Способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера


 


Владельцы патента RU 2632738:

Кольчугин Семён Владимирович (RU)
Скубаков Олег Николаевич (RU)

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.

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к методам восстановления рабочего слоя футеровки конвертера.

Известен способ ремонта футеровки конвертера, предусматривающий наведение магнезиального шлака в течение предыдущей перед ремонтом плавки с присадкой доломита обожженного и/или ожелезненного (ИМФ) в количестве 20-50 кг/т расплава и получением в шлаке 5-12% MgO, слив расплава из конвертера в сталеразливочный ковш с оставлением в конвертере шлака и дополнительной подачей на шлак доломита или ИМФ в количестве 1-15 кг/т расплава предыдущей плавки, с последующим нанесением гарнисажа на футеровку конвертера путем продувки шлака сверху через фурму азотом [Патент RU 2132392, С21С 5/44, опубл. 27.06.1999; Патент RU 2194079, С21С 5/28 опубл. 10.12.2002.]. Недостаток использования доломита и ИМФ, содержащих 50-65% СаО и 29-35% MgO - низкая рафинирующая способность высокомагнезиальных шлаков, ограничивающая расход этих материалов при производстве низкосернистых марок сталей, повышенное агрессивное воздействие высокожелезистых шлаков с низким содержанием MgO на футеровку конвертера. Помимо этого, время растворения данных материалов в конечном шлаке при температурах 1600-1700°С превышает длительность проведения операции раздува шлака азотом, что делает неэффективным нанесение гарнисажа с дополнительной присадкой доломита и ИМФ на конечный шлак после слива расплава.

Известен способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера с присадкой на оставленный шлак предыдущей плавки сырого доломита и карбонатных и/или углеродсодержащих материалов в зависимости от содержания углерода в металле на повалке перед выпуском из конвертера предыдущей плавки [Патент RU 2128714, С21С 5/44, F27D 1/16, С21С 5/28, опубл. 10.04.1999.]. Недостатком этого способа является то, что содержание углерода в металле перед выпуском недостаточно точно характеризует показатель основности шлака и дает неверную информацию по вязкостным свойствам шлака, а кроме того, слабо характеризует агрессивность шлакового расплава к футеровке конвертера. Низкая скорость растворения сырого доломита, низкое содержание оксидов магния в сыром доломите, низкое отношение оксида магния к оксиду кальция (MgO/CaO), составляющее 0,5-0,8, ограничивает возможность прироста оксида магния в шлаке, снижает стойкость наносимого гарнисажа.

Также известен способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера, включающий оставление в конвертере конечного шлака, раздув конечного шлака азотом, присадку в конвертер флюса до раздува и/или в процессе раздува конечного шлака, отличающийся тем, что в качестве флюса в конвертер присаживают самораспадающиеся магнезиальные гранулы в количестве 0,2-30,0 кг/т стали, полученные окомкованием каустического и сырого магнезита, и кокса и/или сидерита, при этом отношение оксидов магния к оксидам кальция в самораспадающихся магнезиальных гранулах составляет 10-65, а содержание потерь при прокаливании - 20-50% [Патент RU 2294379, С21С 5/44, F27D 1/16, опубл. 27.02.2007.]. Данный способ является наиболее близким аналогом (прототипом) по технической сущности и получаемым результатам к предлагаемому изобретению.

Недостаток этого способа - резкое увеличение вязкости шлака с момента присадки гранул, приводящее к преждевременному сворачиванию шлака, неравномерному нанесению защитного шлакового слоя на поверхность футеровки конвертера, зарастанию днища футеровки конвертера.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении износоустойчивости гарнисажного слоя футеровки конвертера.

Техническим результатом изобретения является увеличение толщины гарнисажа на футеровке конвертера, а также увеличение стойкости рабочего слоя футеровки конвертера.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе нанесения гарнисажа на футеровку конвертера, включающем оставление в конвертере конечного шлака, раздув конечного шлака азотом, присадку в конвертер флюса до раздува и/или в процессе раздува конечного шлака, согласно изобретению 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; Н2O≤2; а содержание потерь при прокаливании составляет ≤47%.

Кроме того, более 80% флюса имеет фракционный состав 5-70 мм, а расход флюса на плавку составляет 4-15 кг/т стали.

Кроме того, содержание MgO в конвертерном шлаке, используемом для нанесения гарнисажа, составляет 8-20%.

