Способ уборки шлакового расплава от металлургических агрегатов

 

Союз Советских

Социалнстическмх

Республик

ОПИСЛНИИ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()742465 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.10.77 (21) 2535247/22-33 (5г )М. Кл.

С 21 В 3/10

С 04 В 5/00 с присоединением заявки ¹

Гооударстввнный комитет (28) Приоритет (53) УДК 662.929 (088.8) ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 25.06.80

В. А. Коломиец, М. И. Панфилов, В. Г. Барышников, Н. В.Орининский, В. И. Солодков, П. Ф. Лещенко, В. А. Федотов, Ф. Я. Ольгинский, И. И. Шррбаков и Л. В. Федяев

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Государственньш ордена Ленина Союзный институт по проектированию металлургических заводов и Череповецкий ордена Ленина металлургический завод им. 50-летия СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ УБОРКИ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА

ОТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к металлургии, преиму. щественно черной, и может быть использовано при уборке и переработке шлаков.

В настоящее время для уборки шлакового расплава от металлургических агрегатов широко применяют стальные и чутунные ковши. Для увеличения емкости и уменьшения деформации днище и боковую поверхность чаши выполняют в виде эллипсоида вращения (1), или изготовляют чашу с двумя приливами, расположеннымн . го по большой оси чаши и снабженными опорами со сквозными пазами под клинья (2г. Для повышения срока службы чашу изготовляют двуслойной с наружной поверхностью из стали и внутренней из чугуна (3}, а также упругие элементы подвески чаши выполняют в виде опор буферного типа (4).

Однако все эти усовершенствования не предотвращают разогрева до высокой температуры тела чаши, а следовательно, не обеспечивают ее стойкости.

Известна также конструкция чаши, днище которой выполнено в виде съемной крышки с ребрами, прикрепленными к корпусу наружным шарнирным рычагом (5) .

При этом несколько облегчается удаление затвердевшего шлака, однако нз-за усложнения конструкции снижается надежность работы ковша.

Известна также чаша с защитой стенки от нагревания металлнэованным пригаром (61 и жароупорным бетоном особого состава (7г.

В первом случае ввиду незначительной толщины и низких теплоизоляционных свойств пригара эффект незначителен. Во втором случае большую сложность представляет нанесение и поддерживание в сохранности слоя жароупорного бетона, так как шлаковый расплав благодаря своим химическим свойствам и высокой температуре взаимодействует с бетоном. После слива шлака из ковша бетон быстро остывает.

Резкие теплосмены приводят к растрескнванию бетона и его разрушению. Таким образом, за счет изменения конструкции нли выполнения трудоемких работ по футеровке внутренней поверхности ковшей достигается лишь некоторое повышение их стойкости. При этом не ре742465

3 шается задача увеличения выходя шлакового расплава иэ ковшей для получения ценных и дефицитных видов шлаковой продукции (гранулированного шлака, пемзы и т, д.).

Наиболее близким техническим решением

5 к предлагаемому является способ уборки шлакового расплава от металлургических агрегатов путем покрытия известковым растворопе внутренней поверхности металлической емкости, засыпки днища ее шлаковым щебнем, заполнения ее шлаковым расплавом, слива последнего и удаления образовавшегося на внутренней поверхности емкости в результате остывания шлакового гарнисажа. После каждого слива шлакового расплава металлическую емкость очищают от гарнисажа путем кантовки (поворота) емкости и выбивки из нее гарнисажа ударами груза. Очищенную таким образом металлическую емкость, во избежание ее закозления, перед каждым заполнением обрабатывают указанным методом (81.

Недостаток данного способа заключается в низкой степени выхода шлакового расплава (не более 80%) из металлической емкости, пригодного для получения дефицитных видов продукции (гранулированного шлака, шлаковой пемзы, шлаковой ваты и др) из-за образования слоя гарнисажа после каждого заполнения металлической емкости расплаиом и его удаления, Кроме того, недостатком способа является низкая стойкость металлической емкости вследствие частых теплосмен и применяемого способа удаления гарнисажа: после каждого слива шлакового расплава гарнисаж удаляют путем воздействия на повернутую (наклоненную) 35 металлическую емкость ударами груза.

