Способ восстановления футеровки конвертора

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам горячего ремонта футеровки конвертера в процессе ее эксплуатации. Цель изобретения - увеличение стойкости футеровки конвертера. Порошк обраэиые материалы, повышающие огнеупорные свойства футеровки, вводят в шлак в количестве 0,02-0,3 г/т оставленного . шлака порциями массой 1-10% от первоначальной массы оставленного в конг вертере шлака.« В качестве порошкообразных материалов используют стабишлаковой пены. Вспененный шлак периодически намораживают и затем осаждают. Операции намораживания шлака и последующего его осаждения циклически повторяют. Ввод каждой дополнительной порции материалов осуще - ствляют после совершения 1-10 циклов вспенивания и осаждения шлака. Шлаковую пену-поднимают на необходимую высоту , регулируя расход нейтрального газа и интенсивиость продувки через донные фурмы. Перед вводом и после ввода порции порошкообразных материалов интенсивность донной продувки поддерживают в пределах 1-5 м /миН Т оставленного шлака. После ввода в шлак порции материала расходуют газ в количестве 0,5-15 оставленного шлака. После этого снижают интенсивность продувки до 0,2-0,5 .т оставленного шлака и расходуют газ в количестве О,1-1,5 оставленного Шлака. Затем повьш1ают интенсивность продувки до 1-5 м /миН Т оставленного шлака. В качестве порошкообразных материалов в шлак вводят окислы магния, и/или алюминия, и/или окислы алюминия , и/или окислы хрома, и/или окислы титана, и/или их сочетания. Изобретение позволяет осуществлять процесс восстановления футеровки конвертера в любом его месте и обеспечивает снижение скорости износа футеровки минимум на 0,15 мм за плавку. 1 з.п.ф., I ил., 3 табл. (Л с 00 00 оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (И) (S1) 5 С 21 С 5/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15.01. 92. Бюл. N - 2 (21) 4 110305/02 (22) 01.09.86 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) Ю.Н.Давыдов, А.Н.Иводитов, В.И.Жаворонков и И.И.Фогельзанг (53) 669.184.124.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, В 541866, кл. С 21 С 5/44, 1975.

Патент США М . 441.0167,, кл. С 21 В 7/04, 1983..

Заявка Японии 11 59-93816, кл . С 21 С 5/44, 1984. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФУТЕРОВКИ КОНВЕРТЕРА (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам горячего ремонта футеровки конвертера в процессе ее эксплуатации. Цель изобретения — увеличение стойкости футеровки конвертера. Порошкдобраэные материалы, повьппающие огнеупорные свойства футеровки, вводят в шлак в количестве 0,02-0,3 г/т оставленного .шлака порцияии массой 1-10Х от первоначальной массы оставленного в кон". вертере алака. В качестве порошкооб, раэных материалов используют стабилизаторы .шлаковой пены. Вспененный шлак периодически намораживают и затеи осаждают. Операции наиораживаиия шлака и последующего его осаждения циклически повторяют. Ввод каждой дополнительной порции материалов осуще ствляют после совершения 1-10 циклов вспенивания и осаждения шлака. Шлаковую пену -поднимают на необходимую высоту, регулируя расход нейтрального газа и интенсивность продувки через донные фурмы. Перед вводом и после ввода порции порошкообразных материалов интенсивность донной продувки э ! поддерживают в пределах 1-5 и /мин т оставленного шлака. После ввода в шлак порции материала расходуют газ в количестве 0,5-15 м /т оставленноэ

ro шлака. После этого снижают интенсивность продувки до 0,2-0,5 м /мин т

3 оставленного шлака и расходуют газ в количестве 0,1-1,5 м /т оставленного

:шлака. Затеи повышают интенсивность С, продувки до 1-5 м /мин т оставленного э шлака. В качестве порошкообразных ма.териалов в шлак вводят окислы иагния, и/или алюминия, и/или окислы алюминия, и/или окислы хрома, и/или окислы титана, и/или их сочетания. Изобретение позволяет осуществлять процесс восстановления футеровки конвертера в любом его месте и обеспечивает снижение скорости износа футеровки минимум на 0,15 ии sa ппавку. 1 з.п.ф., I ил., 3 табл.

»83787

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам горяче- го ремонта футеравки конвертера в процессе его эксплуатации.

Целью изобретения является увелйчение стойкости футеронки конвертера.

На чертеже изображен конвертер с условной разбивкой его на зоны„ футерожа которых подвергается процессу восстановления.

Пример 1. Перед осуществлением предлагаемого способа восстановления футеравки конвертера производят тщательный осмотр состояния футе- 15 ранки конвертера. Состояние футеравки удовлетворительно.

Футеранка изношена равномерно па всей высоте конвертера, есть небольшие сколы и выбоины. Поэтому процесс восстановления футеровки осуществляют па всей высоте конвертера, т.е. подвергают процессу насстановления зоны футеранки 1-15 (см.фиг. ). После осмотра состояния футеровки ныплавля- 25 ют очередную марку стали и оставляют в 350-тонном конвертере после слива металла 40 т шлака следующего химического состава, .: СаО 40,0;

МО 15,07; РеО 20,1; МпО 3,5;: 30

M@0 2,8. Температура шлака 1600 С.

Через донные фурмы осуществляют подачу азота с интенсивностью 4м /мин ° т шлака да ввода порции материалов в течение 5 с. Затем в шлак вводят пор 35 цию порошкообразного магнезита фракцией 0,2-4,0 мм в количестве 0,8 т, что составляет 2 ат массы шлака, аставленнага н конвертере (начала первого цикла), После этого, не снижая интенсивности продувки азатам, израсходуют газ в количестве 15 м /т шлака.