Сущность способа нанесения гарнисажа на футеровку конвертера заключается в том, что присадка в конвертер смеси из серпентинита и магнезита, содержащей компоненты при следующем соотношении (мас.%): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2 и содержанием потерь при прокаливании ≤47% обеспечивает формирование жидкоподвижных гомогенных магнезиальных шлаков с низким агрессивным воздействием на футеровку конвертера. Аморфный магнезит, содержащийся во флюсе, в результате контакта с раскаленным шлаком и термического удара декарбонизирует, рассыпаясь на мелкие части с большой удельной поверхностью и пористостью, и растворяется в шлаке быстрее, чем крупнокристаллический магнезит. Формирование жидкоподвижного гомогенного магнезиального шлака ускоряется в результате высокой химической активности аморфного магнезита и серпентинита, которые, попадая в конвертерный шлак, интенсивно взаимодействуют с оксидами железа, кальция и кремния конвертерного шлака с получением легкоплавких соединений, обладающих низкой химической активностью по отношению к магнезиальной футеровке. Выделение углекислого газа и водорода, происходящее при разложении содержащихся во флюсе магнезита и серпентинита, ускоряет процесс перемешивания и обеспечивает равномерное распределение окиси магния в расплаве шлака. Образующийся в результате жидкоподвижный гомогенный магнезиальный шлак имеет низкую химическую активность по отношению к футеровке и обеспечивает высокую стойкость гарнисажного покрытия, формирующегося при раздуве шлака азотом.

С точки зрения снижения расхода азота для раздува шлака и улучшения растворимости материала, оптимальным является, когда более 80% флюса имеет фракционный состав 5-70 мм, а расход флюса составляет 4-15 кг/т стали. Расход вводимого в конвертер флюса определяется в каждом конкретном случае в зависимости от содержания во флюсе MgO, количества шлака в конвертере, выплавляемой марки стали, текущего состояния футеровки, других технологических параметров.

Оптимальное содержание MgO в конвертерном шлаке, используемом для нанесения гарнисажа, составляет 8-20%. При этих значениях содержания в шлаке MgO затрудняется переход этих оксидов из огнеупоров в шлак, вследствие изменения условий массопереноса MgO в шлаке (приближения к пределу растворимости оксидов магния в шлаке) и условий шлакообразования плавки. Если количество вводимого в конвертер флюса составит величину, при которой содержание MgO в конечном шлаке составит величину менее 8%, то вследствие ненасыщенности шлака оксидами магния произойдет переход MgO из футеровки в шлак, что увеличит расход огнеупоров футеровки. Если расход флюса составит величину, при которой содержание MgO в конечном шлаке превысит величину 20%, то ухудшится шлакообразование плавки.

При существующих химическом составе, крупности и расходе флюса присадку его в конвертер лучше производить до раздува и/или в процессе раздува конечного шлака.

Способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера по данному изобретению осуществляют следующим образом.

После окончания продувки плавки, замера температуры, отбора проб металла и шлака металл сливают в сталеразливочный ковш, а конвертер со шлаком устанавливают в вертикальное положение. Затем в конвертер вводят фурму, через которую на шлак подается азот высокого давления, за счет чего происходит раздув шлака с нанесением на всю поверхность футеровки гарнисажного покрытия. До раздува и/или в процессе раздува конечного шлака 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; содержание потерь при прокаливании составляет ≤47%. После прекращения подачи азота фурму выводят из конвертера и оставшийся шлак сливают в шлаковую чашу.

Конкретный пример осуществления способа.

Вариант 1.

По окончании продувки в конвертере емкостью 370 т, замера температуры, отбора проб металла и шлака, металл сливали в сталеразливочный ковш, а в конвертере оставляли конечный шлак. После установки конвертера в вертикальное положение на шлак присаживали смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас.%): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2; содержание потерь при прокаливании составляет<47%. Расход флюса до раздува составлял 4 кг/т стали, а средний фракционный состав флюса был 5-70 мм (более 80%). В полость конвертера опускали фурму, через которую на шлак подавали шлак азот с интенсивностью 1100 м3/мин. После прекращения подачи азота фурму выводили из конвертера и оставшийся шлак сливали в шлаковую чашу.

Вариант 2.

По окончании продувки в конвертере емкостью 370 т, замера температуры, отбора проб металла и шлака металл сливали в сталеразливочный ковш, а в конвертере оставляли конечный шлак. После установки конвертера в вертикальное положение на шлак присаживали смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас.%): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2; содержание потерь при прокаливании составляет ≤47%. Расход флюса после раздува составил 10 кг/т стали, а средний фракционный состав флюса был 10-50 мм (более 80%). В полость конвертера опускали фурму, через которую на шлак подавали шлак азот с интенсивностью 1100 м3/мин. После прекращения подачи азота фурму выводили из конвертера и оставшийся шлак сливали в шлаковую чашу.