Цель изобретения — увеличение выхода шлакового расплава эа счет снижения потерь его на образование гарнисажа и повышения срока службы металлической емкости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе уборки шлакового расплава от металлургических агрегатов, включающем покрытие . извеспсовым раствором внутренней поверхности металли4еской емкости, засышсу днища ее шлаковым щебнем, заполнение ее шлаковым расплавом, слив последнего и удаление образовавшегося на внутренней поверхности емкости шлакового гарнисажа, удаление шлакового гарнисажа осуществляют через 10-5000 сливов расплава, а заполнение расплавом емкости с

50 образовавшимся гарнисажем — при температуре последнего 600-1200 С, На фиг,1 показан момент заполнения металлической емкости пптаковым расппавом; на

55 фиг. 2 — слив шлакового расплава иэ металлической емкости; на фиг. 3 — удаление шлакового гарнисажа.

Способ осуществляют следующим образом.

По окончании слива металла иэ конвертера в ковш 4 для металла производят слив шлака в порожнюю металлическую емкость 2, установленную на самоходной тележке 3. При этом металлическая емкость 2 должна быть предварительно покрыта внутри известковым раствором и посыпана шлаковым щебнем. Затем с помощью самоходной тележки 3 металлическая емкость перемещается к траншее 6 для приема шлакового расплава, после чего расплав сливается в эту траншею путем наклона металлической емкости 2 специальным механизмом кантования (на чертеже не показан), После слива шлакового расплава металлическая емкость 2 с оставшимся на ее стенках гарнисажем 5 на самоходной тележке 3 возвращается к конвертеру 1 для приема шлакового расплава следующей плавки.

Процесс по сливу шлакового расплава и возвращению металлической емкости 2 под конвертер 1 осуществляют при температуре шлакового гарнисажа в момент приема шлакового расплава следующей плавки не менее 600 С.

Таким путем осуществляют уборку шлакового расплава от конвертера 1 в течение 10 и более плавок, следующих без перерыва одна эа другой.

Для освобождения металлической емкости 2 от шлакового гарнисажа 5 после слива расплава ее на самоходной тележке 3 перемещают к яме

7 для приема шлакового гарнисажа, где после наклона металлической емкости путем нанесения по ней ударов грузом (на чертеже не показано). ее освобождают от шлакового гаРнисажа 5, после чего возвращают в вертикальное, положение, покрывают внутри известным раствором и посыпают шлаковым щебнем.

Возможны также другие варианты осуществления способа. Например, при переработке шлака непосредственно у плавильного агрегата металлическая емкость, выполняя роль демпферной емкости (миксера) располагается перед шлакоперерабатывающим агрегатом под шлакоподводящим желобом.

Пример 1. Металлический нефутерованный (типовой) шлаковый ковш объемом

16,5 м, закрытый крьшпсой с проемом для налива и слива шлака площадью 3 м, заполняют шлаковым расплавом с температурой 14201500 С и транспортируют к траншее для производства литого щебня. Расплав сливают, а образовавшийся на стенках чаши шлаковый гарнисаж оставляют в ковше в качестве футеровки, затем ковш снова подают к доменным печам и наполняют ашиком. Продолжительность нахождения шлака в,ковше составляет 4060 мин, интервал между концом слива и началом последующего налива колебался в пре5 делах 30-150 мин. Температура шлакового гарнисажа, определенная с помощью прижимной термопары и оптического пирометра, перед наливом ковша составляет 600-800 С. Толщина гарнисажного слоя при этом 80-100 мм. Всего сделано 10 циклов налива-слива без удаления гарнисажного слоя.

Взвешивание пустого ковша и затем с гарнисажем после 10 наливов показало, что масса гарнисажа составляет 5 т. В случае работы по традиционной схеме с удалением ковшовых остатков после каждого слива масса шлаковых корок в среднем составляет 5 - 7 т.

