Способ обработки шлакового расплава

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<п>745878 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зрявлено 07,1077 (21) 2552605/29-33 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликоввно. 07.07.80. Бюллетень ) 1о,25 (51)pA. Кп.2

С 04 В 5/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 046. ъ58 (088.8) Дата опубликования описания 07.07.80

К. К. Прохоренко, A. Л. Белявцев, Ф. Я. Ою1ьгинский, В. А. Малягин, С. 10. Гоберис и Р. П. Раценас

Ордена Ленина н ордена Трудового Красйого Знамени институт электросварки им.Е.О.Патона AH Украинский ССР,Всесоюзный научно-исследовательский институт. теплоизоляционных и акустических строительных материалов и изделий и Государственный ордена Ленина союзный институт по проекти ованию металлургических заводов (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЛАКОВОГО

РАСПЛАВА

Изобретение относится к области металлургии, в частности предназна-. чено для использования на предприятиях черной металлургии для коррек« тировки свойств жидких доменных шлаков с целью использования последних, например, дл я произ водства минеральной ваты.

Известен способ обработки щлако- Щ вых расплавов в шлаковозных ковшах, который предусматривает нагрев и перемешивание жидкого доменного шлака путем продувки погружной газовоздушной горелкой. При этом в него вводится до 20% твердых добавок(1).

Недостатки этого сПособа следующие: низкий уровень нагрева шлака (до

1360oC) ограничивающий количество -2О вводимых добавок (до 20%), при этом модуль кислотности шлакового расплава может быть доведен всего до 1,3, что не позволяет применять полученный шлаковый расплав.для получения высо- 25 кокачественной минераловатной продукции; недостаточная гомогенность расплава по химическому составу из-за heполного проплавления всех вводимых твердых корректирующих добавок ввиду низких температур, достигаемых при укаэанном способе; большие выбросы шлака; низкий тепловой КПД процесса ввиду больших потерь тепла с уходящими газами.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ обработки шлакового расплава, включающий нагрев расплава топливно-кислородной смесью постепенным погружением в aего факела с одновременной подачей твердых корректирующих добавок (2).

Осуществление этого способа для .улучшения качества расплава путем ввода и расплавления 25-60% корректирующих добавок, невозможно, Это связано с тем, что введение такого большого количества добавок на уровне факела охлаждает зону горения.

При этом происходит снижение теплового КПД процесса из-за удлинения эоны горения, в результате чего при больших количествах вводимых добавок часть:топлива может догорать за пределами шлаковой ванны.

745878

Целью изобретения является поае шение КПД процесса при введении в шлаковый расплав корректирующих добавок в количестве 25-60%.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки шлакового расплава, включающем нагрев расплава топливнокислородной смесью погружением в него факела и подачу тверПнх корректирующих добавок, сначала" погружают факел до уровня поверхности расплава, подают на последнюю добавки и выдерживают факел на этом уровне в течение 2040% общего времени обработки, затем погружают его на глубину, соответствующую 15-25% высоты слоя расплава с послудующей выдержкой в течение

20-40% общего времени обработки, после чего факел погружают на глубину, соответствующую 40-50% высоты слоя расплава.

Предложенный способ,осуществляют.следующим;образом..

B плавильную емкость заливают жидкий шлак {например, доменный). После этого в емкость опускают погружную горелку до сопрокосновения ее сопел с расплавом и внедрения Факелов под уровень расплава. Далее в плавильную емкость на поверхность шлака вво дят твердые корректирующие добавки" в

Количестве 25-60% общей Массы шла» кового расплава. Это обеспечивает по лучение шлакового расплава, имеющего требуемый модуль кислотности {1,5-2,0 и пригодного для получения высококачественной минераловатной продук ции.

В начале процесса при наличии холодного, сильно вязкого шлака,. "- погружение горелки на значительную глубину сопровождается большими выбросами шлака и неустойчивым режимом работы горелки. Поэтому сопла горелки должны находиться на уровне поверхности расплава, а Факел должен

Внедряться в расплав. В результате будет происходить нагрев и расплавление твердых корректирующих добавок.

