Способ выпуска попутного металла из стационарной шлакоплавильной печи

 

Сфюз Советских

Сециапнстнческнх

Ресвубнмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1» 655728 (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 14.1177 (21} 2544027/22-02 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

t (23) Приоритет

С 21 С 5/52

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 05,0479, Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 0504.79

P3) УДК 669.046..18(088.8) . (72) Авторы изобретения

А.И. Шмырев, В.Г.Яковлев, С.3. Афонин, Ю.E. Горбенко и В.Д. Журенков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫПУСКА ПОПУТНОГО МЕТАЛЛА

ИЗ СТАЦИОНАРНОЙ ШЛАКОПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано в сталеплавильных цехах с печами для выплавки синтетических шлаков.

При осуществлении технологии рафинирования стали синтетическими шлаками выплавка последних осуществляется в специализированных дуговых печах с угольной футеровкой подины .и откосов. Для выплавки синтетических шлаков широко применяются глиноземистые материалы, содержащие большое

1 количество окислов титана и хрома, а также корольков ферротитана и металлического хрома. Чистые от этих примесей материалы (технический глинозем, электрокорунд и т.п.) из-за их дефицитности и дороговизны практически не применяются. Применение указанных выше материалов, содержащих примеси корольков металла, легко восстановимых окислов железа, марганца, хрома, фосфора, а также титана приводит к непрерывному осаждению .ко .рольков металла иэ шихтовых матерна- 5 лов и восстановлению содержащихся в них окислов железа, марганца, хрома и др. Осаждающиеся корольки металла и восстановившиеся из окислов элементы, реагируя с углеродом подины и откосов, образуют на подине слой расплавленного металла, близкого по своему составу к сложнолегированному чугуну. При этом вязкость этого чугуна прямо зависит от содержания в нем таких .элементов как хром и титан, которые существенно ее повышают. Масса, а- следовательно, и уровень этого чугуна все время повышаются, что сопровождается повышением опасности эксплуатации печи из-за возможного контакта расплавленного чугуна, температура которого около 1700 С с водоохлаждаемыми элементами ванны печи (холодильниками, фурмой шлаковой летки и т.п.) и их разрушения. С целью обеспечения безопасности эксплуатации шлакоплавильной печи, продления межремонтного срока ее работы, F накопившийся на подине металл периодически выпускают через металлическую летку. Однако осуществить выпуск металла, обогащенного хромом и титаном, из-за его высокой вязкости не представляется возможным.

Известен способ выпуска из наклоняющихся шлакоплавильных печей остатков шлака и накопившегося на падине металла путем наклона печи (1).

655728

Недостаток этого способа заключается в типе применяемого агрегата, стойкость футеровки которого черезвычайно низка (не более одного месяца). Частые ремонты наклоняющихся шлакоплавильных печей и связанная с этим их низкая производительность привели к тому, что они в настоящее время практически не применяются и, следовательно,не применяется и известный способ. Кроме того, описанный способ применим только при использо- 10 вании в качестве шихты чистых материалов (без окислов хрома .и титана)

Наиболее близким по техническому. решению является способ выпуска остатков шлака и металла из современных 15 стационарных дуговых электрических шлакоглавильных печей, заключающийся в выпуске основной массы шлака через шлаковую летку, нагреве остатков синтетического шлака и попутного металла перед выпуском до температуры примерно 1700-1750 С и их выпуске через металлическую летку (2).

Недостатком этого способа является то, что вследствие своих физико-химических характеристик, после прожигания металлической летки металл иэ печи не выходит. По этой причине печь приходится останавливать, ох лаждать шлак и металл и извлекать их Из печи в твердом виде. Это сопровождается длительными простоями печи на ремонтах, так как извлечение твердого металла из печи вызывает необходимость остановки печи на капитальный ремонт.

Целью изобретения является обеспечение полного выпуска из стационарной шлакоплавильной печи попутного металла, увеличение межремонтного срока службы футеровки печи и повы- 40 шение ее производительности.

Поставленная цель достигается тем, что после выпуска синтетического шлака через шлаковую летку в шлакоплавильную печь присаживают ферро- 45 силиций из расчета получения в металле 1,0-15,0% кремния, а шлакометаллический расплав нагревают до

1760-2000 С со скоростью 3-5 С в

1 мин, а затем выпускают чеРез металлическую летку.