Следовательно, при поддерживании температуры гарнисажного слоя перед очередным наливом шлака в ковш равной 600-800 С масса гарнисажа не превышает среднего значения количества шлаковых корок, образующихся при первом наливе, что свидетельствует о прекращении нарастания (стабилизации) толщины гарнисажа при работе в указанном режиме. и возможности эксплуатировать ковш, удаляя гарнисаж не чаще чем через 10 циклов наливслив.

Пример 2. В условиях, когда металлургический агрегат, например, доменная печь .. и шлакоперерабатывающая установка располагаются рядом и образуют единый технологический комплекс, появляется возможность наливать и сливать ковши в строгом ритме, обусловленном графиком выпусков продуктов плав ки иэ печи. Наполненные шлаковым расплавом ковши подгятиваются, например, лебедкой от печи к установке и обратно. При этом кроме сокращения времени транспортировки пустого ковша отпадает необходимость формировать составы и производить маневры. Все это позволяет сократить интервал времени между концом слива и началом последующего налива, в отличие от примера 1, до 15-20 мин. За это время температура шлакового гарнисажа-футеровки успевает охладиться всего на 250-300 (средняя скорость охлаждения поверхности шлаковой корки в открытом ковше колеблется около 15 град//мин) . и составляет 800-1000

Толщина гарнисажного слоя при этом равна

60-80 мм.

Таким образом, сокращая интервал времени между концом слива и началом последующего налива, можно регупировать температуру верхнего слоя гарнисажной футеровки, а, следовательно, и ее толщину и массу.

Пример 3. В расположенную непосредственно Y доменной печи закрытую емкость наливается через отверстие в крышке весь шлак выпуска (100-200 т) с температурой

1400-1500 С. После слива шлака на переработку, например в грануляционный аппарат

Формула изобретения

Способ уборки шлакового расплава от металлургических агрегатов, включающий покрытие известковым раствором внутренней поверхности металлической емкости, засыпку днища ее шлаковым щебнем, заполнение ее шлаковым расплавом, слив последнего и удаление образовавшегося на внутренней поверхности емкости шлакового гарнисажа, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода шлакового расплава за счет снижения потерь его на образование гарнисажа и повышения срока службы металлической емкости, удаление шлакового гарнисажа осуществляют через 10-5000 сливов расплава, а заполнение расплавом емкости с образовавшимся гарнисажом — при температуре последнего 600-1200 С.25

35

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 430160, кл. С 21 В 3/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР Р 389137, кл. С 21 В 3/10, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР Р 142661, кл. С 21 В 3/10, 1960.

4. Авторское свидетельство СССР У 350825, кл. С 21 В 3/10, 1969.

5. Авторское свидетельство СССР Р 566882, кл. С 21 В 3/10, 1975.

6, Авторское свидетельство СССР Р 175063, кл. С 21 В 3/10, 1965.

7. Авторское свидетельство СССР N 128882, кл. С 21 В 3/10, 1959.

8. Романенко А. Г. Разливка чугуна и уборка доменного шлака. М., Металлургиздат, 1957, с. 126-141 (прототип).

742465 б припечной установки, до следующего наполнения емкости шлаком в отверстия крышки вводят горелки для поддержания температуры гарнисажного слоя в пределах 1000-1200 . Более высокую температуру гарннсажа поддерживать нецелесообразно во избежание размягчения последнего. Кроме того, шлаковый расплав при выпуске из печи перегрет выше температуры затвердевания на 150-250, что компенсирует теплопотери через гарнисажный слой и также задерживает нарастание последнего.

В таких условиях возможно работать практически неограниченное время без удаления шлаковых корок.

Очистку металлической емкости от гарнисажа рекомендуется производить в целях профилактики и ремонта ковша примерно через 25005000 циклов налив-слив.

742465

Фиа 2

Составитель Л. Чубукова

Техред О. Андрейко

Корректор Н. Стец

Редактор О. Колесникова

Подписное

Тираж 608

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3588/7

Филиал ППП "Патент",,г. Ужгород, ул. Проектная, 4