Время, достаточное для такого нагрева и расплавления, по эксйериментальным данным составляет 20

40% общего времени получения шлакового расплава при расходе топливокислородной смеси стехиометрического соотношения 50-100 мз/т.

По мере нагрева шлакового расплава и расплавления в нем твердых.корректирующих добавок горелку погружают яа глубину,до 25% высоты шлаковой ванны.

Погружение. факела вызвано необ ходимостью увеличения теплоусвоения и дальнейшего усреднения состава расплава.

Погружение горелки на большую глубину в этот перйод невозможно вследствие нарушения устойчивой ра45

Далее газокислородную горелку опускают на глубину 50 см от поверхности расплава. Интенсивное перемешивание шлакового расплава струями пламени, его высокая температура позволяют существенным образом ускорить процесс растворения корректирующих добавок и гомогенизировать шлаковый расплав, повысив его модуль кислотности до 1,53.

Это позволит применять полученный шлаковый расплав для изготовления из него высококачественной минераловатной продукции.

Преимущества предполагаемого способа заключаются в следующем: улучшается качество полученного шлакового расплава в результате повышения его кислотности и однородности;

- ускоряется процесс расплавления требуемого количества корректирующих добавок боты горелки и сильных выбросов шлака. из-за недостаточно высокой температуры и повышенной вязкости распла= ва, Время для проведения, данной ста5 д"" продувки составляет 40% общего времени ведения процесса. Оно является достаточным для того, чтобы нагреть. расплав. При этом температура расплава возрастает до 1500-1700 С, что обеспечивает проплавление практически всех введенных твердых коррек-. тиРующих добавок

Для окончательного усреднения состава и температуры шлакового расплава горелку погружают на макси15 мальную глубину, при которой про.исходит перемешивание всей массы расплава, но исключается контакт

Факела со стенками емкости. Такая глубина должйа быть близка к поло2О вине высоты шлаковой ванны.

Ниже проводится конкретный пример осуществления предполагаемого изобретения.

Жидкий доменный шлак (2 т) заливают в емкость. После этого в емкость опускают погружную горелку до внедрения факелов под уровень расплава, вдувая горящую газовую смесь природного газа и кислорода из расчета 70 м /т. Затем в шлак вводят 0,8 т корректирующих добавок (щебня, кремнезема), что сос) тавляет 40% массы расплава.

Время продувки после введения

З5 добавок составляет 15 мин или 30% общего времени приготовления расп- лава. По мере проплавления добавок газокислородную-горелку опускают на глубину 25 см в расплав и в течение

4р 16 мин (40% общего времени) проводят полное проплавление добавок и усреднение соСтава расплава, подняв температуру до 1580 С.

745878

Формула изобретения

Сост авитель Л. Чу буко за

Редактор И. Квачадзе Техред Л. Теслюк Корректор И. Муска

Заказ 3885/15 Тираж 671 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

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

I уменьшаются выбросы шлака, ста. билизируется режим работы горелки; увеличивается тепловой КПД процесса.

Перечисленные преимущества позволят применять полученный шлаковый расплав для изготовления из него высококачественной продукции.

Ожидаемый экономический эффект применения данного способа в мийераловатном производстве составит 4-6 руб10 на тонну расплава. Одновременно будет обеспечено производство высококачественных минераловатных изделий из жидких металлургических шлаков.

Способ обработки шлакового расплава, включающий нагрев расплава топливно-кислородной смесью погружением в него факела и подачу твердых корректирующих добавок, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью возможности повьыения КПД про цесса при введении в шлаковый расплав корректирующих добавок в количестве 25-60%, сначала погружают факел до уровня поверхности расплава, подают на последнюю добавки и выдерживают факел на этом уровне в течение 20-40% общего времени"обработки, затем погружают его на глубину, соответствуюшую 15 - 25% высоты слоя расплава с последующей выдержкой в течение 20- 404.общего времени обработки, после чего факел погружают на глубину, соответствующую 40-50% высоты слоя расплава .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пиоро Л. С. и др. Получение в †шлаковозных ковшах расплавов с за- данными физико-химическими свойствами. Строительные материалы, 1967, Р 2, с. 35, 36.

2. Авторское свидетельство СССР

9 454257, кл. С 21 С 5/54, 1973.