Вариант 3.

По окончании продувки в конвертере емкостью 370 т, замера температуры, отбора проб металла и шлака металл сливали в сталеразливочный ковш, а в конвертере оставляли конечный шлак. После установки конвертера в вертикальное положение на шлак присаживали смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас.%): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2; содержание потерь при прокаливании составляет<47%. Суммарный расход флюса до и после раздува составил 15 кг/т стали, а средний фракционный состав флюса был 5-70 мм (более 80%). В полость конвертера опускали фурму, через которую на шлак подавали шлак азот с интенсивностью 1100 м3/мин. После прекращения подачи азота фурму выводили из конвертера и оставшийся шлак сливали в шлаковую чашу.

Полученные данные представлены в таблице, из которой видно, что применение изобретения позволило повысить во втором и третьем вариантах способа содержание MgO в конвертерном шлаке, используемом для нанесения гарнисажа, до 15 и 20% соответственно. Замеренная сканированием средняя толщина гарнисажа на футеровке конвертера увеличилась на 5-60 мм по сравнению со способом, предложенным в качестве прототипа. Кроме того, согласно результатам сканирования футеровки конвертера, оставшаяся толщина гарнисажа позволяет провести еще 1-2 плавки без промежуточного ремонта футеровки конвертера, то есть стойкость рабочего слоя футеровки конвертера между горячими ремонтами увеличилась на 1-2 плавки.

Способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера, включающий оставление в конвертере конечного шлака и присадку в конвертер флюса до раздува и/или в процессе раздува конечного шлака азотом, отличающийся тем, что в качестве флюса в конвертер присаживают смесь серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%: MgO ≥ 40; СаО ≤ 5; SiO2 ≤ 40; Fe2O3 ≤ 8; Al2O3 ≤ 1; H2O ≤ 2; содержание потерь при прокаливании составляет ≤ 47%, при этом более 80% флюса имеет фракционный состав 5-70 мм, расход флюса на плавку составляет 4-15 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке, используемом для нанесения гарнисажа, составляет 8-20%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии производства сахара, а именно к оборудованию по получению сатурационного газа, используемого для очистки диффузионного сока, и применяется при получении извести в шахтных печах в промышленности строительных материалов, химической и металлургической промышленности.

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.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к рабочей площадке для возведения или обновления футеровки металлургического ковша. Рабочая площадка содержит рабочую платформу, по меньшей мере один робот для выполнения кладки, расположенный по меньшей мере в одной рабочей зоне, имеющей форму сектора или сегмента, и по меньшей мере одну рабочую зону для выполнения работ в ней рабочим, которая содержит по меньшей мере один периферийный участок рабочей платформы.

Изобретение относится к слоистой огнеупорной футеровке печи, используемой в процессе обогащения титановой руды с образованием обогащенного оксидом титана и оксидом железа жидкого шлака, к стойкому к разрушению средству в присутствии обогащенного оксидом титана и оксидом железа жидкого шлака, к способу его получения и к предварительно сформованной слоистой огнеупорной футеровке.

Изобретение относится к способу демонтажа печи, имеющей многослойную огнеупорную структуру. Многослойная огнеупорная структура содержит внешний кожух, содержащий асбест слой, сформированный из содержащего асбест огнеупора и покрывающий внутреннюю поверхность внешнего кожуха, и многослойный, не содержащий асбеста слой, сформированный из не содержащего асбест огнеупора и покрывающий внутреннюю поверхность содержащего асбест слоя.
Изобретение относится к способам изготовления блоков керамической плиты для печи крип-отжига и может быть использовано в печах для правки крупногабаритных листов и плит из титановых сплавов.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при ремонте печей, в частности коксовых печей с заменой всего или участка простенка из керамического кирпича.

Изобретение относится к области коксохимии и может быть использовано для ремонта огнеупорной кладки печей коксовых батарей. .
Изобретение относится к производству жидкого расплава в плавильных агрегатах шахтного типа. .

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.

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.

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.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при нанесении защитного покрытия (гарнисажа) на огнеупорную футеровку конвертеров. .
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в кислородных конвертерах. .
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам горячего ремонта футеровки сталеплавильных агрегатов. .
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для изготовления и ремонта огнеупорной футеровки чугуноплавильных, сталеплавильных и нагревательных печей.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к восстановлению рабочего слоя футеровки конвертера. .
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к кислородно-конвертерному производству. .
Наверх