Уровень шлаковой пени поднимают да

15-й зоны, т.е. да горловины конвертера. Сразу же после этого интенсивность продувки азотам снижается до

0,5 м /мин т шлака и при такой интенсивности израсходуют газ 0,1 м9/т шлака (конец первого цикла). Валят " конвертер. Шлак находится и конверте50 ре в ссаженном состоянии, не наблюдается ега вспененнасти,После этого конвертер возвращают в исходное полаже ние и возобновляют продувку азотом с интенсивностью 4 и /мин т шлака (нача-. <

9 ло второго цикла) и, не присаживания материалов, израсходуют газ в количестве 15 м /т шлака. Уровень шлаканой пены поднимают до 15-й зоны, т.е. до гарлаиины конвертера. Сразу же после этого интенсивность продувки азатом

9 снижается да 0,5 м /мин.т шлака, при

\ такой интенсивности израсходуют газ в количестве 0,1 м /т шлака конец

9 второго цикла ) . Валят конвертер.

Шлак находится в конвертере в осаженном состоянии; не наблюдается его вспененности.После этого осуществляют еще три полных цикла ошлакования футеранки конвертера, Всего за вРемя осуществления процесса восстановления осуществляют пять (полных) циклов, израсхоДуют

0,8 т магнезита, что составляет0,02 т магнезита на 1 т оставленного шлака в конвертере, Время, затраченное на восстановление футеравки за пять циклон (палных) составляет 19, 75 мин.

Осмотр состояния футеровки конвер-. тера после осуществления процесса восстановления паказынает,что вся поверхность футеровки конвертера в зонах 1-15 ашлаконана равным слоем. Сущестновавшие ранее небольшие сколы и вь;баины в футеровке теперь полностью эашлакованы.

Проведенная после этого серия иэ

25 планок показывает, что скорость износа футеравки конвертера 1,98 ми за планку. Средняя же скорость износа футеронки конвертера за плавку

2,13 мм. Стойкость футеровки повышается на 10 . В табл,1 даны основные технологические и качественные показатели в зонах 1-15 футеровки.

Пример 2. Перед осуществле-: нием описываемого способа восстановления футеровки конвертера производят тщательный осмотр состояния футетеранки конвертера. Состояние футе» ранки удовлетворительно. Футеровка изношена равномерно по всей высоте. конвер гера, есть сколы и выбоины. По" этому процесс восстановления футеровки осуществляют по всей высоте конвертера, т.е. подвергают процессу восстановления эоны футеровки 1-15.

После осмотра состояния футеровки выплавляют очередную марку стали и оставляют н 350-тонном конвертере после слива металла 40 т шлака следующего химического состава,,Х: СаО 42,3

810 14,1;.FeO 16,8; ИпО 4,3; MgO 2,5 °

Температура шлака 1595 С. Через донные фурмы осуществляют подачу азота

9 с интенсивностью 4 м /мин т шлака до ввода порции материалов в течение 7 с.

1383787

Затем в шлак вводят порцию порошкообразного магнезита фракцией 0,24,0 мм s количестве 4 т, что составляет 107 от массы шлака, оставленного в конвертере (начало 1-ro цикла).Пос- „ ле этого, не снижая интенсивности . продувки азотом, израсходуют res s количестве 11 м /т шлака. Уровеньшлаэ ковой пены поднимают до 15-й зоны, . 10 т,е. До горловины конвертера. Сразу же после этого интенсивность продувэ ки азотом снижается до 0,4 м /мин т шлака; при.такой интенсивности израсходуют гаэ в количестве 0,5 м/т (ко- 15 нец цервого цикла). Валят конвертер.

Шлак находится в конвертере в осажденном состоянии; не наблюдается его вспененность.После этого конвертер возвращают B исходное вертикальное поло- 20 жение и возобновляют продувку азотом с интенсивностью 4 мэ/мин т шлака (начало второго цикла), присадив вновь магнезит дополнительной порцией 4 т, что составляет 10Х от мас- 25 сы оставленного в конвертере шлака, На начало второго цикла в шлаке находится уже введенный магнезит в количестве 0,20 т/т оставленного шлака.

В связи с этим наблюдается большая 30 степень вспененности шлака и стабилизации шлаковой пены в втором цикле, нежели чем в первом. После присадки магнезита, ие снижая интенсивности продувки, израсходуют 6 м /т шлака. э

Уровень шлака поднимают до 15-й зоны, т,е. до горловины конвертера. Сразу же после этого интенсивность продув" ки азотом снижается до 0,3 м /мин т шлака; при такой интенсивности израс- 40 ходуют газ в количестве 1,0 м /т шлака, вследствие повьппенной стабильности иены и увеличения времени в связи с этим иа ее саморазрушение. (конец второго цикла ). Валят конвертер. Шлак находится в конвертере в осаженном состоянии; не наблюдается его вспененности.

