Газлифт для рафинирования чугуна вковше

 

Сеюз Сееетских

Социалвктнчесних

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

<о836116 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(5!)М. Кл.з

С 21 С 1/02 (22) Заявлено 060879 (21) 2808275/22-02 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликовано 07.06.81. Бюллетень 89 21

Государст«еииый «омитет

СС.СР ио делам изобретеиий и otapbltga (53) УДК 621. 745. . 3 (088. 8) Дата опубликования описания 07.06.81

В.И. Мачикин, H.Т. Лифенко, N.A. Зале ский";-:--..;

С.П. Ефименко, Г.Г. Житник, В.Л. Пилншенко д,, В.С. Чеканов и В.Г. Гурвич

Ф-,;,. " - - - /

»- М.»„ - -J, ,Донецкий ордена Трудового Красного Знаменй--. политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГАЗЛИФТ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ЧУГУНА В КОВШЕ

Изобретение относится к черной металлургии .и может быть использовано при внепечном рафинировании чугуна от серы, фосфора, кремния, углерода.

Известен газлнфт для десульфурации чугуна, состоящий из вращающейся подъемной колонны с фурмами для подвода транспортирующего газа в ниж.ней части и отверстиями для выхода газометаллической смеси в верхней (11, Недостатки такой конструкции— невозможность выполнения окислительных операций из-ча низкой стойкости огнеупорной футеровки в районе фурм и отверстий для выхода металла.

Известно устройство для десульфурации чугуна магнием, состоящее из подъемной колонны, в нижней части которой установлены фуроры для ввода в нее транспортирующего газа и десульфуратора. В верхней части кОлонна соединена с газоотделительной камерой, наличие которой позволяет уменьшать износ огнеупоров на выходе газометаллической смеси иэ гаэлифта ,и улу- шить использование десульфуратора. (21.

Однако такое ус ройство не позволяет вести окислительное рафинирование (удаление фосфора, кремния, углерода). Если кислородсодержащий газ вводить через фуроры, установленные в нижней часты колонны, то зто исключит десульфурацию металла, а также приведет к быстрому выходу иэ строя колонны из-за интенсивного износа огнеупоров в зоне ввода окислителя.

Целью изобретения является повышение эффективности рафинирования чугуна и увеличение срока службы огнеупоров газлифта.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известной конструкции газоотделительная камера гаэлифта выполнена объемом 0,02-0,10 объема ковша, в котором производится обработка металла, и в верхней ее части над подъемнОй колонной на высоте 0,3-1,0 высоты колонны у тановлена фурма для ввода в камеру кислородсодержащего газа, причем у ол между осью фурвве и осью подъемной колонны выдержан в пределах +50 .

Благодаря раздельной установке фурм для ввода десульфуратора (в нижней части подъемной колонны) и для ввода окислителя (в. верхней час ти гаэоотделительиой камеры)газлифт обеспечивает параллельное протека836116

55 бО ние процессов окисления примесей и десульфурации металла без присутствия кислорода в зоне десульфурации, что улучшает использование реа гентов и повышает эффективность рафинирования в целом. Кроме того, установка кислородной фурмы в верхней части гаэоотделительной камеры над подъемной колонной позволяет защитить футеровку свода камеры и саму фурму от разрушающего воздействия расплавленного металла, выходящего иэ колонны с достаточно большой скоростью (2-10 м/с). Объем гаэоотделительной камеры должен быть обеспечен в пределах 0,02-0,10 объема обрабатываемого ковша. При меньшем ее объеме требуется либо малая интенсивность обработки (более Получаса на ковш, что в большинстве случаев не приемлемо), либо имеет место повышенный износ огнеупоров в камере и возможны выбросы металла через трубу для отвода газов. Увеличение объеМа. камеры более 0,010 объема ковша приводит к заметному утяжелению газлифта,, а вместе с ним и всей конструкции установки, без какого-либо дополнительного эффекта в процессе обработки. Меньшие значения объема камеры используют, если окисление примесей не сопровождается выделением дополнительного га эа (удаление кремния, фосфора, марганца, большее если. удаляют и часть углерода чугуна.