Оговоренные температурные пределы предлагаемого способа обусловлены тем, что при нагреве остатков шлакометаллического расплава до тем- пературы ниже 1760 С, вследствие сравнительно малой массы расплава он в процессе выпуска через металлическую летку быстро охлаждается и его выпуск происходит не полностью.

При нагреве остатков шлакометаллического расплава до температуры выше

2000 С металл и шлак сходят полностью, но в значительной .степени перегревается футеровка печи, что снижает ее стойкость, и предлагаемый способ становится неэффективным.

Оговоренные пределы по скорости нагрева шлакометаллического расплава обусловлены тем, что нагрев расплава со скоростью ниже 3 С в минуту не обеспечивает нагрева нижних слоев металлического расплава до температуры 1760 С, тем самым не позволяет осуществить полный выпуск из печи металлического расплава из-за высокой вязкости нижних слоев расплава. Нагрев расплава со скоростью выше 5 С в минуту вызывает опасность разрушения угольной футеровки подины печи, вследствие подвода в печь высокой мощности.

Прием ввода ферросилиция до содержания в металле 1,0-15,0% кремния обусловлен тем, что при вводе ферросилиция до содержания кремния в металле мейее 1,0Ъ повышения жидкотекучести, обеспечивающей полный выпуск металла, не происходит, а при вводе ферросилиция до содержания кремния в металле более, чем 15,0%, происходит непроизводительный расход ферросилиция и энергии на его расплавление.

Ниже приведены варианты осуществления предлагаемого способа, не исключающие других вариантов в объеме заявляемого.

Вариант 1. После эксплуатации шлакоплавильной дуговой печи ОКБ-1320 в течение трех месяцев на подине накопилось около 40 т металла, который необходимо выпустить иэ печи. Для этого производить выпуск синтетического шлака через шлаковую летку, затем присаживают в печь 890 KI 45Ъ-ного ферросилиция, нагревают расплав до

1760 С со скоростью 3 С в минуту и производят полный выпуск шлакометаллического расплава через металлическую летку, после чего закрывают металлическую и шлаковую летки и наплавляют в шлакоплавильной печи синтетический шлак в полном объеме.

В результате проведенного мероприятия продолжительность межремонтного срока службы футеровки печи увеличилась на З,месяца, а производительность печи повысилась на 4%.

Вариант 2. То же, что и по варианту 1, но в печь присаживают 6,7 т

45%-ного ферросилиция, нагревают расплав до 1880 С со скоростью 4 С в минуту.

В результате продолжительность межремонтного срока службы футеровки печи увеличилась на 3 месяца, а производительность печи повысилась на 6%.

Вариант 3. То же, что и по варианту 1, но в печь присаживают 13,3 т

45%-ного ферросилиция, нагревают расплав до 2000 С со скоростью 5 С в минуту.

В результате продолжительность межремонтного срока службы футеровки

655728

Формула изобретения

Составитель В. Ригин

Техред Н.Бабурка Корректор С.Шекмар

Редактор В. Смирягина

Заказ 1915/1 Тираж 652 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская Aa6., д. 4/5 л

Филиал ППП Патент™, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 печи увеличилась на 3 месяца, а производительпость печи повысилась на 8Ъ.

Способ выпуска попутного металла иэ стационарной шлакоплавильной печи, включающий выпуск синтетического шлака через шлаковую летку, нагрев остатков синтетического шлака и попутного металла перед выпуском и их выпуск иэ печи через металлическую летку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения полного выпуска иэ стационарной шлакоплавильной печи попутного металла, увеличения межремонтного срока службы футеровки шлакоплавильной печи и повышения ее производительности, после выпуска синтетического шлака через шлаковую летку, в шлакоплавильную печь присаживают ферросилиций из расчета получения в металле 1,015,0Ъ кремния, а шлакометаллический расплав нагревают до 1760-2000 С со скоростью 3-5 С в 1 мин, а затем производят выпуск.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волков С.Г. и др. Рафинирование металлов синтетическими шлаками.

Металлургия, 1965, с. 27-29.

2. Кузнецов Л.К. Кандидатская диссертация, Челябинск, 1968, с. 2030.