После этого конвертер возвращают в исходное вертикальное положение и О возобновляют продувку азотом с интенсивностью 4 м /мин.т шлака (наэ чало третьего цикла), приеадив вновь магнезит дополнительной порцией 4 т. что составляет 10Х от массы оставлен55 ного в конвертере шлака. На начало третьего цикла в шлаке находится уже введенный магHeзит в количестве

0,30 т/т оставленного шлака. В связи с этим наблюдается еще большая степень вспененности п пака и стабилиза- ция шлаковой пены в третьем цикле, нежели чем в втором и первом. После присадки магнезита не снижая интенЭ

3 сивности продувки израсходуют 0,5 м /т шлака. Уровень шлака поднимают до

15-й зоны, т.е. до.горлоВины конвертера. Сразу же после этого интенсивность продувки азотом снижается до

0,2 м /минт шлака; при такой интенз сивности израсходуют 1,5 м /т шлака, вследствие высокой стабильности пены, увеличения в связи с этим. времени на ее саморазрушение (конец третьего цикла). Валят конвертер. Шлак нахо-: дится в конвертере в-осаженном состоянии; не наблюдается его вспененносТНе

После этого конвертер возвращают:.

B исходное вертикальное положение и возобновляют продувку азотом с интенсивностью 4 м /мин т шлака (начало четвертого цикла). Не присаживая более материалов, израсходуют газ в количестве 0,5 м /т шлака. Уровень шлаковой пены поднимают до 15-й зоны, т.е. до горловины конвертера .

Сразу же после этого интенсивность продувки азотом снижается до

0,2 м /мин тшлака; при такой интен3 сивности израсходуют газ в количест ве 1,5 м /т шлака (конец четвертого цикла). Валят конвертер. Шпак находится в конвертере в осаженном состоянии; не наблюдается его вспененности. После этого осуществляют еще один полный цикл шлакования футеровки конвертера (т.е. пятый цикл).

Всего эа время осуществления процесса восстановления производят пять полных циклов, израсходовали 12 т магнезита, что составляет 0,30 т магнезита на 1 т оставленного в конвертере шлака.

Время затраченное íà восстановлеННе футеровки эа лять циклов (полных),31,? мин.

Осмотр состояния футеровки конвертера после осуществления процесса восстановления. показывает, что вся поверхность футеровки конвертера в зонах 1-15 ошлакована ровным слоем.

Существовавшие ранее небольшие сколы н выбоины в футеровке полностью за" шпакованы. Проведенная после этого серия из 25 плавок показывает, что скорость износа футеровки конвертера

1383787

1,82 мм за плавку. Стойкость футеровки по сравнению с известным способом увеличивается на 15%. В табл.2 даны основные технологические и качествен5 ные показатели в зонах 1-15 футеровки.

П р и и е р 3. Перед осуществлением предлагаемого способа восстановления футеровки конвертера производят тщательный осмотр состояния футе . ровки конвертера. Состояние футеровки в районе цацф конвертера неудовлетворительно, так как там наблюдаются сильные разрушения и износ футеровки. Поэтому процесс восстановления футеровки осуществляют лишь в районе сильных разрушений, а именно в районе цапф конвертера, т,е. под,I вергают процессу восстановления зоны 20 футеровки 5-9. После осмотра состояния.футеровки выплавляют очередную марку стали и оставляют в 350-тонном конвертере после слива металла 40 т шлака следующего химического соста- 25 ва,%; СаО 41,1; 810 l3,06; РеО 15,2;

ИпО 2,8; Кр0 3,0. Температура шлака

1610 С. Через донные фурмы осуществляют подачу азота с интенсивностью м /мин т шлака до ввода порции мате- 30 риалов в течение 3 с, затем в шлак вводят порцию норошкообразного магнезита фракцией 0,2-4,0 мм в количестве 3,6 т, что составляет 9% от массы шлака, ос:авленного в конвертере (начало первого цикла), После этого,, . 35 ие снижая интенсивности продувки asoтом, израсходуют газ в количестве

7 м /т шлака, Уровень шлаковой пены поднимают до 10-й зоны, полностью А0 заполняя объем конвертера в зонах

1-9. Сразу же после этого интенсивность продувки азотом снижается до 0,5 м /мин тшлака; при такой интенсивности израсходуют 0,3 м /т шлака (конец первого цикла). Уровень шлака значительно понижается; шлак занимает объем конвертера лишь в зонах 1-4, После этого возобновляют продувку азотом с интенсивностью 1 м /мин.т (начало второго цикла) и присаживают вновь магнезит дополнительной порцией

3,6 т, что составляет 9% от массышлака, оставленного в конвертере после выпуска плавки. Иа начало второго цикла в шлаке находится введенный магнезит в количестве 0,18 т/т оставленного шлака. В связи с этим наблюдается большая степень вспененности шлака и стабилизации шлаковой пены в втором цикле, нежели чем в первом. После присадки магнезита, не снижая интенсивности продувки, израсходуют газ в количестве 4 м /т шлака для поднятия шлака от исходного уровня до 10-й зоны. Это объясняется тем, что шлак более быстро вспенивается вследствие новой дополнительной присадки магнезита и, кроме того, вероятно, путь поднятия уровня шпака короче и составляет, выражаясь в зонах, не 1-9, как это было в первом цикле, в всего 5-10, так как регламентированный режим донного дутья первого цикла обеспечивает снижение уровня шлаковой пены не ниже зоны У 4.

После того, как уровень шлака под" нимают до 10-й зоны (по расходовании

4 м /т шлака), сразу же понижается интенсивность продувки азотом до

0,5 и /мин т шлака, при такой интенсивности израсходуют газ в количестве 0 5 и /т шлака. В результате уровень шлака понижается, шлак занимает объем конвертера лишь в зонах 1-4.

