Способ отсечки шлака в кислородном конвертере

 

Использование: в области черной металлургии для отсечки шлака при выпуске из кислородного конвертера. Сущность изобретения: в сталевыпускное отверстие через сопло пневматического стопора подают запирающий газ в виде смеси природного газа и воздуха при соотношении 1:(0,8-1,3). 1 табл.

СО ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)з F 27 D 3/15, С 21 С 5/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886900/02 (22) 04,12,90 (46) 23,10.92.Бюл.N 39 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В,И.Баптизманский, А.Г. Величко, В. Г, Горобец и В.Д.Антонец (56) Патент Японии N.. 57-36513, кл. F 27 D 3/15, В 22 0 43/00, 1982.

Экспресс-информация. Серия: производство стали и ферросплавов, подготовка лома черных металлов, Выпуск 9 "Сталеплавильное производство", 17.05.1990, Разработка способа отсечки шлака в кислородном конвертере, с.1-8.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах, Известен способ отсечки шлака в конвертере путем загущения шлака перед выпуском подачей извести на конечной стадии продувки. Однако применение такого способа не обеспечивает достаточно эффективной отсечки шлака в связи с длительной отсечкой и в результате значительное его количество попадает в ковш, Это приводит к повышенному угару и расходу раскислителей, снижает эффективность внепечной обработки стали. В другом способе, принятом авторами за прототип, с целью повышения эффективности отсечки шлака применяют пневматический метод отсечки шлака, Запирание шлака осуществляют стопором на конце поворотного рычага и подачей азота через сопло в канал сталевыпускного отверстия. Выход шлака предотвращается путем продувки отверстия газом с большим расходом. Однако, известный способ не обеспе.БЫ,, 1770713 А1 (54) СПОСОБ ОТСЕЧКИ ШЛАКА В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ (57) Использование: в области черной металлургии для отсечки шлака при выпуске из кислородного конвертера. Сущность изобретения: в сталевыпускное отверстие через сопло пневматического стопора подают запирающий газ в виде смеси природного газа и воздуха при соотношении 1:(0,8-1,3).

1 табл, чивает эффективную отсечку шлака вследствие относительно длительной отсечки шлаФка и в результате толщина слоя шлака в ковше составляет 30-100 мм (в среднем 60 мм). Кроме того, особые сложности возникают при выплавке низкоуглеродистой стали с железистым шлаком; Шлак сильно жидкотекучий и его движение в канале сталевыпускного отверстия трудно приостано- C) вить отдувом азотом, Попадание шлака B ковш приводит к повышенному угару и рас- ease@ ходу раскислителей, снижает эффектив- (Д ность внепечной обработки.

Цель изобретения — повышение эффективности отсечки шлака.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отсечки шлака в кислородном конвертере, включающем перекрытие сталевыпускного отверстия в конце выпуска пневматическим стопором и одновременную подачу в сталевыпусные отверстия сжатого газа, через сопло стопора подают смесь

1770713

25

1риродного I аза ii воздуха при соотношении 1:(0,0-1,3).

Сущность изобретения закл1о кается в следу ощем.

j i j и при 181I811ии н l<3честв8 запира10 щего газа азо;га используется только механический отдув шлака из канала сталевыпускного отверстия. Рместе с тем, гакой отдув азотом недосгато,.18 эфф:-.ктиDBi- и, особенно, при иы11у;,; I,è:.I!,îó!:;ej>одистых сталей с жидкот4;у и!1 п.елез11сii:II.I шлаком.

i iðèIIöèïèàëüIIîå оглйчие пji(., ëàãàel!8Io способа отсечки шлака U конвер1ере закл1очается в том, что применение в качестве запирающего газа природнсло газа позволяет осуществить не только механический отдув шлака, но и приводит к мгновенному загущени1о шлака за счет более интенсивного охлаждения шлака и восстановления окислов железа в потоке с восстановительной атл1осферой, Применение в качестве запирающего газа природного газа наиболее целесообразно, При определен11ом соотношении природного газа и воздуха сжигание газа идет с недожо1ом до следующей реакLI,И И.

Ci-1,11- ((1-V2 а )+ (1 -p)j=- а СО+(1— — а)С02.1.2 /3 Н2+2(1 /> ) Н20, (1) где а и Р-степеньхимическогонедожега углерода и водорода, Создается восстановительная агмосфара в воздушно-газовом потоке. При подаче потока в сгапевыпускное отверстие в него подсасыва;отся капли шлака, на поверхности котооых благодаря высокой удельной понсрхности раздела и восстановительной атмосфере идет восстановление окислов железа шпака по реакции:

f СО)+(Е80) - (Fe )+1С02), .(2) (Н2) + (Р 80) — f Fe j -+ (Н20 ) (3)

Кроме того, образуется сажистый углерод и Он участвует в восстановительных процессах по реакции

C+ (Fe0) (СО }+ (Fe j (4)

Охлаждающий эффект подачи природного газа в смеси с воздухом выше,чем азота, «то будет повышать эффективность отсечки шлака..

Таким образом, воздействие Iia шлак запирающего природного газ: носит комплексный характер за счет не только механического отдува, но и загущения шлака B результате восстановления окислов железа шлака в подаваемом восстановительном потоке.

