Способ рафинирования жидкого металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 531866 союз ооветскнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.75 (21) 2148062, 02 с присоединением заявки ¹ (51) !. Кл. - C 21 С 7! 00 (53) УДК 669.054.82:669. .094 (088.8) Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 03.11.76 оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. T. Якубов, P. С. Клебанов, В. Г. Кочкин и А. А. Буйлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

ГосУдарстеенный комитет (23) Приор

Совета Министров СССР

Изобретение относится к металлургии и, в частности, может быть использовано для обработки жидкой стали рафинирующими шлаками.

Известен способ выплавки стали, включающий одновременную обработку металла шлаками и продувку его и,нертным газом (1).

В известном способе обработки жидкого металла требуется использовать не менее 3 — 4% рафинирующего шлака от веса обрабатываемого металла. Чаще всего при этом применяется синтетический шлак, приготовленный из дефицитных и дорогих материалов.

Известен также способ рафинирования жидкого металла путем одновременной циркуляции шлака и металла через вакуумную камеру. При этом металл и шлак подают в камеру раздельно, а сливают их смесь (2). Однако для осуществления циркуляции шлака по указанному способу рафинирования необходимо применять ваку"ум. Циркуляция шлака позволяет обрабатывать одним и тем же количеством шлaêà любые количества металла, но по известному способу это неосуществимо вследствие постоянного повышения содержания серы в шлаке и снижения температуры металла и шлака.

Целью изобретения является осуществление обработки металла циркулирующей струей шлака в вакууме и без него, снижение расхода жидкого шлака и повышение эффективности обработки. Это достигается тем, что циркулирующая струя шлака создается,и непрерывно обрабатывается вдуванием рафинирующей газовой смеси из аргона и кислорода при соотношении компонентов от 9: 1 до

500: 1 или топливно-рафинирующей газовой смеси в зоне от выхода струи из шлакового слоя и до контакта со струей металла. Укаip занные пределы соотношения компонентов в рафинирующей газовой смеси обеспечивают наибольшую скорость удаления серы из шлаков.

Вследствие кинетических особенностей уда15 ления серы из шлаков скорость процесса, при прочих равных условиях, зависит от парциального давления кислорода в газовой смеси.

При соотношении аргона к кислороду более

20 500: 1 скорость процесса резко снижается вследствие того, что лимитирующей стадией становится скорость химической реакции, а при снижении соотношения менее 9: 1— вследствие того, то определяющим звеном

25 становится доставка серы и удаление продуктов из зоны реакции. При этом образуются газообразные продукты взаимодействия газовых смесей со шлаком, содержащие серу и водород, которые удаляются из шлака до его конЗО такта со струей металла.

531866

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 2136/13 Изд. Мо 1640 Тираж 654 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Удаление серы и водорода, а также нагрев шлака при использовании топлива в газовой горелке непосредственно перед обработкой струи металла значительно повышают рафинирующую способность шлака.

На чертеже показана установка для рафинирования металла предлагаемым способом.

В синтетический шлак 1, находящийся на поверхности металла 2 в емкости 3, через огнеупорную трубу 4 вдувают рафинирующую газовую смесь, состоящую из аргона,и кислорода с соотношением компонентов 100:1, и тем самым осуществляют принцип газлифта.

Во время подъема газовая смесь взаимодействует со струей шлака и через патрубок 5 удаляет из него серу и водород. При необходимости в газовую смесь кислорода с аргоном вводят топливо, например природный газ, что позволяет нагревать, шлак. Рафинированный и нагретый шлак вводят в струю металла, которую подают к месту соударения со шлаком ли бо по огнеупорной трубе 6 газлифтом, ли бо свободным истечением из ковша 7. Металл, перемешиваясь со шлаком, подвергается рафинированию и опускается по сливной огнеупорной трубе 8,на дно емкости 3, а синтетический шлак отделяется от металла,и всплывает на его поверхность.

Использование oIIHcbIBaeMGlr способа обработки металла шлаком обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества:

4 уменьшение количества шлакй, йеооходимого для обработки, более, чем в 2 раза; возможность обработки .любой массы металла, как при сливе в емкость, так,и после ее заполнения, без применения вакуума; более эффективное удаление серы и водорода; возможность нагрева шлака и металла во время рафинирования.

1. Способ рафинирования жидкого металла, включающий одновременную циркуляцию шла15 ка и металла с последующим их смешением, отлич ающийся тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования и снижения расхода шлака, перед смешением шлака и металла в циркулирующую струю шлака

20 вводят газовую смесь из аргона и кислорода в,соотношении (9 — 500): 1.

2. Способ по п. 1, отлич ающийся тем, что, с целью компенсации тепловых потерь, в газовую смесь из аргона и кислорода в про25 цессе обработки металла шлаком вводят газообразное топливо, например природный газ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

30 1, Авторское свидетельство Ми 194869, М, Кл. С 21С 7/00, 1963 г.

2. Авторское свидетельство Мэ 384887, М, Кл. С 21С 7/10, 1971 .r. (прототип).