После этого возобновляют продувку з азотом с интенсивностью l м /мин т (начало третьего цикла) и присажи" вают вновь магнезит дополнительной порцией 3,6. т, что составляет 9% от массы шлака, оставленного в конвертере после выпуска плавки. На начало третьего цикла в шлаке находится уже введенный магнезит в количестве

0,27 т/т оставленного шлака. В связи с этим наблюдается еще.большая степень вспененности шлака и стабилизации шлаковой пены в третьем цикле, чем в втором или в первом. После при» садки магнезита, не снижая интенсивности продувки, .израсходуют газ в количестве 1 м /т шлака для обеспечения поднятия шлака до 10-й эоны. Сразу после этого интенсивность продувки азотом снижается до 0,3 м /мин т з и израсходуют газ в количестве

0,8 м /т шлака. В результате уровень шлака снижается, шлак занимает объем конвертера лишь в зонах 1-4 (конец третьего цикла). После этого осуществляют еще три цикла (четвертый - шестой) ошлакования футеровки конвертера, но без дополнительного ввода магнезита. Седьмой цикл осуществляют аналогично третьему циклу, но без ввода дополнительной порции магнезита, значение пониженной интенсивнос-

1383187, ти продувки 0,2 м /мин т шлака, а расход газа для осуществления полного осаждения шлака до первоначального исходного уровня 1,3 м /т шлака.

Всего sa время осуществления процесса восстановления производят семь (неполных) циклов, израсходуют 10,8 т магнезита, что составляет 0,27 т/т шлака, оставленного в конвертере. 10

Время, затраченное на восстановление разрушенных участков футеровки s районе цапф семь (неполных) циклов, составляет 34,74 мин, Осмотр состояния футеровки конвер- 5 тера в районе цапф после осуществления процесса восстановления показывает, что вся поверхность футеровки конвертера в зонах 5-9 ошлакована равным слоем. Изношенные участки пол- 20 ностью восстановлены. Наблюдается также увеличение шлакового гарнисажа в зонах 1-4, но уже значительно меньше, чем в зонах 5-9.

Проведенная после этого серия из 25

25 плавок показывает, что скорость износа футеровки конвертера в районе цапф составляет 1,87 мм за плавку.

Средняя же скорость износа футеровки в районе цапф конвертера за плавку 30

2,75 мм (без использования описываемого способа). Стойкость футеровки конвертера в области цапф повышается на 322. В табл.3 даны основные технологические и качественные показате.ли s зонах футеровки.

Ввод материалов в шлак обеспечивает повышение механической прочности шлаковой пленки вследствие повышения поверхностной вязкости шйака, à 40 увеличение интенсивности донного дутья в этот период приводит к усилению эффекта вспенивания шлака и rioэволяет осуществлять процесс поднятия уровня шлаковой пены, т.е. обес- 45 печирает растягивание первоначального уровня шлака по высоте конвертера . внутри его.

Так как в шлак вводятся материалы, повышающие огнеупорные свойства фу- .

50 теровки конвертера, то в процессе вспенивания и поднятия уровня шлака, а также при снижении уровня шлаковой пены, заполняющей частично или полностью объем конвертера, происходит намораживание шлака на поверхность футеровки конвертера. В результате создается шлаковый гарнисаж с огнеупорными свойствами на футеровке,предохраняющий от износа основную.

Н зависимости от степени разрушения футеровки конвертера и необходимости осуществления процесса восстановления футеровки на.ее конкретных участках, используя регламентированные режимы подачи донного дутья, можно регулировать уровень подъема шлака, а также уровень его снижения и восстанавливать футеровку как по всей высоте конвертера, так и на отдельных ее участках.

Следует отметить, что для обеспечения данного процесса необходимо в обязательном порядке создать шлаковую пену. Пена же представляет в данном случае многофазную систему, состоящую иэ шлака, большого количества мелких пузырей (здесь пузырей инертного газа) и мелких твердых частиц не растворившихся в шлаке материалов (извести, доломита или специально введенных, например порошкообраэных огнеупорных материалов ). Пена обычно содержит стабилизирующие ее лиофильные, т.е. хорошо смачиваемые шлаком, твердые частицы. Шлаковая пена, представляющая собой метастабильную термодинамически неустойчивую систему, может существовать неопределенно длительное время лишь в том случае, если внутри нее в отдельных местах протека" ют какие-либо процессы, хотя бы на короткое время укрепляющие пузырьки или удлиняющие их существование. Увеличение стабильности пены в предлагаемом способе достигается за счет увеличения поверхностной вязкости шлакового расплава.

Устойчивость пены, т.е, длительность пребывания шлака во вспененном состоянии, зависит от структуры, состава и свойств поверхностной пленки шлака.

В случае вспененного гомогенного шпака разрушение в нем того или ино" го пузырька происходит путем сдвига друг относительно друга некоторых участков натянутой оболочки пузырька.

Прн увеличении же сопротивленияпленки сдвигу увеличивается стойкость (стабильность) пены. Как раэ эта сопротивляемость сдвигу и характеризуется поверхностной вязкостью шлака, В связи с этим использование огнеупорных материалов, вводимых в шлак в мелкодисперсном состоянии, поэволяет

1383787

10 обеспечить увеличение поверхностной вязкости шлака или прочности поверхностной пленки шлакового расплава.

