Способ выплавки синтетическогошлака

Способ выплавки синтетическогошлака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетсннх

Сецнааистюческнв

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

>800205 (6Ц Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190678 (21) 2630836/22с присовдинвиием заявки 89 (23) Приоритет

С 21 С 5/54

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 3001,8Х Бюллетень N9 4

Дата опубликования описаиия 3(101.

З) Ф 669. 018. 6 (088. 8) V (72) Авторы изобретения

l !

В.К. Комельков, Г.Б. Ширер, В.Г.:Яковлев, А.И-,Пожий нов, Ю.Ф. Вяткин, Г.П. Трухан В.:Д.;.Жуоенков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к выплавке синтетического известково глиноземистого шлака для рафинирования жидкой ст ал и, Известен способ выплавки синтетического шлака, заключающийся в использовании шихты, состоящей из 2040% глиноземсодержащих материалов, 1-40% извести, восстановителя, остальное — отвальные сталеплавильные шлаки. Для разжижения шлака в состав шихты вводят 1-20% плавикового шпата. В качестве восстановителя используют 2-10% углеродистого материала . 15

1-5% кремния или 0,5-1% алюминия (1) .

Недостаток способа — необходимость использовать при выплавке синтетического шлака восстановитель, что приводит к образованию попутно с синтети- 20 ческим шлаком металла, регулярный выпуск которого из шлакоплавильной печи современной конструкции весьма затруднен. Использование отвальных сталеплавильных шлаков, химический состав которых колеблется весьма значительно, не может обеспечить получение синтетического шлака постоянного состава. Применение для разжижения синтетического шпака плавико- 30 вого шпата малоэффективно, так как в процессе выплавки шлака будет происходить систематический улет фтора и снижение жидкоподвижности шлака.

Известен опособ выплавки синтетического известково-глиноземистого шлака с повышенным содержанием кремнезема и окиси магния с использованием в шихте извести, высокоглиноземистого полупродукта, каолиновой глины,. доломита. В шпакоплавильной печи производят расплавление, нагрев илака и выпуск в ковш P2) .

Шихтовые материалы загружаются колошами. Вес одной колоши 4,0-4,5 т.

Перед выпуском очередной порции жидкого-шлака его подогревают. Выплавляемый по известному способу синтетический шлак содержит,%: СаО 53,057,0, АВ О 28,0-32,0, 5 0 8-12, MgO 4,0-6,0.

Недостаток способа — длительное время расплавления, что увеличивает расход электроэнергии и себестоимости шлака.

Кроме того, интенсивность загрузки шихты и вес порции шихты не увязаны с. установленной мощностью трансформатора. что также может служить

800205 причиной увеличения расхода электроэнергии.

Известен также способ выплавки синтетического шлака, включающий расплавление в шлакоплавильной печи присаживаемых порциями поочередно извести и глинозвмсодержащих материалов, нагрев их и выпуск шлака из печи (3) .

Однако этот способ применим только для выплавки синтетического шлака из двухкомпонентной шихты. Кроме того он не позволяет вести регулирование интенсивности проплавления, т.е. контролировать процесс.

Цель изобретения — повышение производительности печи до 0,4-0,6 т/ч на 1000 кВА установленной мощности печного трансформатора и снижение себестоимости синтетического шлака. для достижения указанной цели загрузку материалов в шлакоплавиль- 20 ную печь ведут чередованием серий из

2-4 порций шлакообразующих смесей одинакового состава весом 0,2-0,4 тонны на 1000 кВА установленной мощности печного трансформатора, причем рр легкоплавкая смесь состоит из 25-303 извести, 35-45% высокоглиноземистых материалов и 30;35%:обожженного доломита, а тугоплавкая смесь состоит из 60-70% извести и 30-40% глиноземистого материала с отношением глинозема к кремнезему равным 1:(2-5).

Такими материалами могут быть шамотный клинкер, обожженая каолиновая глина, кианитовый концентрат и другие.