Угол между осью кислородной фурмы и осью подъемной колонны принят в пределах -50О. Увеличение угла больше этого значения в любую сторону может привести к быстрому выходу из строя стенок камеры, а также вызвать разрушение фурлы металлом. Высота установки кислородной фурмы на подъемной колонной 0,3-0,1 высоты колонны. При меньшем значении возможно заливание фурмы чугуном и быстрый выход из строя горловины колонны, при болЬшем значении снижается эффективность обработки., повышается угар железа, ухудшается использование кислорода.

На чертеже изображен общий вид газлифта.

Гаэлифт состо.;т из подъемной колонны 1, газоотделительной камеры 2, фурм 3 для ввода транспортирующего газа и десульфуратора, кислородной фурмы 4, окна 5 для выхода металла из газоотделительной камеры и патрубка б для отвода газов.

Гаэлифт работает следующим образом.

Перед началом работы включают подачу через фурмы 3 транспортирующего газа, через фурму 4 — кислородсодержащего газа, после чего колонну 1 погружают в ковш с металлом на глубину

1,5-2,5 м. Подача десульфуратора может быть включена как до, так и пос ле погружения. Под действием транс5

1Î

50 портирующего газа металл из глубины ковша по, подъемной колонне выносится в газоотделительную камеру, где обдувается встречной направленной струей кислорода. В процессе подъема металла в колонне он интенсивно перемешивается с десульфуратором. Попадание кислорода в подъемную колонну практически исключено, что и определяет высокие показатели десульфурации.

В качестве десульфуратора может быть использована известь, карбид кальция, магний и т.д., в качестве транспортирующего газа - воздух, азот, аргон, природный газ, жидкие углеводороды, пары магния. Производительность гаэлифта о металлу выбирают такой, чтобы вдуваемого кислорода было достаточно лишь для удаления примесей беэ окисления железа. Расход кислорода рассчитывается, исходя из требуемого количества его на рафинирование и времени обработки металла. После ввода всего необходимого количества реагентов газлифт извлекают из ковша и отключают подачу в него кислорода и транспортирующего газа.

Применение газлифта целесообразно в кислородно-конверторных цехах для стабилизации химического состава чугуна по содержанию серы и кремния, в мартеновских цехах (без использования кислорода) для обескремнивания и повышения температуры чугуна, в электросталеплавильных цехах — для получения железоуглеродистого полупродукта. При этом в кислородно-конверторных цехах удается стандартизировать состав жидкой части шихты и сократить количество додувок в конвертере, в мартеновских — сделать более горячим начало плавки и сократить ее продолжительность, в электросталеплавильных — обеспечить повышенную частоту стали за счет применения в шихте рафинированного чугуна и металлиэованных окатышей (выплавка такой стали только из окатышей, как известно, вызывает большие затруднения).

Экономический эффект составит око- . ло 150 тыс.руб. s год в мартеновском производстве и до 100 тыс.руб в годв электросталеплавильном.

Формула изобретения

Газлифт для рафинирования чугуна в ковше, содержащий подъемную колонну, фурмы для ввода транспортирующего газа с десульфуратором, и газоот,.:елительную камеру, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования и увеличения срока службы .огнеупоров газлифта, газоотделительная камера выполнена с объемом .равным 0,02-0,010

836116

A èñþðî фиюагрккр

86Р dt4P@Pg7+F

Составитель A Кондратьев

Редактор В. Большакова Техред Н.Ковалева Корректор С. Шекмар

Закаэ 2835/11 . Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государсгвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная, 4 объема ковша и снабжена фурмой для ввода кислородсодержащего.газа, установленной над подъемной колонной на высоте 0,3-1,0 высоты колонны, причем угол между осью фурмы и осью подъемной колонны составляет 50

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация "Новости черной металлургии эа рубежом", М 6, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по эаявке 9 2529476/02, кл. С 21 С 1/02

1977.