Способ подачи зернистых материалов в расплав стали

 

1. СПОСОБ ПОДАЧИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВ СТАЛИ через трубопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости трубопровода и производительности, одновременно с подачей зернистых материалов сопутно им на внутреннюю поверхность трубопровода непрерывно подают измельченный графит. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что 6-12% от массы графитаберут с размерами частиц 3-16 мкм, а остальные размерами частиц 17-80 мкм. (Л ) :;)1/(). .0 . .-; , p..g,v.iO . . 1 05 65

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ ц лл й

РЕСПУБЛИК (191 (11) Зд11 С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ OOCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblYMA (21) 3600186/22-02 (22) 06.04.83 (46) 23.07.84, Бюл. К" 27 (72) В.И. Коваленко (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-. технологический институт машиностроения (53) 669.046.54/55 (088.8) (56) 1. Патент Японии 11 53-29129, кл . С 21 С 7/00, 1978.

2. Патент США 11 4 109898, кл. С 21 С 7/10, 1978. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОДАЧИ МАТЕРИАЛОВ

В РАСПЛАВ СТАЛИ через трубопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости трубопровода и производительности, одновременно с подачей зернистых материалов сопутно им на внутреннюю поверхность трубопровода непрерывно подают измельченный графит.

2. Способ по и. 1 о т л и ч а юшийся тем, что 6-127 от массы графита берут с размерами частиц

3-16 мкм, а остальные --с размерами частиц 17-80 мкм.! 1104

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке стали с подачей в расплавленную ванну зернистого материала черэ трубопровод.

Известен способ подачи твердого зернистого материала — легирующих добавок и раскислителей в расплавленную сталь через трубопровод (1) .

Недостатком данного способа является низкий ресурс работы трубопро- 10 вода, поскольку в результате движения по нему твердых легирующих добавок он подвержен интенсивному абразивному износу.

Наиболее близким к изобретению по технической сути является способ подачи твердого зернистого материала в распавленный металл через трубу )2j .

Недостатком известного способа является низкий ресурс работы трубы, поскольку в результате движения по ней твердого зернистого материала она подвержена интенсивному абразивному износу. Причем отрицательное воздействие на ресурс работы трубы имеют не только твердые зернистые материалы, но и материалы с незначительной твердостью, например кокс.

Кроме того, известный способ имеет низкую производительность, повышение которой ограничивает плотность зернистого материала в трубе, поскольку увеличение плотности зернистого материала в значительной мере увеличи-, вает абразивный износ трубы.

Целью изобретения является повы35 шение иэносостойкости трубопровода и производительности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу подачи зернистых материалов в расплав стали через трубопровод одновременно с подачей зернистых материалов сопутно им на внутреннюю поверхность трубопровода непрерывно подают измельченный графит.

Причем 6-12 от массы графита берут с размерами частиц 3-16 мкм, а остальное — с размерами частиц 1780 мкм.

Введение графита способствует об- 50 разсванию внутри трубы. двухслойной структуры, центральная часть которой содержит зернистый материал, а пери ферийная — кольцевой. слой порошка графита с размерами частиц 3-80 мкм. 55

Дисперсный состав делает графит своего рода твердой смазкой между зернистым материалом и внутренней по1 66 2 верхностью трубопровода. За счет высокой текучести такой графит хорошо транспортируется по трубопроводу, не образует в нем пробок и не истирает его. В то же время мельчайшие частицы графита от 3 до 16 мкм способны "залечивать" царапины на -внутренней поверхности трубопровода и предотвращают сцепление более крупных его частиц (с размером до 80 мкм). Содержание мельчайших частиц графита должно составлять 6-12 от массы всего графита. Если содержание графита с размером частиц 3-16 мкм составляет менее 6 ., то сценляемость его частиц увеличивается и резко уменьшается способность к "залечиванию" царапин на внутренней поверхности трубопровода. Превышение содержания мельчайших частиц графита сверх 12 приводит к резкому увеличению их выноса из зоны реакции с расплавленным металлом. Это нежелательно, поскольку графит компенсирует угар углерода из расплавленной стали, происходящий как в мартеновской и электродуговой печах, так и в конвертере.