При определении пределов тугоплавкой смеси исходят из того, что вещества, например известь, корунд, имеющие температуру плавления более .2000ОС, при раздельной загрузке в 40 печь имеют малую интенсивность проплавления. Измерение температур плавления позволяет определить минимальные пределы содержания компонентов. .В таблице приведены составы туго"- 4 плавкой смеси, для первой смеси температура плавления 1730ОС, для втоРой — 18800СР д я тр тьей 1800ОС.

Минимальные температуры плавления трех легкоплавких смесей получены © после измерения температур плавления ряда смесей, из которых были выбраны смесь 9 1 с температурой плавления

1480 С, смесь 9 2 с температурой плавления 1400оС, смесь 9 3 с температурой плавления 1500 С. И

Исходя из этого, можно определить пределы содержания вышеназванных компойентов легкоплавкой смеси..

За пределами в которых содержание компонентов шлакового расплава, на- ®О пРимер СаО, АВ О, И90, S(Og отличаются от фактических, полученных по предложенным расходным соотношениям в смесях, температуры плавления шлаковых расплавов также отличаются от укаэанных и,как правило, соответствуют высоким температурам плавления, не отвечающим требованиям быстрого наплавления синтетического шлака -в шлакоплавильной печи.

Установлено, что при интенсивности загрузки менее 0,4 т/ч на 1000 кВА мощности трансформатора происходит перегрев шлака в печи. Это приводит к нарушению гарниссажа в печи и к большому удельному расходу электродов. При интенсивности загрузки более 0,6 т/ч на 1000 кВА мощности трансформатора наблюдается высокий расход электроэнергии, достигающий до 2500 кВт/ч, а необходимая температура синтетического шлака для эффективной обработки металла в ковше не достигается.

Кроме того, добиваются соозаетствия веса и количества порций (серии порций), загружаемых в печь шлакообразующих материалов с установленной мощностью печного трансформатора. Количество порций в серии из 24 порций, загружаемых в печь материалов, определяется количеством жидкого шлака в печи. При меньшем количестве жидкого шлака (уровень его ниже выпускного отверстия). количество порций в серии должно быть равно.4, так как легкоплавкая смесь из

4 порций, загружаемых в печь материалов, будет быстро плавиться и создавать лучшие условия для растворения последующей загружаемой серии тугоплавкой смеси. При уровне жидкого шлака выше или равном высоте выпускного отверстия печи, серия порций загружаемых материалов должна быть равной 2. В этом случае количество жидкого шлака в ванне достаточно и достижение максимального его направления уже не сдерживается растворением тугоплавкой смеси.

Вес единовременной загрузки шлакообразующих материалов согласно полученным данным должен составлять

0,2-0,4 т на 1000 кВА мощности печного трансформатора, что способствует быстрому растворению массы загружаемой смеси в жидком шлаке печи. При загрузке порции. меньшей 0,2 т. на

1000 кВА производительность печи падает до минимума-.

При загрузке более 0,4 т на

1000 кВА за один прием масса смеси составляет для печи с трансформатором, например 16,5 тыс. кВА, более

6,6 т. Она долго не расплавляется, сдерживает загрузку в печь следукшей порции .и снижает производительность шлакоплавильной печи. При такой загрузке сильно повышается расход электрической энергии.

800205

Тугоплавкая 60

40 30

2..Легкоплавкая

35

30

Тугоплавкая

40

3. Легкоплавкая

65

Тугоплавкая

Пример 1. В шлакоплавильную .печь ОКБ-1320 с трансформатором . g5

16,5 тыс. кВА бросковой машиной с двумя или более бункерами под сыпучие материалы загружают серию из четырех порций по 3,3 т (0,2 т на 1000 кВА мощности) легкоплавкой шлакообразующей смеси. Смесь загружают в машину из специальных бункеров суточного запаса со взвешивающим устройством для дозирования. Серию порций тугоплавкой смеси, содеРжащей в своем составе известь и глиноземистый материал ,с отношением глинозема к кремнезему равным 1:2, например шамотный бой, также загружают четыре раза по 3,3 т через промежутки времени, в течение которых предыдущая порция загружае- 40 мых,материалов усвоилась (т.е. Расплавилась или растворилась) жидкой шлаковой ванной. Причем в течение первого часа начинают отсчет с присадки первой легкоплавкой смеси, за- 45 хватывают время последующего часа для расплавления серии порций тугоплавкой смеси, соблюдая при этом интенсивность проплавления шлакообразующей смеси 0,6 т/ч на 1000 кВА 4й установленной мощности печного трансформатора.