Ввод порции мелкодисперсных огнеупор5 ных материалов в шлаковый расплав позволяет на короткое время увеличить в шлаке концентрацию лиафильных частиц, резко повышающих склонность шла» åa к вспениванию и значительно увели-1{» чивающих устойчивость пены, Использование в качестве присажи™ ваемых огнеуповных материалов - ста-. билизаторов шлаковой пены или мате" риалов, .частична имеющих стабилиэата- g ры в своем составе, обеспечивает еще больший эффект вспенивания шлака и стабилизации п7лаковой пены, В случае же отсутствия стабилизатора (стаби лизаторов) so вводимых материалах 20 целесообразным можно считать их ввод в состав используемых материалов (или в смеси) нли же .испольэовать материалы, которые бы сами являлись одновременно и стабилизаторами. В ка 2э честве сильного стабилизатора можно, например, применять фосфорный ангидрид и т„д, Наиболее предпочтительно испольэовать материалы на базе M@0, так как 3О

Yg0 как известно, является сильнейшим стабилизатором пены железистых шлаков, так как увеличивает поверхностую вязкость, т.е. прочность поверхностной ен imaza Эта проис- 35 ходит вследствие образования группировок типа NgOFe 0 (магнезиоферрита).

Присадка материалов порциями пос ле совершения определенного числа циклон обусловлена тем, что после растворения -частиц в шлаковом расплаве и обеспечения однородности шлака склонность шлака к вспениванию и устойчивость пены резко понижаются, В связи с этим необходимо осуществлять новый ввод дополнительных порций материалов.

Следует отметить, что стабильность шлаковой пены (устойчивость пены), т.е, способность ее существовать без разрушения длительное время, находит ся в прямо пропорциональной зависимости от количества введенных огнеупорных материалов (создание лиофиль," ных частиц) и температуры шлакового расплава..

С увеличением общего количества введенных материалов склонность шлака к вспениванию резко возрастает, стабильность пены при этом увеличивается. Кроме того, с увеличением количества введенных материалов температура шлакового расплава снижается, что также способствует стабилизации лены, Согласно теории пенообразования шлаков можно считать, что поверхностное натяжение шлаков почти не зависит от температуры. Следовательно, повышенная устойчивость пены при низких температурах определяется опять же не изменением величины по« верхностного натяжения шлака, а увеличением поверхностной вязкости шпака, т.е, увеличением механической прочности его тонкой поверхности пленки °

При малом количестве введенных материалов вспенивание шлака происходит слабо, а длительность пребывания шлака во вспененном состоянии мала. Поэтому при низких расходах вводимых материалов в шлак для вспенивания шлака и поддержания его в этом состоянии требуются значительные расходы донного газа. Саморазрушение же шла». ковой пены наблюдается как только снижается интенсивность донногодутья; шлак при этом оседает до исходнога первоначальнога уровня очень быстро.

Ввод же большого количества мате риалов способствует интенсификации процесса вспенивания шлака и увеличивает время существования пены, Вре" мя процесса саморазрушения пены при этом резко увеличивается и уже при более низкой, интенсивности данного дутья осаждение шлака до его перрона» чального исходного уровня занимает большее время. Промышленными исследованиями на 350-таином конвертере установлено, что для нормального осуществления процесса восстановления футеровки наиболее целесообразным является использование. оптимального режима донного дутья в зависимости от наличия в шлаке общего. количества введенных материалов. на данный этап времени (цикл).

Так, прн вводе минимального количества материалов, что составляет

0,02 т/т оставленного шлака, наилучшие результаты обеспечивал технологический режим (по схеме 8 Ф) А „„,„

0,02 †« В„„„; - С„„„ ** 0,I, при .условии поднятия шлаковой пены до горловины конвертера от исходного уровня (см.пример 1 в табл. l).

13837

Условные обозначения:

А - количество введенных в шлак материалов, т/т шлака;

В - расход газа после ввода иатериалов, м /т шлака;

С - расход rasa с пониженной интенсивностью продувки, и /т шлака.

Сущность такого режима объясняет- 10 ся. следующим.

При вводе в шлак малого количества материалов вспенивание шлака осуществляется слабое. Поэтому для поднятия шлаковой пены до горловиныкон- 1.

5 вертера затрачивается максимальное количество вдуваемого rasa (В=15и /т шлака) снизу с регламентированной интенсивностью продувки, При этом также обеспечивается высокая механическая 20 прочность шлаковой пленки, н весь шлак как бы растягивается по высоте конвертера, заполняя его объем.

Расход же газа в количестве С =

0,1 м /т шпака (с пониженной интен- 25 сивностью продувки), что является ии» иимальным значеннеи данного заявляемого параметра, обусловлен тем, что больший расход уже является нерациональным, так квк шлаковая пена в этом случае является крайне неустойчивой и прн снижении первоначальной интенсивности дутья происходит ее очень быстрое разрушение.

При вводе максимального количества материалов, что составляет 0,30 т/т З5 оставленного шлака, наилучшие реэуль" таты обеспечивал следующий технический режим (по схеме В 2): А„„, условии поднятия пшаковой пены до горловины конвертера от исходного уровня.

Условные обозначения:

А - количество введенных в шлак 4 материш ов, т/т шлака;

В » расход газа после ввода материалов, мз/т шлака;

С - расход газа с пониженной ин" тенсивностью продувки,м /т

S0 шлака.

Сущность такого режима объясняется-следующим.

