Способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера



Владельцы патента RU 2342444:

Открытое акционерное общество "Западно-сибирский металлургический комбинат" (RU)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский Государственный Индустриальный Университет (RU)

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к кислородно-конвертерному производству. Способ включает оставление в агрегате конечного шлака и его раздув азотом. Одновременно подают материалы, повышающие огнеупорные свойства футеровки, в струе газа-носителя по отдельному тракту в соотношении (10-25):1 по массе. Использование изобретения позволяет увеличить стойкость футеровки конвертера. 1 табл.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам горячего ремонта футеровки конвертера.

Известен способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера, включающий повалку конвертера и выпуск из него металла, оставление в конвертере шлака предыдущей плавки, ввод карбонатных материалов, перемешивание полученного шлакового расплава смесью кислорода с нейтральным газом и нанесение его на внутренние стенки конвертера путем подачи на шлак сверху струй нейтрального газа через фурму при переменной ее высоте (Патент РФ №2128714, С21с 5/44, 1998).

Недостатком известного способа является низкая эффективность нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера. Перемешивание загруженных в конвертер карбонатных материалов окислительной смесью технологических газов позволяет управлять окислительным потенциалом шлакового расплава, однако приводит к высокому содержанию в нем легкоплавких высокожелезистых минералов. Это зачастую вызывает сползание нанесенного гарнисажа по стенкам агрегата из-за высокой жидкотекучести расплава, повышает неравномерность нанесения шлакового гарнисажа и снижает стойкость нанесенного шлакового покрытия.

Известен также способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера, включающий оставление в агрегате конечного шлака, раздувание шлака газом с присадкой на шлак в процессе раздува материалов, повышающих огнеупорные свойства футеровки, и нанесение шлакового гарнисажа (Патент РФ №2131571, 6 F27D 1/16, С21С 5/44, 1999). Способ позволяет создать оптимальные условия для раздувания шлака и нанесения на футеровку шлакового гарнисажа в зависимости от условий производства и наличия свободного времени на конвертерах для осуществления процесса восстановления футеровки конвертеров.

Недостатком известного способа является низкая эффективность процесса, что обусловлено невысокой стойкостью наносимого покрытия и значительным расходом (до 35 кг/т стали) материалов, повышающих огнеупорные свойства футеровки.

Известный способ не обеспечивает формирование шлаковых брызг с необходимыми физико-химическими свойствами непосредственно при соприкосновении с футеровкой конвертера, что значительно снижает стойкость наносимого покрытия и приводит к увеличению расхода материалов на плавку.

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера, где с целью повышения эффективности нанесения слоя шлака на огнеупорную кладку агрегата подготовку шлакового расплава производят в две стадии: на первой стадии присаживают кальцийсодержащие материалы (известь, известняк), которые при взаимодействии с высокожелезистым конечным шлаком образуют тугоплавкие соединения бредигит-ларнита, при этом закисное железо из силикатных минералов вытесняется и кристаллизуется в виде тугоплавких минералов: кальциомагнезиовюстита и ферромонтичеллита (Патент РФ №2170269, С21С 5/44, 1999). Введение на второй стадии магнийсодержащих материалов (магнезиальный порошок, магнезит, доломит, бой основной периклазоуглеродистой футеровки) позволяет формировать тугоплавкие компоненты гарнисажного шлака, такие как остаточные частицы периклаза, кристаллы вюстит-периклаза или магнезиовюстита, магнезиальные шпинелиды, магнезиальные браунмиллериты и низкожелезистый сравнительно тугоплавкий монтичеллит. На первой стадии предусматривается кратковременное перемешивание шлакового расплава смесью нейтрального газа с кислородом, а на второй - нейтральным газом для увеличения скорости ассимиляции введенных материалов.

Недостатком известного способа является низкая технологичность процесса, связанная с тем, что добавки магнезиальных материалов перед раздувкой шлака не позволяют гарантированно обеспечить необходимые физико-химические свойства шлака из-за значительного охлаждающего эффекта и замедленной скорости растворения. Кроме того, в формировании шлакового гарнисажа на футеровке конвертера в процессе раздувки участвует только часть подготовленного конечного шлака, что свидетельствует о нерациональном использовании присаженных магнезиальных материалов, особенно дорогостоящих (известково-магнезиальный флюс, флюс ожелезненный магнезиальный, самораспадающиеся магнезиальные гранулы и т.п.).

Задачей изобретения является повышение эффективности нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера, увеличение его стойкости и снижение расхода материалов на плавку.

Задача решается следующим образом.

В способе нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера, включающем оставление в конвертере конечного шлака и раздувание его азотом через фурму, подачу порошкообразных магнезиальных материалов, согласно изобретению одновременно с раздуванием азотом конечного шлака по отдельному тракту подают порошкообразные материалы в струе азота в соотношении (10-25):1 по массе соответственно и наносят их на футеровку вместе с конечным шлаком.