Пример 2. В шлакоплавильную печь ОКБ-1320 с трансформатором мощ-. ностью 16,5 тыс. KBA бросковой машиной загружают серию иэ двух порций легкоплавкой смеси, т.е. 2 раза по.

6,6 т (0,4 т на 1000 кВА мощности трансформатора). Смесь перед загрузкой в бросковую машину смешивают в доэирующем устройстве бункеров суточ- dO ного запаса. При загрузке в бункера бросковой машины легкоплавкая смесь дополнительно перемешивается. Затем загружают серию из двух порций тугоплавкой смеси, но из расчета того, d$

Способ выплавки синтетического шлака позволяет ускорить расплавление шлакообразующих материалов за счет быстрого расплавления легкоплавкой смеси и растворения в шлаке, имекщемся в шлакоплавильной печи, тугоплавкой смеси. установлено, что выплавка опытного синтетического шлака с загрузкой шлакоплавильной печи чередованием смесей, имеющих .в своем составе различные материалы, позволяет повысить производительность шлакоплавильиой печи с б т/ч до 10 т/ч, в том случае, когда интенсивность загрузки меньше или равна интенсивности проплавления, выраженной в т/ч на

1000 кВА установленной мощности печного трансформатора.

1. Легкоплавкая 25 что серия порций смеси (2 раза по

6,6 т) должна быть проплавлена примерно эа 2 ч. В этом случае интенсивность проплавления шлакообразующих смесей в печи составляет 0,4 т/ч на 1000 кВА установленной мощности трансформатора. В составе тугоплавкой смеси используют глиноэемистый материал с отношением глинозема к кремнезему равным 1:5.

Пример 3. В шлакоплавильную печь загружают три порции легкоплавкой смеси по 5 т каждая (0,3.т на

1000 KBA мощности трансформатора) и плавят примерно 1 ч 50 мин. Затем загружают три порции тугоплавкой сме си по 5 т каждая и также плавят около 1 ч 50 мин при интенсивности проплавления 0,5 т/ч на 1000 кВА установленной мощности трансформатора.

При загрузке используют глиноземистый материал с Отношением глинозема к кремнезему равным 1:3.

900205

Формула изобретения

Составитель И. Чепикова

Редактор И. Ковальчук Техред И. Асталош Корректор .Е. Папп

Тираж 629 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 10318/26

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

Способ выплавки синтетического шлака, включающий поочередную загрузку шлакоплавильной печи шихтовыми материалами с разной температурой плавления, расплавление их, нагрев и выпуск. шлака, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, .с целью повышения производительности печи до 0,4-0,6 т/ч на 1000 кВА установленной мощности печного трансформатора и снижения Ю себестоимости синтетического шлака, в печь сначала загружают 2-4 порции весом по 0,2-0,4 т на 1000 кВА установленной мощности печного трансформатора.легкоплавкой смеси, содержа- !3 щей 25-30% извести, 35-45% высокоглиноэемистого материала и 30-35% обожженного доломита, а. затем 2-4 порции в таком же количестве тугоплавкой смеси, содержащей 60-70% извести и 30-40% глиноземистого материала с соотношением в нем глинозема к кремнезему равным 1 (2-5).

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 370243, кл . С 21 С, 5/54, 1973.

2. Воинов С.Г. и др. Рафинирование стали синтетическими шлаками.

М., "Металлургия", 1970, с. 138-141.

3.. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2597324/22-02, кл. С 21 С 5/54, от 19.01.78.