При наличии в шлаке большого холн чества материалов вспенивание шлака .происходит очень бурно. Поэтому для поднятия шлака до горловины конверте рв уже затрачивается минимальное количество газа (В 0,5 м /т шлака), э

87 12 обеспечивая при этом высокую скорость подъема шлакоВой пены, Расход же газа в количестве С

5 — 1,5 и /т шлака с пониженной интенсивностью, что является максимальным значением данного заявляемого параметра, обусловлен тем, что щпакбвая пена в этом случае сохраняется более длительное время и поэтому ее разрушение происходит медленно,что и приводит к увеличению расхода газа до иаксимального его значения. В связи с этим расход донного rasa может изменяться в очень широких пределах в зависимости от количества введенных в шлак материалов и приближаться либо к первоЦ, либо к второй ,из приведенных схем, либо иметь какое-то среднее значение.

Наличие в иатериалах, вводимых в шлак, алюминия и(или) окислов магния, и(или) окислов алюминия, и (или) окислов хрома, и (или) окислов .титана, и (или ) их сочетания является целесообразным s связи с высокой эффективностью огнеупорных покрытий, образующихся на рабочей поверхности футеровки конвертера при осуществлении предлагаемого способа.

Таким образом, предлагаемый способ sa счет циклического увеличения или уменьшения уровня вспененного шлака обеспечивает восстановление фу теровки на любой высоте и по всей окружности конвертера.

Полным циклом ошлакования футеровки принят процесс, обеспечивающий, согласно способу, вспенивание шлака до горловины конвертера и его полное осаждение до исходного уровня.

При вводе материалов в шлак интен сивность донной продувки поддерживают в пределах 1-5 м /мин.т оставленного . з шлака. Это обеспечивает быстрое уве личение уровня вспененного шлака и в процессе движения шлака вверх нвмораживание его на поверхности футеровки. Затем после ввода материалов продувку снизу осуществляют с прежней интенсивностью некоторое время (до достижения расхода газа 0 5-15 м /т оставленного шлака). Этим обесречивается дальнейший-подъем уровня вспе ненного шпака. В зависимости от расхода газа уровень шлаковой пены поднимают на необходимую высоту в район сильно изношенной футеровки. В зависимости ат количества введенных в

1 383787 . 14 ищвк огнфупорных материалов» измене" вием расхода rasa может обеспечиваться поднятие вспененного шлака как на малую, незначительную величину от исходного уровня, так и наоборот, на большую величину, вплоть до горловины конвертера.

После поднятия шлака на необходимую по производственным причинам вьгшоту интенсивность продувки газом снижают .до значений 0,2-0,5 и /мнн т з оставленного шлака. При продувке шлака с такой интенсивностью поднятия уровня шиака уже не наблюдается» а 15 происходит наоборот его снижение, вследствие нестабильности самой шлаковой пены и протекании при .этом про цессов саморазрушения лены. В этом .случае при снижении уровня шлаковой пены происходит также намораживание шлака иа поверхность футеровки контейнера..Изменяя расход газа при пониженной интенсивности продувкк» уровень шлаковой пены снижают на нуж-,2д пуп» величину» обеспечивая в зависимости от необходимости снижение уровня шлаковой пены либо на малую» не, зи@читальную величину, либо на большую, вплоть до полного осаждения .шла- 30 ковой пены до исходного уровня.

Используя предлагаемый способ,можно регулировать уровень подъема и снижения шлака по высоте конвертера, восетанввливая разрушение и (или) изношенные участки Футеровки в любом месте их расположения. Так, например, создав шлаковую пену, по высоте незначительно превосходящую исходный уровень шлака .-, МОЖНО» ПОстепеннО» увеличивая интенсивность (в регламентированных пределах .t-5 м /мнн т шлака) продувки и (или) увеличивая рас" ход подаваемого снизу газа, медленно повышать уровень шлака, притормажи-. вая через определенные промежутки вре мени поднятие уровня шлака и cospa . sas шлаковый гарнисаж в нужных местах футеровки. Можно наоборот сразу же поднять уровень шлаковой пены до горловины конвертера и, изменяя расход и (или) интенсивность донного дутья» сразу илн постепенно снижать уровень шлаковой пены, а затем вновь повышать на участках футеровки, тре» э5 бующих восстановления. Иожно просто осуществлять операции. подъема уровня шлаковой пены до горловины конвертера и полностью осаживать шлак до исходного уровня, после чего вновь поднимать до горловины и вновь осаживать, Материалы следует вводить в шлак регламентированными порциями, так

f как при этом обеспечивается оптимальная склонность шлака к вспениванию и длительное время пребывания шлака во вспененном состоянии, вследствие достижения необходимого увеличения поверхностной вязкости шлака.

Материалы» повьппающие огнеупорные свойства футеровки, наиболее,целесообразно вводить в шлак -в виде-порошка порциями массой 3-30Х от первоначальной массы шлака, оставленного в конвертере. Ввод материалов не в по- . рошкообразном виде, а например, в виде гранул 30-20 мм, приводит как правило к снижению склонности шлака ,к вспениванию и сокращению времени существования шлаковой пены.

Ввод материалов порциями менее lX от массы шлака не обеспечивает длительного пребывания шлака во ВспеЮ ненном состоянии, что приводит к по - вышению скорости износа. футеровки, Ввод материалов порциями более103 от массы шлака не обеспечивает быстрого вспенивания шлака, вследствие перехода шлака в гетерогенное состояние на короткое время, что приводит к увеличению скорости износа футе ровки, Иатериалы» повьппающие огнеупорные свойства футеровки, наиболее целесообразно вводить в шлак в количестве 0,02-0»ДО т/т шлака, оставленного в конвертере, Ввод материалов в количестве менее 0„02 т/т шлака не Обеспечивает повышения огнеупорных свойств футе: . ровки конвертера и приводит к увели- . чению скорости изйоса футеповки.