Наиболее Оптимально подавать природный газ в смеси с воздухом при соотно30

55 шепни 1:(ОЯ-1,3)., Так как именно при таком соотноше1 ии дости1аются лучшие результаты отсечки шлака. Сохраняется эндотермический эффект реакции сжигания природного газа с недожегом и обеспечивается восстановительная атмосфера запира1ощего потока. Кроме того, оптимальным является поток на механический отдув. Подача меньшего количества воздуха в смеси с природным газом приводит к переохла>кдению шлака в районе сталевыпускного отверстия, что приводит к затягиванию сталевb!ïócкного отверстия шлаком. Возникает необходимость в дальнейшем очистки сталевыпускного отверстия от шлака. При подаче большего количества воздуха I3 смеси с природным газом сни>кается восстановительный и эндогермический эффект отдува шг1ака восстановительным газовоздушным потоком. В результате, особенно, при выпуске низкоуглеродистых сталей с

>кидкотекучим железистым шлаком эффективность отсечки шлака недостато1но высокая, Опробование способа отсечки шлака проводили на 1 т конвертере полупромышлен1iîé лаборатории кафедр: металлургии с",али Д118пропетровского металлургического инсти;óòà.Проведены плавки по проверке эффективности предлагаемого способа (плавки Ы 4-8 таблице) в сравнении с прототипом (плавки М 1-3), При всех вариантах технологии выплавлять сталь марки ЗСП, Применяли чугун следующего химического состава; С-4,470;

Si-ОЯ !,; Мп-0,4%: S-0,04%; P-0,10 j с температурой 1330-1340 С, Расход чугуна на плавку 850-900 кг, металлического лома 100150 кг, Содержание Fe0 в конечных шлаках, находилось в предег ах 157,, Отсечку шлака на опытных и сравнительных плавках проводили с использованием пневматического шлакового стопора.

Диаметр сопла, подающего запирающий гаэ.32 мм. Давление на срезе сопла

1,25 МПа, Воздух подавали по специальному кольцу вокруг газового сопла. На плавках, проведенных по прототипу, в качестве запирающего газа использовали азот, на плавках, проведенных flo заявляемому способу, в качестве запирающего газа применили природной газ в смеси с воздухом.

Во время выпуска стали в ковш присаживали необходимое количество FeSi u FeMn.

На всех выпусках контролировали длительность отсечки шлака и уровень шлака в стаперазливочном ковше после выпуска.

Плавки раскиспяпи одинаковым количеством Е831 и затем по содер>кани1о кремния в

1770713

Примеры осуществления способа

Способы отсечки шлака

l ill

Угар е ковше, Ъ

Уровень шла« ка в ковше после выпуска, ин

Соотношение длительность природный гаэ- отсечки шлавоздух ка, с

Результаты визуальным набподаний

1,2 70

01пак подтекал иэ сталераали еочного отверстия

I 1lo прототипу

Е0

13

14

1,0

1il

1,2

2 (с испольэованнен в качест3 ее запнракщего газа азота)

Сталевыпускное отверстие затянуто шлаком

1:0,7

По заявляемому способу (c использованием в качестве запиракщего газа природного газа в смеси с воздухом) 0,9 . 25

1:0,8

20 0,78

0,82.

1 3

11

1;1,05

1:1,3

1:1,4

10лак подтекал иэ сталеразливочиого отверстия

Составитель А. Величко

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Заказ 3730 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 готовой стали определяли угар FeSi в каждом конкретном случае.

На плавках N. 1-3, выпуск и отсеч ку шлака на которых проводили по прототипу,длительность отсечки шлака 1,0-1,2 с и уровень 5 шлака в ковше 50-70 мм. При этом угар FeSi составил 13-14%.

На плавке N . 4, проведенной по заявляемому способу, подачу воздуха осуществил и в меньшем, чем рекомендуется, 10 количестве. Длительность отсечки 1,2 с, причем после отсечки шлака сталеразливочное отверстие затянуто шлаком. Уровень шлака в ковше 45 мм, а угар FeSt составил

13%. 15

На плавке N. 8 подачу воздуха осуществили в большем,чем рекомендуется,количестве. В результате эффективность отсечки шлака невысокая. Длительность отсечки 1,3 с, уровень шлака в ковше 60 мм и угар FeSi- 20

15%. Шлак подтекал иэ сталеразливочного отверстия.

Плавки ¹ 5-7 выполнены строго по заявляемому способу. В качестве запирающего газа применяли природный газ, который 25 подавали в смеси с воздухом при соотношении 1;0,8, 1,05, 1,3. В результате достигнута наиболее эффективная отсечка шлака. Длительность отсечки шлака 0.78-0,9 с, Уровень шлака в ковше 20-25 мм. Угар FeSi при раскислении в ковше наименьший и составляет

10-11%. Визуально пневматический стопор работал четко, обеспечивая полное перекрытие и отдув шлака без подтеков иэ сталераэливочного отверстия.

Таким образом, анализ таблицы показывает, что заявляемый способ отсечки шлака позволяет более эффективно вести отсечку шлака, сократить длительность отсечки шлака на 0,1-0,42 с,улучшить закупоривание, уменьшить уровень шлака в ковше после выпуска на 25-50 мм, Изобретение позволит снизить угар раскислителей на 24% и повысить эффективность дальнейшей внепечной обработки стали.

Формула изобретения

Способ отсечки шлака в кислородном конвертере, включающий перекрытие сталевыпускного отверстия в конце выпуска пневматическим стопором и одновременную подачу в сталевыпускное отверстие сжатого газа через сопло стопора. о т л и ч аю шийся тем, что; с целью повышения эффективности отсечки шлака, через сопла стопора подают смесь природного газа и воздуха при их соотношении 1: (0,8-1,3).