Техническая сущность предлагаемого способа нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера заключается в том, что раздуваемому шлаку предыдущей плавки придают необходимые физико-химические свойства непосредственно в ходе операции: в зонах воздействия нейтральных или слабоокислительных струй на первичный шлаковый расплав с направленным движением частиц, повышающих огнеупорные свойства футеровки, и намораживанием гарнисажа на стены конвертера.

Подача порошкообразных магнезиальных материалов, повышающих огнеупорные свойства футеровки, в струе газа-носителя по отдельному тракту позволяет увеличить содержание MgO в шлаке до 8-14% и сохранить при этом требуемую жидкоподвижность шлака для эффективного нанесения шлакового гарнисажа. Наиболее быстрое насыщение шлака оксидом магния обеспечивается при вдувании через верхнюю фурму в струе азота. В этом случае шлак, перенасыщенный MgO, содержит большое количество дисперсной твердой фазы, придающей ему способность образовывать гарнисажное покрытие с необходимыми огнеупорными свойствами, что позволяет увеличить его стойкость.

В качестве порошкообразных магнезиальных материалов может использоваться порошкообразный обожженный магнезит, порошкообразный обожженный доломит, порошкообразный обожженный доломитизированный известняк, порошкообразное необожженное магнезиальное карбонатное сырье (сырой доломит, доломитизированный известняк, сырой магнезит, брусит Mg(OH)2), порошкообразные смеси обожженных и сырых магнезиальных материалов, каустическая пыль, уловленная циклонами (MgO=78-90%) и т.д.

Расход порошкообразных материалов, подаваемых в струе азота, должен быть в пределах (10-25):1 по массе соответственно.

При присадке материалов с расходом менее (10-25):1 не обеспечивается насыщение шлака MgO, требуемое повышение вязкости шлака и образование высокостойкого защитного шлакового покрытия, что снижает эффективность нанесения шлакового гарнисажа.

При присадке материалов с расходом более (10-25):1 не обеспечивается формирование шлаковых брызг с необходимыми физико-химическими свойствами (содержание MgO, вязкость) непосредственно в зонах воздействия газовых струй на шлак с направленным движением частиц огнеупорного порошка и шлака и намораживанием гарнисажа на футеровку конвертера, что снижает эффективность нанесения шлакового гарнисажа и приводит к увеличению расхода материалов на плавку.

Ниже дан вариант осуществления предлагаемого способа нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Пример. В 350-тонном конвертере после окончания продувки кислородную фурму поднимают вверх, наклоняют конвертер, выпускают из него металл с оставлением в конвертере жидкого шлака следующего химического состава, %: FeO 24,9; CaO 48,6; SiOs 14,7; MnO 5,8. После этого визуально определяют разгар поверхности футеровки агрегата.

Конвертер устанавливают в вертикальное положение и через его горловину вводят фурму для ремонта футеровки, включают подачу азота с расходом 1000 м3/мин для раздувания конечного шлака предыдущей плавки. Одновременно подают порошкообразный обожженный магнезит и азот по отдельному тракту фурмы с расходом 550 кг/мин и 20 м3/мин соответственно, что при плотности азота, равной 1,25 кг/м3, составляет 25 кг/мин (22:1), и вместе с раздуваемым шлаком наносят на футеровку. Среднее время ремонта футеровки конвертера составляет 5 мин.

После раздува шлака осматривают футеровку конвертера, контролируют толщину нанесенного шлакового гарнисажа. Специальным пробоотборником с футеровки конвертера отбирают гарнисажный шлак для проведения минералогических исследований. Затем остатки шлака сливают в шлаковую чашу.

Минеральный состав конечного шлака предыдущей плавки и гарнисажного шлака с футеровки конвертера приведен в таблице.

Таблица
Минеральный состав шлаков опытной плавки
МинералыСодержание, %
конечный шлакгарнисажный шлак
Бредигит-ларнит44,6640,84
Мервинит-3,01
Монтичеллиты6,574,58
Кальциопериклаз23,4224,10
Вюстит16,9415,82
Браунмиллерит6,096,47
Магнетит2,415,18

Зерна извести и периклаза представляют первичную тугоплавкую кристаллическую составляющую гарнисажа, на их обломках нарастают тонкие скелетообразные кристаллы бредигита, который частично превращается в ларнит с примесью витлонита и монтичеллита. Формирование огнеупорной арматурной массы гарнисажа, составляющей от 60 до 80% его объема, заканчивается цементированием остаточным расплавом, из которого кристаллизуется магнезиальный браунмиллерит, вюстит и монтичеллит.

Количество тугоплавких минералов при этом в гарнисажном шлаке увеличивается, что позволяет повысить стойкость шлакового гарнисажа и снизить расход материалов на плавку.