Ввод материалов в количестве более

0»ЗО т/т шлака приводит к резкому снижено стабильности шлаковой пены, вследствие пересыщения шлака твердыми частицами вводимых материалов, и переходу шлака в гетерогенное состоя" ние, что приводит к увеличению скорости износа футеровки и перерасходу вводимых материалов.

Перед вводом, или после Ввода пор- ции материалов, или окончания очередного цикла интенсивность донной про дудки наиболее целесообразно ноддер15

16

1ЗЕЗГЯ7 живать в пределах l-5 мэ/мин т оставленного шлака.

Продувка с интенсивностью менее

1 м /мин т шлака не обеспечивает быстю

5 рого подъема уровня вспененного шлака и приводит к увеличению времени восстановления футеровки конвертера.

Продувка с интенсивностью более

5 и /мин т шлака почти не обеспечива- 10 ет эффекта вспениваемости шлака и стабилизации шлаковой пены, что понижает эффективность процесса восстановления футеровки конвертера и приводит к увеличению скорости износа футеровки.

После ввода порции материалов в шлак целесообразно расходовать газа

0,5-15 м /т .оставленного шлака.

Расход газа менее 0,5 м /т шлака 20 э приводит (даже в случае ввода в шлак большого количества материалов) к повьппению скорости износа футеровки конвертера, вследствие малой поверхности футеровки, обрабатываемой вспе- 25 иенам шлаком.

Расход газа более 15 м /т шлака э приводит к переливу через горловину конвертера вспененного шлака при любых количествах введенных в шлак ма- З0 териалов.

После поднятия уровня вспененного шлака на необходимую величину наиболее целесообразно снижать интенсивность донной продувки до 0,2

0,5 м /мин т оставленного шлака и осу35 ществлять продувку до достижения расхода газа О,l-l5 м /т оставленного э шлака.

При снижении интенсивности продув- 40 ки до значения менее 0,2 м /мин т шлака создается опасность затекания жидкого шлака в донные дутьевые уст ройства.

При значении сниженной интенсив- 45 ности продувки более 0,5 м /мин т шла" ка резко замедляется скорость снижения уровня вспененного шлака, в результате чего время. на восстановление футеровки конвертера увеличивается.

Осуществление донной продувки с пониженной интенсивностью до достижения расхода газа менее 0,1 м /т шла3 ка приводит к неэффективному и неполному восстановлению разрушенных участков футеровки, что в итоге повьппает

l скорость изноЖ футеровки. . Осуществление донной продувки с пониженной интенсивностью до достижения расхода газа более 1,5 м /т шла" ка нецелесообразно в связи с тем,что шлак уже успевает полностью осадить" ся до исходного уровня еще при расходе l 5 м /т шлака, поэтому дальйейший расход газа приводит к его бесполезному перерасходу и увеличению времени на восстановление футеровки.

Ввод каждой дополнительной порции

1 материалов следует осуществлять после совершения 1-10 циклов.

Ввод каждой дополнительной порции после совершения более десяти циклов приво) ит K значительному увеличению т времени .на восстановление футеровкн, вследствие резкого снижения способ" ности шлака к вспениванию и нестабильности шлаковой пены, или же к резкому увеличению скорости износа футеровки, С целью повышения эффективности процесса восстановления футеровки конвертера целесообразно вводить в шлак материалы, содержащие окислымаг.. ния и(или ) алюминия, и (или ) окислы алюминия, и (или) окислы хрома, и (или) окислы титана, и (у ли ) их сочетание.

Ввод в шлак материалов, содержащих окислы магния, приводит к стабилизации шлаковой пены и обеспечивает увеличение стойкости футеровки конвертера.

Ввод в шлак материалов, содержащих окислы магния и алюминия, приводит к раскислению шлака алюминия,образованию в шлаке А3. 0 н обеспече- . нию образования прочного .шлакового гарнисажа на футеровке конвертера, что способствует снижению скорости износа футеровки и увеличению ее стойкости

Ввод в шлак алюминия приводит к раскислению .шлака, образованию в шлаковом расплаве А1 0> и обеспечению прочного шлакового гарнисажа на футеровке конвертера, что резко повышает стойкость футеровки. Ввод в шлак материалов, содержащих окислы магния и окислы алюминия, обеспечивает эффективное восстановле ние футеровки и повышение ее стойкости.

Ввод в шлак материалов, содержащих окислы алюминия, обеспечивает образование прочного шлакового гарнисажа на футеровке конвертера и повьппение ее стойкости.

3383787

Ввод в шлак материалов, содержащих окислы магния и окислы хрома, способствует образованию хорошегошлакового гарнисажа на футеровке конвертера и снижению скорости износа футеровки.

Ввод в шлак материалов, содержащих окислы хрома, способствует эффективному образованию шлакового гарни- щ сажа на футеровке конвертера и снижению скорости износа футеровки.

Ввод в шлак материалов, содержащих окислы магния и окислы титана, обеспечивает эффективное восстановле- 15 ние футеровки конвертера и повышение ее стойкости.

Ввод в шлак материалов, содержа-, щих окислы титана., обеспечивает эффективное восстановление футеровки и повышение ее стойкости, Ввод в шлак. материалов, Содержащих окислы магния, алюминий, окислы алюминия, окислы хрома, окислы титана при различном их сочетании, 25 обеспечивает стабильность процесса намораживания шлакового гарнисажа на футеровке конвертера, снижение ско", рости износа футеровки и увеличение стойкости футеровки, ЗО

Таким образом,,предлагаемый спо" соб позволяет осуществить процесс,восстановления футеровки конвертера в любом его месте и обеспечивает сниже» ние скорости износа футеровки минимум на О,l5 мм эа плавку.

