Способ нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку конвертера

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к области повьшения стойкости огнеупорной футеровки конвертеров. Цель изобретения - повьппение стойкости гарнисажа и уменьшение времени ei o нанесения. После окончания продувки перед выпуском стали в конвертер вводят MgO-содержапцш материал. Затем после выпуска стал, из конвертера на пшак присаживают чугунную стружку в количестве 20-140 кг/т шлака. Присадка чугунной стружки позволяет быстро снизить температуру и окисленность шлака. После этого конвертер наклоняют в обе стороны относительно его вертикальной оси. После нанесения гарнисажа удаляют остатки жидкого шлака. Изобретение позволяет повысить стойкость футеровки конвертера и его производительность , уменьшить время нанесения гарнисажа более чем в 2 раза. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ш (Л со 4;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Ю 4 С 21 С 5 44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф ". .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; 13,, К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! ™ (21) 396894!/22-02 (22) 28.10.85 (46) 15.05.87. Бюл. В 18 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В.К. Дидковский, А.В. Лакунцов, В.И. Зуев, Ю.И. Жаворонков, С.В. Лепорский, З.С. Седова и С.В. Горшков (53) 669.184.244.66(088.8) (56) Заявка Японии N- 58-1178!6, кл. С 21 С 5/44, F 27 D 1/16, 1983.

Патент США Ф 4410167, кл. С 21 В 7/04, 1983. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ШЛАКОВОГО ГАРНИСАЖА НА ОГНЕУПОРНУЮ ФУТЕРОВКУ КОНВЕРТЕРА (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к области повьппения стойкости огнеупорной футе„.SU 1310434 А 1 ровки конвертеров. Цель изобретения— повьппение стойкости гарнисажа и уменьшение времени его нанесения. После окончания продувки перед выпуском стали в конвертер вводят Mg0-содержащий материал. Затем после выпуска стали,из конвертера на шлак присаживают чугунную стружку в количестве

20-140 кг/т шлака. Присадка чугунной стружки позволяет быстро снизить температуру и окисленность шлака. После этого конвертер наклоняют в обе стороны относительно его вертикальной оси. После нанесения гарнисажа удаляют остатки жидкого шлака, Изобретение позволяет повысить стойкость фу- д

40 теровки конвертера и его производительность, уменьшить время нанесения гарнисажа более чем в 2 раза. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1310434

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к области повышения стойкости огнеупорной футеровки конвертеров.

Цель изобретения — повышение стой3

5 кости гарнисажа и уменьшение времени его нанесения.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что в шлаке, остающемся в конвертере после выпуска метал- 10 ла, быстро повышают концентрацию MgO выше уровня ее растворимости как за счет ввода MgO-содержащих материалов, так и за счет уменьшения окисленности и температуры шлака. Шлак необхо- 15 димо сделать гетерогенным со следующими свойствами-: содержание нерастворенных микрочастиц 15-20Х; вязкость

5-10 П; содержание MgO 9 — 12Х; содержание FeO g< 10-15Х; температура шла- 20 ка 1550-1580 С.

Присадка MgO-содержащего материала обеспечивает лишь повышение концентрацииМ80 в шлаке. К числу Mg0-содержащих материалов относятся мягкообож25 женный доломит, доломитизированная известь, магнезит. Материал должен иметь максимально возможное содержание MgO, минимальное содержание вредных и баластных примесей (S, Si0> и др.), гранулометрический состав (2-5) мм. Ориентировочный расход материала на повышение концентрации

О в шлаке на 1Х ; обожженный доломит 40-50; доломитизиро- 35 ванная известь (с содержанием 10-15Х

MgO) 220-270; магнезит 12-15.

Присадка чугунной стружки, содержащей 4,0-4,5Х углерода, выполняет две функции. Во-первых, она быстра снижает .температуру шлака (1 кг стружки снижает температуру 1 т жидкого шлака примерно.на 0,6 С). Во-вторых, она снижает окисленность шлака (1 KI стружки уменьшает содержание FeO a шлаке примерно на 0,025 ). Расход чугунной стружки на образование гарнисажа зависит от начальных свойств шлашлака (окисленности, температуры, со- SO держания MgO). При небольшом расходе стружки (менее 20 кг/т шлака) влияние ее на свойства шлака несущественно и образование гарнисажа протекает аналогично прототипу. Расход стружки 55 в количестве 20-80 кг/т шлака рекомендуется при невысоких окисленности шлака 15-10Х Ге0 „ и температуре металла. Повышенный расход стружки 802

140 кг/т шлака необходим при выплавке сталей с низким содержанием углерода менее 0,06Х, когда образуется вывысокоокисленный шлак 20-25 ГеО,б„

При .расходе стружки более 140 кг/т шлака происходит быстрое свертывание шлака и образование сплошного "айсберга", непригодного для нанесения гарнисажа.

