Способ внедоменной обработки жидкого чугуна

 

ОП И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ! всего нз» p -, (--тбнти,. - . . .<Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>765367

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 091178 (2t) 2682494/22-02 (51)M. КЛ.

С 21 С 1/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23ц980,Бюллетень № 35(53) УДК 621.745 (088,8) Дата опубликования описания 230980 (72) Авторы изобретения

Н.А. Воронова, Н.A. Гуров, Г.Н. Штейн, И,М. 1тафер, Ю.Ф. Воронов и В.Н, Гуров (71) Заявитель

Институт черной металлургии МЧМ СССР (5 4 ) СПОСОБ ВНЕДОМЕННОЙ ОБ РАБОТКИ ЖИДКОГО

ЧУГУНА

Изобретение относится к черной металлургии, совершенствует способ внедоменной обработки жидкого чугу-. на и может быть использовано для десульфурации и рафинирования чугуна. для улучшения качества доменного чугуна применяется обработка его магнием, в том числе пассивированным магнием, Известен способ обработки жидкогО чугуна магнием и углеводородным газом (1), В начале обработки, до, ввода в расплав паров магния, чугун продувают газом, затем осуществляют десульфурацию чугуна смесью паров 15 магния и углеводородного газа; обработка завершается барботажем жидкой ванны углеводородным газом, Недостаток способа - при вводе 20 в чугун углеводородного газа последний разлагается с удвоением объема по реакции СН„- С + 2Нх, что увеличивает количество отходящих газов., и, соответственно, бурность процесса.

B результате часть магния выносится пузырьками газа на поверхность металла, что ухудшает условия усвоения магния чугуном, снижает эффективность его использования. 30

Цель изобретения — усовершенствование способа внедоменной обработки жицкого чугуна, повышение эффективности использования магния, Указанная цель достигается тем, что в отличие от известного способа обработки жидкого чугуна, включающего предварительную продувку жидкой ванны газом, десульфурацию металла смесью паров магния с газом и последующий барботаж, по данному способу предварительную продувку и барботаж жидкой ванны ведут сжатым воздухом, а десульфурацию смесью паров магния и аргона. Кроме этого, в периоды продувки и барботажа подачу воздуха осуществляют с интенсивностью

0,1-0,2 л/т.с, а в период десульфурации аргон подают с интенсивностью

О, 1-0, 3 л/т" c.

Для осуществления этого способа обработки жидкого чугуна могут быть

;использованы известные устройства для инжектирования магния в расплав, например фурма, содержащая канал с уширенным наконечником, являющимся испарителем. В этом случае обработ-. ка жидкого чугуна по предлагаемому способу производится следующим образом, 7 65367

Сжатый воздух по трубопроводу подают в испаритель фурмы, после чего последнюю погружают в расплав, При погружении фурмы и в период предв арительной продувки ванны интенсивносTb подачи сжатого воздуха поддерживают на заданном уровне. Продувку чугуна воздухом ведут до момента вовлечения всей массы металла н конвектинное движение, после чего в испаритель начинают подавать гранулированный магний и аргон, При этом интенсивность подачи аргона устанавливают в необходимых пределах.

После ввода требуемого для десульфурации количества магния подачу его прекращают и продолжают барботаж жидкой ванны сжатым воздухом для рафиниронания чугуна от неметаллических включений.

Предварительная подготовка расплава продувкой обеспечивается при интенсивности подачи воздуха

0,1-0,2 л/т с, а перемешинание ванны в .период десульфурации - при интенсивности подачи аргона 0,10,3 л/т с, Принятый режим процесса обеспечивает высокое усвоение магния при десульфурации "Чугуна, Это достигается предварительным перемешиванием чугуна, десульфурацией смесью паров магния с нейтральным газом и эффективной эвакуацией сульфидов магния,иэ чугуна, Предварительное вовлечение всей массы металла в коннективное движение позволяет организовать до начала десульфурации необходимое об- новление чугуна в реакционной зоне и избежать потерь магния в начальный период подачи смеси паров магния с аргоном н расплав. Это особенно важно при обработке чугуна н больших емкостях, например в торпедных ковшах, Высокий коэффициент использования магния нри десульфурации чугуна смесью: паров ,магния и аргона обусловлен воэможностью полного растворения магния в чугуне в количестве, требуемом для связывания серы, поскольку исключено его взаимодействие с компонентамн газа-носителя, а необходимое перемешивание ванны создается аргоном. Эвакуация из чугуна образовавшихся при десульфурации сульфидов магния достигается флотацией их. пузырьками воздуха при последующем барботаже ванны. Это способствует более глубокому очищению металла от серй, и следовательно, более

