургических заводов его следует выдерживать в пределах 2,5 — 30,0 Нм з/с на 1 м сечения колонны. При увеличении расхода выше 30,0 Нмэ/c.м возможно запирание колонны и прекращение подъема по ней металла. При уменьшении расхода ниже нижнего предела возможно захлестывание канала фурмы металлом и резкое снижение. эффективности обработки. Кислород через фурму может вводиться как в чистом виде,так и в. смеси с азотом,аргоном или природным газом. Последний вариант,в частности, применяют, если в процессе рафинирования необходимо снизить содержание се ры в чугуне и повысить температуру, не снижая заметно содержания в нем кремния.

Расход транспортирующего газа, как и в известном способе, поддерживают равным 0,2 — 0,7 HM>/с на 1 м я сечения колонны, в качестве траспорS

65 тирующего газа используют воздух, азот, природный гаэ. Глубина погружения колонны газлифта в чугун 0,8

2,5 м, высота подъема металла над поверхностью в ковше 0,2 - 0,8 м.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит колонну 1 газлифта, погружаемую в металл, гаэоотделительную камеру 2, фурму 3 для ввода кислородсодержащего газа, трубопровод 4 с фурмой для ввода транспортирующего газа и десульфуратора, выпускное отверстие 5 газлифта, трубопровод 6 для отвода отходящих газов.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед погружением колонны газлифта в чугун включают подачу транспортирующего газа по трубопроводу 4 и кислородсодержащего. газа по фурме

3. После этого погружают газлифт в ковш с чугуном. После полного погружения газлифта включают и подачу десульфуратора (в данном случае также по трубопроводу 4). Отходящие газы отводят через трубопровод 6, соединенный через подвижное сочленение с трубопроводом газоочистки.

Пример 1. Рафинированию подвергают чугун, предназначенный для заливки в мартеновскую печь, состава

4, 1% С, 0,80% Яз., 0,70% Мп,,0,040Ъ Я.

Температура чугуна до обработки о

1340 С, количество чугуна в ковше

85 т. Обработку производят гаэлифтом с сечением колонны 230 х 230 мм (площадь 0,053 м ) с расходом кислорода

2 через верхнюю фурму 2500 Нм /ч (13,1 Нм /c на 1 м сечения колонны) и расходом транспортирующего газа (азота) 150 Нм /ч (0,78 Нм /с на 1 м сечения колонны) . Вместе с азотом в качестве десульфуратора вдувают смесь гранулированного магния с известью в соотношении 1-.4 в количестве 20 irj мин. После 8 мин рафинирования получают чугун состава 4,05Ъ С

0,45% Si, 0,403 Мп, 0,021Ъ S Температура чугуна после обработки 1420 С.

Таким образом, за короткое время обработки (8 мин) удается достичь стабилизации химического состава чугуна как по кремнию, так и по сере, и повысить температуру чугуна на 80 С.

Пример 2 . В условиях мартеновского цеха подвергают обработке чугун следующего состава: 3,9% С, 0,45% Si, 0,8% Мп, 0,050% S. Температура чугуна до обработки 1310 С, масса чугуна в ковше 80 т. В процессе обработки в,газлифт с теми же растворами,что и в примере 1, в качестве транспортирующего вдувают природный газ с расходом 6 Нм /мин и известь с расходом 85 кг/мин.

773079

Формула изобретения

Составитель А. Кондратьева

Техред Н.Бабурка Корректор И. Муска

Редактор И. Нанкина

Заказ 7432/32 Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Сверху навстречу газометаллическому потоку направляют струю смеси природного газа и кислорода в соотношении.1:4.Общий расход смеси 5000 Нм /ч (26 Нм /с на 1 м сечения колонны) . э 2

Время обработки .составляет 10 мин.

В результате чугун имеет следующий состав: 3,9% С, 0,40% Si, 0,78% Мп, 0,028% S, температура чугуна составляет 1355 С. Таким образом, в результате обработки достигнуты степень десульфурации 44% и повышение температуры чугуна 45 C.

1. Способ рафинирования чугуна в ковше, включающий погружение в ковш подъемной колонны гаэлифта, вве.дение в металл реагентов и перемешивание их с металлом транспортирующим газом газлифта, о т л и ч а ю шийся тем,,что, с целью повышения стабильности химического состава, температуры чугуна и интенсификации процесса, реагент вводят в нижнюю часть колонны гаэлифта, а в гаэометаллический поток, выходящий из колонны встречной направленной струей вводят кислородсодержащий газ.

2. Способ по п. 2, о т л и ч а юшийся тем, что кислородсодержащий газ вводят в количестве 2 5 ъ

30,0 Нм /с на 1 м сечения колонны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Красавцев Н.И. и др. Внедомен ная десульфурация чугуна. Киев, Техника, 1975, с. 33.

2 ° .Патент Англии 9 1436452, кл. С 21 С 1/06, 1973, ..