При расходе чугунной стружки

20 кг/т шлака температура его снижается примерно на 12-15 С, а окислен- ность — на 0,5-0,6Х. В другой крайней ситуации (расход стружки 140 кг/т шлака) температура шлака понижается на 90-95 С, а концентрация FeO g на 4-5Х. Использование для этой цели такого материала как уголь, кокс и т.п. неэффективно, так как уголь не охлаждает шлак и слабо его раскисляет (ввиду блокирования поверхности угля пузырями СО и флотации на поверхность шлака)..

Присадку в шлак MgO-содержащего материала целесообразно осуществить перед выпуском металла из конвертера,,когда температура ванны максимальная. Это обеспечит быстрое и полное растворение материала в шлаке.

Поскольку после образования гарнисажа на днище остается расплавленный металл, то целесообразно из, конвертера удалять весь шлак. Достаточно удалить 80-90Х шлака. Оставшиеся 10-20Х шлака позволяют использовать металл стружки в шихте, а также будут способствовать ускоренному шлакообразованию и сохранению гарнисажного покрытия на слецующей плавке.

Нанесение гарнисажа на футеровку конвертера осуществляется следующим образом.

После окончания продувки плавки, отбора проб и измерения температуры н конвертер вводят MgO-содержащий материал из расчета доведения концентрации Mg0 в шлаке до 9-12Х. При необходимости шлак может быть перемешан с материалом путем кратковременной (5-10 с) продувки кислородом.

Затем готовую сталь выпускают в ковш.

После, выпуска стали конвертер переводят в вертикальное положение и присаживают чугунную стружку с целью охлаждения шлака до 1550-1580 С и уменьшения его окисленности до 10-15Х

РеО „. Затем конвертер наклоняют в обе стороны от вертикальной оси до

34 4 родистой стали 0,09-0 15Х С. Содержание в шлаке, : РОО, 18,7; MgO 6,0 (по примеру 3) и РеО !9,3 и MgO

5,9 (в примере 4). По примеру 3 гарнисаж налипал на футеровку толстым слоем, а по примеру 4 отмечалась неоднородность покрытия. Шлак густой.

Стойкость покрытия по примеру 3 несколько вьппе, чем стойкость покрытия по примеру 4.

Пример ы 5 и 6. Гарнисаж наводили после выплавки низкоуглеродистых сталей (менее 0,08 . С). Содержание в шлаке, Х: РОдпц20у91 MgO 7 1 (пример 5); РеОобц 21 4» MgO 8 4 (пример 6). Шлак имеет хорошую жидкотекучесть и хорошо налипал На футеровку.

По примеру 5 налипание происходит интенсивнее.

Пример 7. Дальнейшее увеличение расхода чугунной стружки. В шлаке содержится 20,4 РеО„ и 6,9% о щ

MgO. Образование гарнисажа протекало нормально. Стойкость покрытия 5 плавок.

Пример 8; Условия аналогичны примеру 7, однако расход стружки увеличивают до верхнего предела. Содержание в шлаке РеО 21,6X; MgO — 6,9 . об щ

Шлак очень густой, гарнисаж образуется несплошным слоем. Стойкость гарнисажа 3 плавки.

Пример 9. Расход стружки выше верхнего пределах Содержание в шлаке FeOo> 20,6X; MgO 7,4Х. После присадки чугунной стружки шлак свернулся, образовав твердый "корж". Нанесение гарнисажа протекало неудовлетворительно.

Пример 10. Операция проведена по прототипу. Расход доломита составил 1,2 т (3,4 кг/т стали ). Содержание в шлаке РеО п — 18,4X> MgO—

6,9Х. Шлак имел высокую жидкотекучесть и медленно отлагался на футеровке. Длительность нанесения гарнисажа 8 мин.