Использование графита с размером частиц более 80 мкм также не рекомендуется, так как при этом снижается удельная поверхность его контакта как с внутренней поверхностью трубопровода, так и с расплавленной сталью. Повышение удельной поверхности контакта графита с внутренней поверхностью трубопровода требуется для улучшения охлаждения трубопровода в зоне высокой температуры, т.е. внутри сталеплавильного агрегата. Графит является эффективным охладителем. Его охлаждающая способность в 50 раз выше, чем у воздуха, и всего в 2 раза ниже, чем у воды. Поэтому повышение удельной поверхности контакта графита с внутренней поверхностью трубопровода прямым образом улучшает условия охлаждения этого трубопровода.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа, выполненная с подачей графита через наклонные отверстия трубопровода, на фиг. 2 - то же, с подачей графита через наклонную кольцеобраэную щепь, на фиг. 3 — разрез Л-А на фиг. 2.

Устройство для подачи зернистого материала 1 в расплавленный металл содержит трубопровод 2 и концентрич1104166 но его охватывающий кожух 3. Для подачи из кольцеобразного зазора 4 на внутреннюю поверхность трубопровода замкнутого по кольцевому сечению слоя порошка графита 5 трубопровод 2 может быть выполнен с наклонными отверстиями 6 диаметром 4-6 мм (фиг.1) так и с,наклонной кольцеобразной щелью 7 (фиг. 2), образованной верхним торцом трубопровода 2 и нижним tO торцом подвижного патрубка 8, который контактирует с кожухом 3 ребрами 9.

Толщина слоя порошка графита 5 на внутренней поверхности трубопровода t5 соизмерима с максимальным размером зернистого материала. Поэтому с уче том сопротивления перемещению порош- ка графита суммарная площадь поперечного сечения наклонных отверстий пре- 2в вышает в 1,1-1,2 раза площадь поперечного сечения слоя порошка графита 5 на внутренней поверхности трубопровода 2.

Нижняя часть трубопровода 2 может 25 быть оснащена огнеупорной втулкой 10, защищающей трубопровод от воздействия расплавленного металла, а верхняя часть этого трубопровода может быть предохранена от высокотемпе- Зп ратурной атмосферы над расплавленным металлом огнеупорной обмазкой 11, которая армирована проволокой или сеткой.

В качестве зернистого материала используют легирующие добавки, раскислители, руду, окалину, сварочный шпак и другие материалы, применение которых свойственно сталеплавильному производству.

В качестве порошка графита используют графит литейный ГЛ-1, ГЛ-2,ГЛ-3) просеянный так, что 6-12Х от его массы составляют частицы с размерами

3-16 мкм, а остальное - частицы с размерами до 80 мкм. Для подачи зернистого материала и порошка графита используют аргон, азот, сжатый воздух. Одновременно с защитой-трубопровода 2 порошок графита производит его охлаждение, эффективность которого в 2 раза меньше, чем у воды.

Подача порошка графита вдоль внутрен" ней поверхности трубопровода повыша" ет плотность его заполнения и в 4 ра" за повышает стойкость трубопровода.

Причем порошок графита далее поступает в расплав не как балласт, а как вещество, способное компенсировать угар углерода из расплавленной стали, что позволяет уменьшить в завалке долю чугуна, который значительно дороже металлолома.

Ожидаемый годовой экономический эффект от максимального объема использования изобретения составляет

324 тыс. руб.

1104! 66

Составитель В. Сарамутин

Техред М.Тепер Корректор О. Билак

Редактор Н. Лжуган

Заказ 5167/18

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открьггий !

13035, Москва, 6-35, Раушская наб., д. 4/5

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