1 эффективному использованию магния.

Оптимал ьная интенс и в нос ть подачи воздуха в периоды преднарительной продувки и барботажа ванны . и аргона при десульфурации чугуна выбраны.иэ условий технологичности процесса при максимальном использовании магния для десульфурации чугуна, При продувке и барботаже ванны нижний предел интенсивности подачи воздуха обусловлен количеством пузырьков воздуха в единице объема металла, обеспечивающим конвективное перемешивание ванны и интенсивную флотацию твердых сернистых включений чугуна, Верхний предел интенсивности подачи воздуха ограничен из условий бурности процесса, С учетом технологических особенностей20 обработки чугуна в чугуновоэных ковшах емкостью 100 - 350 т нижний предел интенсивности подачи воздуха в периоды продувки и барботажа принят 0,1 л/т с, а верхний предел - 0,2 л/т.с.

При десульфурации чугуна смесью паров магния и аргона нижний предел интенсивности подачи аргона регламентируется необходимой степенью перемешивания чугуна в емкости для непрерывного его обновления по всему объему. Верхний предел интенсивности подачи аргона ограничен технологическими особенностями процесса десульфурации чугуна в чугуновозных ковшах: при черезмерно высокой интенсивности ноэможны выплески металла иэ ковша, Для ковшей емкостью 100 — 350 т при их наполнении чугуном,на 9095% нижний предел интенсивности подачи аргона 0,1 л/тес, верхний предел - 0,3 л/т.с.

Способ опробован в заводских условиях на установке десульфурации чугуна гранулиронанным магнием, Получено снижение расхода магния на

20-25%, Данные обработки чугуна по предлагаемому и известному способам приО ведены в таблице. В обоих случаях . обрабатывают чугун с исходным содержанием серы 0,03-0,06% и расходе магния 0,5 кг/т чугуна, В первом случае продувку и барботаж ванны ведут воздухом, а десульфурацию—

5=У смесью паров магния и аргона, во втором — на всех трех стадиях обра.ботки чугуна используется природный гаэ.. 765367

Содержание серы в чугуне, Ъ

КОличество . продувок

Количество усвоенного магния, кг/т

Способ обработки чугуна ь остаточное на связывание серы до обра- после ботки обработки всеГО

0,037 0,008 0,228

0,042 0,012 0,228

По предлагаемому

По известному

О, 177 О, 405

0,108 0,336

Формула изобретения

Составитель А, Кондратьев

Редактор М Ликович Техред р. Легеза Корректор;О. Ковинская

Заказ 6903/12 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Как видно из таблицы, при одинаковом расходе магния (0,5 кг/т) усвоение его в первом случае в 1,2 раза выше, чем во втором. Это позво,ляет снизить расход магния при обработке чугуна на 20%, что дает экономический эффект 0,2 р. на тонну стали.

1, Способ внедоменной обработки жидкого чугуна, включающий продувку жидкой ванны газом„ десульфурацню металла смесью паров магния с газом и,последующий барботаж, о т л и ч аю шийся тем,что,с целью повышения эффективности использования магния и рафинирования -чугуна, в периоды продувки и барботажа в ванну вводят воздух, а десульфурацию ведут смесью паров магния и аргона, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в периоды продувки и барботажа воздух подают с интенсивностью О, 1-0, 2 л/т с. а в период десульфурации аргон подают с интенсивностью 0,1-0,3 л/т с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . по заявке 9 2091022,кл. С 21 С 1/00, 30 1973 °