Нанесение шлакового гарнисажа по предлагаемому способу позволяет существенно повысить стойкость футеровки конвертеров, увеличить производительность конвертеров, уменьшить объем огнеупорных работ, ведущихся во вредных условиях (внутри конвертера).

Пример 2. Содержание в шлаке MgO 6,2; РеО,„ - 16,1. Гарнисаж образовывался удовлетворительно и стоял 5 плавок. Шлак густой.

Пример ы 3 и 4. Гарнисаж образовывали после выплавки малоуглеФормула изобретения

I

1. Способ нанесения шлакового гар нисажа на огнеупорную футеровку кон3 13104 подхода шлака к кромке горловины.IIop конвертером в это время должна находиться чаша для приема излишков шлака. Конвертер со шлаком наклоняют в, каждую сторону по 2-3 раза. Шлак в конвертере должен иметь повьппенную вязкость и хорошо налипать на футеровку, что достигается регулированием расхода MgO-содержащего материала и чугунной стружки в заданных пределах. После нанесения гарнисажа из конвертера удаляют оставшийся жидкий шлак. Небольшое количество его 1020 необходимо, однако, оставить в конвертере, загустив присадкой извес- 15 ти. После нанесения гарнисажа в конвертер дают лом и чугун и плавка протекает обычным путем. За операцией по нанесению гарнисажа может следовать торкретирование цапфенных зон 2р футеровки конвертера.

Проверку предлагаемого способа нанесения гарнисажа на футеровку проводили в 400 т конвертерах. Состав шихты 300 т чугуна и 100 т скрапа; мас- 25 са плавки в конвертере 45 т; химический состав конечного шлака, X: СаО

49,3-53,5; MgO 5,2-7,4; $дО 13,916,3; FeOo6g 15,4-21,6; другие компоненты (MnO, А1 0, Р О и др.)-ос- 30 тальное; температура после окончания плавки 1600-1660 С (разливка на машинах НРС). В качестве шлакообразующих применяют обычную известь и мягкообожженный доломит. Химический состав 35 мягкообожженного доломита, Х: MgO

28-40; СаО 52-64; SiO< 1,6-2,0; РпО

1,0-1,4; п.п.п. 3-7. Расход доломитЪ на образование гарнисажа составлял 1,4 т (3,9 кг/т стали или 31 кг/т.40 шлака). При нанесении гарнисажа конвертер наклоняют в каждую сторону по

2-3 раза. На футеровке отлагалось от

10 до 40Х шлака. Результаты представлены в таблице. 45

Пример 1. Гарнисаж наносили после выплавки среднеуглеродистой стали (более 0,15Х С); содержание

MgO в конечном шлаке 7,3X; FeOos

15,4Х. Гарнисаж налипал на футеровку 5Р тонким слоем, шлак жидкоподвижный.

На следующей плавке гарнисаж исчез °

5 131 вертера, включающий введение MgQ-содержащего материала в шлак, наклон конвертера со шлаком в обе стороны относительно его вертикальной оси и последующее удаление оставшегося жидкого шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости гарнисажа и уменьшения времени его нанесения, после ввода M@0-содержаI

0434 щего материала на шлак присаживают чугунную стружку в количестве (20140) кг/т шлака.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что MgO-содержащий материал вводят в шлак перед выпуском стали из конвертера, а чугунную стружку — после выпуска стали.

Расход чугунной стружки

Продолжительность

Стойкость

Температура ванны, ОС

Пример (в числителе, т; в знаменателе кг/т шлака ) Примечание нанесения гарнисажа, плавка гарнисажа, мин

0,45/10

1 " 4,0

Среднеуглеродистая сталь

1 1600

Перед

0,90/20

1,80/40

3,0

Тоже

2 1600

3 1620

Перед

Перед

3,0

Малоуглеродистая сталь

1,80/40

П!адле

3 5

Малоуглеродистая сталь

4 1620

3,60/80

3,0

Низкоуглеродистая сталь

5 1640

Перед

Тоже

6 1640

7 1640

После

3,0

8 1640

3,5

5,0

9 1650.

10 1640

8,0

Прототип

Составитель Л. Шарапова

Редактор Л. Пчолинская Техред M.Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 1869/26 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Время ввоДа доломита (перед выпуском стали или пос ле ) Перед

Перед

Перед

После

3,60/80

5,40/120

6,30/140

6,75/150