Применение предлагаемого способа нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера позволяет обеспечить эффективную раздувку шлака с формированием высокостойкого гарнисажа при значительно меньшем расходе материалов.

Заявляемый способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера применим в кислородно-конвертерном производстве.

Способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера, включающий оставление в конвертере конечного шлака и раздувание его азотом через фурму, подачу порошкообразных магнезиальных материалов, отличающийся тем, что одновременно с раздуванием азотом конечного шлака осуществляют подачу по отдельному тракту порошкообразных материалов в струе азота в соотношении (10-25):1 по массе соответственно, и наносят их на футеровку вместе с конечным шлаком.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, в частности к восстановлению рабочего слоя футеровки конвертера. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к футеровке сталеплавильных конвертеров. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам горячего ремонта огнеупорной кладки печей. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к ремонту футеровки конвертера. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам горячего ремонта футеровки конвертера. .
Изобретение относится к металлургии и предназначено для ремонта футеровки металлургических агрегатов, конкретнее к способам ремонта сталевыпускного отверстия конвертера.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам плавки в печи с пневматически перемешиваемым шлаковым расплавом. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам горячего ремонта футеровки конвертера. .

Изобретение относится к огнеупорной стенке для металлургической емкости. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам футеровки кислородного конвертера (KK). .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к восстановлению рабочего слоя футеровки конвертера
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для изготовления и ремонта огнеупорной футеровки чугуноплавильных, сталеплавильных и нагревательных печей
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам горячего ремонта футеровки сталеплавильных агрегатов
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в кислородных конвертерах

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при нанесении защитного покрытия (гарнисажа) на огнеупорную футеровку конвертеров

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам формирования защитного гарнисажа на поверхности футеровки конвертера. Способ включает оставление в конвертере конечного шлака, предварительный раздув конечного шлака кислородом и присадку в конвертер магнезиального брикетированного флюса с последующим раздувом нейтральным газом модифицированного флюсом конечного шлака. Между торкретированиями футеровки дополнительно производят присадку магнезиального брикетированного флюса в подаваемую в конвертер завалку на металлический лом, при этом на каждом этапе флюс присаживают в количестве 2,7-8,0 кг/т стали, торкретирование и плавку производят при температуре 1580-1680°С, а в качестве магнезиального брикетированного флюса используют композицию, включающую магнезиальный компонент, содержащий периклазоуглерод, в виде лома отработанной футеровки плавильных и разливочных агрегатов и доломит. Обеспечивается увеличение продолжительности кампании конвертера с 3000 до 5000-8000 плавок при существенном удешевлении используемого магнезиального флюса. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу горячего ремонта летки кислородного конвертера. Способ включает установку в летку нанизанного на металлическую трубу огнеупорного блока, выполненного в виде единого изделия из плоской шайбы и усеченного конуса, высотой 1,5-2,0 диаметра летки, и торкретирование огнеупорного блока торкретмассой. Огнеупорный блок устанавливают в летку с обеспечением расположения верхнего края металлической трубы над леткой. Плоскую шайбу выполняют с наружным диаметром, равным 2-3 диаметра летки, а высотой - 0,5-1,0 диаметра летки. На наружной поверхности плоской шайбы равномерно выполняют 3-4 вертикальных прорези, глубина которых составляет 1/3 радиуса. Использование изобретения обеспечивает увеличение стойкости летки. 2 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу горячего ремонта футеровки конвертера при горячем ремонте футеровки кислородного конвертера. Способ включает размещение на ремонтируемом участке футеровки кислородного конвертера приготовленного заранее элемента в виде армированных проволокой и заключенных в металлическую раму формованных огнеупорных периклазовых или периклазоуглеродистых изделий, выполненных в виде решетки, на которую наносят торкретмассу, способствующую приварке к футеровке огнеупорных изделий, составляющих решетку. Обеспечивается повышение стойкости футеровки, уменьшение расхода огнеупоров и увеличение межремонтного периода. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к методам восстановления рабочего слоя футеровки конвертера. Способ включает оставление в конвертере конечного шлака, раздув конечного шлака азотом и присадку в конвертер флюса до раздува и/или в процессе раздува конечного шлака. В качестве флюса в конвертер присаживают смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%: MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2, а содержание потерь при прокаливании составляет ≤47%. При этом более 80% флюса имеет фракционный состав 5-70 мм, расход флюса составляет 4-15 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке, используемом для нанесения гарнисажа, составляет 8-20%. Изобретение позволяет увеличить толщину гарнисажа на футеровке конвертера на 5-60 мм, увеличить стойкость рабочего слоя футеровки конвертера без промежуточного горячего ремонта на 1-2 плавки. 1 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2006-12-05 2013-03-21T15:42:20
Наверх