Способ десульфурации чугуна

 

СПОСОБ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ ЧУГУНА , включающий продувку металлапродувочным газом и непрерывную регенерацию рафинировочного шлака газокислородной смесью, отличающийс я тем, что, с целью повышения рафинировочной способности,шдака , глубины десульфурации и степени использования шлака,продувку металла и шлака производят в пульсирукхцем режиме , причем подачу газокислородной смеси осуществляют в промежутках между периодами подачи продувочного газа.

СООЗ CGBETCHHX

WO И

РЕСПУБЛИК ()% (И) SfSQ С 21 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 .:",,,:..

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3469982/22-02 (22) 16. 07. 82 (46) 30 ° 08.83. Бюл. 9 32 (72) В.A. Карножицкий, В.В, Каэанс: кий, М.A. Цейтлин, Л.С. Загайнов и И.A. Круглов (71) Днепродзержинский ордена

Трудового Красного Знамени индустриальный институт им. М.И. Арсеничева (53) 669.162.683.2(088 8) (56) 1. Авторское свидетельство. СССР

9 52667, кл. С 21 С 1/00, 1940.

2. Авторское свидетельство СССР

М 836117, кл. С 21 С 1/02, 1981. (54) (57) СПОСОБ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ ЧУГУНА, включающий продувку металла продувочным газом и непрерывную регенерацию рафинировочного шлака газокислородной смесью, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения рафинировочной способности шлака, глубины десульфурацин и степени исполь. зования шлака, продувку металла и шлака производят в пульсирующем режиме, причем подачу газокислородной смеси осуществляют в промежутках между периодами подачи продувочного газа.

1038362

25

35 нации содержания закиси железа н

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для обработки металла с целью улучшения его качества.

Известно устройство для осуществления способа обработки чугуна в потоке, которое предусматривает установку ферм в виде пористых пробок, выступающих над футеронкой . днища желоба на 0,1-0,3 его высоты и на расстоянии друг от друга, равном 1-3 их диаметра, причем последняя по напранлению движения чугуна пробка установлена на расстоя, йии от скиммера, равном 2-4 ее диаметра (1) .

Данны% способ не обеспечивает достаточной глубины десульфурации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ десульфурации чугуна, включающий заливку чугуна в емкость на предварительно регенерированный шлак, причем шлак на поверхности чугуна непрерывно peveнерируют, а ванну металла непрерывно продувают нейтральным газом )2) .

Несмотря на простоту реализации известного способа, он не позволяет достичь высокой эффективностй процесса десульфурации металла. При продувке металла нейтральным газом в ванне образуется шлако-металлическая эмульсия, часть которой поднимается выше уровня фурм, через которые подается гаэокислородная смесь.

При продувке металла продувочным газом и одновременно шлака гаэокислородной смесью кислорода, присутстнующий в газовой смеси, окисляет, "корольки" металла, находящиеся в шлаке, с образованием закиси железа, которая переходит в шлаковую фазу. При. этом шлак, содержащий более 0,5В закиси железа, практически не способен рафинировать металл.

Кроме того, при этом увеличиваются потери металла в связи с его угаром

Таким образом, обработка металла по известному способу не позволит достичь высокой степени десульфу.рации металла, так как при этом рез ко снижается обессеривающая активность шлака ввиду. повышения содержа ния в нем закиси железа.

Цель изобретения - повышение рафинировочной способности шлака, глубины десульфурациии степени использования шлака.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу десульфурации чугуна, включаккцему продувку потока металла продувочным га зом и непрерывную регенерацию рафинироночного шлака гаэокислородной смесью, продувку металла и шлака производят в пульсирующем режиме, причем подачу газокислородной сме<

60 си осущестнляют в промежутках между периодами подачи продувочного газа.

Осуществление подачи газокислородной смеси в промежутках между периодами подачи продувочного газа позволяет достичь определенных пре имуществ, связанных с повышением рафинирующей способности шлака, глубины десульфурации и степени использования реагента.