Формула и э о б р е т е н и я

-l. Способ восстановления футеров" 40 ки конвертера; включающий оставление . шлака s конВертере после выпускаппавки, продувку шлака инертным газом через донные фурмы, ввод s шлак no"

Рошкообразных материалов, повышающих 45 огнеупорные свойства футеровки и на" мораживание шлака на футеровку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения стойкости футеровки конвертера, в качестве порошкообраз" ных материалов, вводимых в шлак, используют стабилизаторы шлаковой пены или материалы, частично содержащие стабилизаторы шлаковой пены, а восстановление футеровки производят путем периодического намораживания на футеровку вспененного шлака и последующего его осаждения с циклическим повторением операций вспенивания и осаждения, причем порошкообразные материалы вводят в шлак порциямй массой 1-lOX от первоначальной массы шлака, в общем количестве 0,020,3 т/т оставленного шлака, а ввод каждой дополнительной порЦии порошковых материалов осуществляют после совершения 3-l 0 циклов вспенивания и осаждения шлака при этом перед вводом и после ввода порции порошкообразных материалов интенсивность донной продувки поддерживают в пределах

l»5 м /мин.т оставленного шлака,посз ле ввода порции материала расходуют . газ в количестве 0,5-l5 м /т остав% ленного шлака, после чего снижают интенсивность продувки до 0,20,5 мз/мин.т оставленного шлака и осуществляют продувку до достижения расхода газа 0,3-1,5 м /т оставленного шлака, после чего продувку ведут с интенсивностью J-5 м- /минт оставлен" .э ного шлака с циклическим повторением интенсивности дутья и расхода нейт" рального газа, при этом каждый раэ выходят на интенсивность продувки в пределах 3-5 м /т оставленного шлака. з

2, Способ по n.l о т л и ч а ю.шийся тем, что в качестве порошкообраэных материалов в шлак sso" дят окислы магния и/или алюминий, и/или окислы алюминия, и/нли окислы хрома, и/или окислы титана, и/или их сочетания.

19

13ЯЗ Я

Т-аблица

Совершенные циклы, Ф (2 (3 (4 ) 4, 4 4

0,02 0,02 0,02 0,02 0,02

15

0 5

01 0 ° 1 01 0,1 091

ОП ОП ОП ОП ОП

Таблица 2

Технологические параметры Сов

10 l0

0 !О 0 20. 0 30 0 30 О 30

Расход .газа после ввода порции материалов или окончания очередного цикла, м /т шлака 11 6

05 05 05

Технологические параметры

Масса порции материалов,вводимых в шлак, Ж от массы шпака

Интенсивность донной продувки перед вводом и после ввода порции материалов или окончания очередного цикла, м /мин т шлака

Количество введенных материа-. лов в шлаке после ввода очередной порции на данном цикле, т/т шлака

Расход газа после ввода порции материалов или окончания очередного цикла, м /т шлака

Значение пониженной интенсивности продувки, м /мин т шлака з

Расход газа с пониженной интенсивностью продувки, м /т шлака з

Состояние шпака после расхода газа с пониженной интенсивностью продувки осажен полностью (ОП ) Масса порции материалов,вводимых в шлак, Ж от массы шлака

Интенсивность донной продувки перед вводом и ломе ввода порции материалов или окончания очередного цикла, м /мин т шлака

Количество введенных материалов в шлаке после ввода очередной на данном цикле, т/т шлака!

5. 15 15

0,5 0,5 0,5

i383787

22

Пр одолл.е мне табк . 2

Техкологичес

Значение покиненн и интенсивности продувки, м ./мин т шлака

Состояние шлака после расхода,. газа с понинекной интенсивкостъю продувки осенен полностъю (ОП) осенен частично (ОЧ) юлю« ° ю«Фюэа «ВОВ 4нВэа ««афф(°

Таблица 3.

Масса порции материалов, вводи мых s шлак, Д от иассы шлака . 9 9

) ) ) ) 0,09 0,)8 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27

7 4

05 05 03 - 03 03 03 02.

0 3 0 5 0 8 0 8 0 8 3

ОЧ ОЧ ОЧ ОЧ ОЧ ОЧ ОП

ЮЮ ° ЮФ %Ю «4ф

Расход газа с понишенной интенсивностью продувки, и /т шлаке .

Интенсивность донной продувки. перед вводом н после ввода пор" цин материалов или окончакия очередного цикла, мз/мин т шлака

Количество введенных матерна" лов в шлаке после ввода очередной порции ка данном цикле, т/т шлака

Расход.газа после ввода порции материалов или окончания очередного цикла, и /т шлака

В

Значение понииенной интенсивности продувки, м /иин т шлака

Расход rasa с пониженной интенснвкостъю продувки, и /т шлака

Состояние шлака после расхо" дв rasa, с покиненной интенсивностъю продувки осаиеи полкостъю (011).осамен частично (ОЧ)

° «еа«ею е3Ъ«

0 4 0,3 О 2 0 2 0,2

0 5 ),0 ),5 ),5 ),5

ОП ОИ ОН ОИ 08! 383787

Составитель Л.Шарапова

Техред А.Кравчук Корректор M. Шарощи

Редактор Т.Шагова

° °

Заказ 790

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035» Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,r,Óàãîðoä» ул.Проектная, тна 4