Продувка шлако-металлической ван-, ны в пульсирующем режиме с чередованием периодов подачи продувочного газа и газокислородной смеси позволит процессы создания шлако-металлической эмульсии, а также регенерацию шлака разделить во времени, т.е. перемешивание фаз осуществить в тот период, когда в шлак не поступает гаэокислородная смесь, а регенерирование шлака осуществлять в момент отсутствия шлако-металли- ческой эмульсии, т.е. когда "король. ки" металла успевают опуститься ниже уровня ферм для регенерации.

Следовательно, обработка металла по предлагаемому способу позволит регенерировать шлак, не насыщая его закисью железа, чего невозможно достичь в известном способе.

Результат пульсирующего режима продувки с чередованием подачи продувочного газа и гаэокислородной смеси — повышение обессеринающей активности шлака за счет стабилиаке на первоначальном уровне, при этом концентрация FeO не изменяется в период всей обработки металла, а следовательно, возрастает и степень удаления серы.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ °

Устройство состоит из проточной емкости 1, продувочных фурм 2, трубопровода 3 продуночного газа с пре. рывателем 4, газокислородных фурм

5, трубопровода 6 газокислородной смеси с прерывателем 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Реализацию способа обработки металла в пульсирующем режиме с чередованием периодов, продувки удобно рассьВтреть на примере одного цикла, когда поочередно осуществляют подачу продувочного газа и газокислородной смеси.

При осуществлении продувки шлако-металлической ванны продувочным газом в течение некоторого времени

t в ванне происходит их интенсивное перемешивание В период подачи продувочного газа за счет контакта металла со шлаком происходит обессеринание металла по реакции

FeS + СаО = Са$ + FeO

1038362

Способ обработки предлагаемый известный

Степень обессеривания, В

Степень обессеривания

S, %

S, Ъ

0i031

0,05

18

0,041

0,05

0,05

0,031

200,04

0,05

0,032

0,05

0,041 .

0,05

0,05

22

0i05

0,032

О i 039

О;03

23 0,05

0,039

0,05

Составитель К. Сорокин

Редактор Н. Кешеля Техред И.Гайду. Корректор С. Шекмар

Заказ 6145/26. Тираж 568- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Причем некоторая часть металла. в виде отдельных капель (."корольков" ) поднимается в слое шлака до уровня. гаэокислородных фурм.

По истечении времени t продувка металла и шлака продувочным газом прекращается. "Корольки" за счет большей плотности опускаются в металл. После этого подают в слой шлака гаэокислородную смесь. Пе-. риод подачи последней составляет время t1. Вдувание гаэокислородной смеси в шлак позволяет удалить серу, которая переходит в него нз металла за период подачи продувочного газа по реакции

CaS + 1,501= СаО + SO .

После прекращения подачи в слой шлака гаэокислородной смеси цикл обработки повторяют. Таким образом, t+t< составляют один цикл.

Проводят лабораторные опыты по обработке чугуна марки ЛК-4 по из вестному и предлагаемому способу.

В качестве реагента в обоих случаях используют доменный шлак.

В первой серии опытов производят продувку металла продувочным газом и шлака газокислородной смесью одновременно, во второй серии — в пульсирующем режиме поочередно. Температуру поддерживают постоянной и она составляет 1350 С. Общее коо

4 личество вдуваемой газокислородной, смеси и продувочного газа в обоих случаях одинаково. Проводят по пять. опытов в каждой серии. Время обра.ботки порции металла составляет

5 5 мин. Один цикл обработки длится

10 с. Частота пульсации гаэокисло" родной смеси и продувочного газа одинакова и составляет 6 раз в минуту.

Щ . Результаты опытов приведены в таблице.

Из таблицы видно, что обработка чугуна по предлагаемому способу позволяет повысить степень удале15 ния серы из чугуна в среднем на

22,5% по сравнению с известным способом обработки.

Зкономический эффект от реализации предлагаемого способа десульфурации металла может быть получен за счет повышения качества чугун, отпускаемого потребителю.

При обработке этого чугуна по предлагаемому способу содержание серы можно снизить до 0,03%, что переводит товарный чугун во вторую категорию качества, цена которого составляет 73,4 р./т. Следовательно, ожидаеьый экономический эффект, полученный заводом от приплат за

30 повышение качества чугуна составит т ,1,7 р./т чугуна.