Способ удаления окислительного шлака их электродуговой печи

 

О п Й C А Н И Е „„с11ОУВ

ЙЗОБРЕУЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 18.07.80 (21) 2957161/22-02 (51) М. Кл. с присоединением заявя РЙ

С 21 С 5/52

1ввудврстхеиный ивнитвт

СССР (23) ПриоритетОпубликовано 07. 03. 82 ° Бюллетень М 9 ив делан изобретений и открытий (53) УДК 621. 746.. 56 (0 88. 8) Дата опубликования описания 07.03.82

1 (72) Авторы изобретения

А. С.Зубрев, й.А.Смирнов, Д.Ф.Сидоренко и А.С. Иоддвое

- -. -..ОЖхц1i.g

А

), Московский вечерний металлургический инс-(итут

----- -== 1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ШЛАКА

ИЗ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству стали в дуговых электросталеплавильных печах, Известен способ окачивания шлака, 5 предусматривающий использование при этом сервоманипулятора, которым управляется через гидропривод штанга с закрепленной на конце планкой, перемецающаяся в нужных направле" ниях (1 ).

Удаление жидкоподвижного окислительного шлака таким устройством малоэффективно. Необходимо загущать шлак, например добавками извести, что увеличивает длительность плавки и расход флюсов. Кроме того, в цехе необходим дополнительный агрегат (агрегаты), что усложняет производство и повышает себестоимость выплавляемой стали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ удаления шлака с поверхности расплавленного металла, заключающийся в применении гребка, которым шлак скачивается через сливное отверстие слегка наклоненной емкости. При этом спо-. соб отличается вдуванием инертного газа через отверстие в задней стенке емкости на некотором расстоянии от поверхности ванны, за счет чего некоторый участок поверхности освобождается от шлака. Перемещающийся при этом в сторону слива шлак скачивают уже гребками (2).

Недостатком этого способа явля ется то, что сохраняется почти в том же объеме тяжелый физический труд по скачиванию шлака вручную гребками и усложняется конструкция сталеплавильной печи, так как необходима установка заглубленной фурмы для продувки газом. Расход этого газа может быть значительным, т.е. необходимо его вдувать в течение всей плавки (а не только при скачивании

3

91078 шлака) во избежание выхода фурмы из строя.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и доли ручного труда„

Поставленная цель достигается

5 тем, что согласно способу удаления окислительного шлака из электродуговой лечи, включающему удаление его через порог рабочего окна с применением газовой струи, шлак вспенивают io и приводят во вращательное движение газопорошковой струей, которую подают под углом 10-20 к поверхности ванны и тангенциально к окружности печного пространства с расходом эндо- i5 термиче ского флюса О, 5-2, 04 от веса металла, а затем продувают ванну чистым кислородом в течение l 3 мин до слива основной массы шлака.

Отработанный шлак конца окислитель 0 ного периода с повышенным содержанием фосфора должен быть удален из печи перед началом восстановительного периода, для чего его вспенивают. 8спенивание шлака достигают диспергируя в нем твердые тугоплавкие частицы флюса, например извести, которую вдувают в составе порошкообразной смеси (20-303). На этих частицах легче закрепляются выделяющиеся из кипящей ванны пузырьки газа СО. Углеродное кипение интенсифицируется газом"носителем кислородом, который уже в числом виде вдувают после продувки порошком с целью нагрева металла, 35 интенсификации кипения, и вспенивании продувочного шлака, который при этом дополнительно рафинирует металл от серы и фосфора.

Помимо извести в составе вдуваемой порошкообразной смеси имеется железная руда 40-607. и плавиковый шпат 30-50 . Руда обеспечивает поверхностное углеродное кипение ванны, которое сопровождается выделением мелких пузырей газа СО, имеющих не" большую скорость, что особенно важно для вспенивания шлака. Плавиковый шпат обеспечивает высокую жидкоподвижность шлака, необходимую для его

50 самопроизвольного вытекания иэ печи.

Кроме того, плавиковый шлат снижает поверхностное натяжение шлака, что увеличивает его вспениваемость.

Суммарный расход порошкообраэной смеси на продувку не должен быть ниже 0,54 от веса металла, так как в противном случае шлак недостаточно насыщается перечисленными выше компо8 4 нентами и плохо вспенивается. При расходе выше 2,04 печь излишне перегружается шлаком, возврастает расход флюсов, что удорожает технологию.

Угол наклона фурмы (и струи) 1020 устанавливают экспериментально в ходе опытно-промышленных плавок

8 10-тонной дуговой печи. При угле о наклона более 20, практически прекращается вращательное движение шлака, так как горизонтальная составляющая кинетической энергии струи слишком мала. Это.затрудняет удаление шлака из печи.При угле наклона фурмы меньше

10 большое количество порошка выдувается в печную атмосферу в твердом виде, что замедляет формирование жидкоподвижного шлака и тормозит дальнейшее его удаление иэ печи. При угле наклона 10-200 достигается как достаточное заглубление порошка, его нагрев и расплавление,, так и необходимая интенсивность вращения шлака.

Длительность продувки чистым кислородом (1-3 мин) определяется избы" точной по сравнению с марочной канцентрацией углерода, которую необхо-, димо понизить после продувки порошком. Эта длительность обусловлена также необходимостью нагрева металла и шлака до высокой температуры (1650 ), обеспечивающей интенсивное обезуглероживание и вспенивание шлака. При времени продувки менее 1 мин не обесгечивается нужный нагрев и вспенивание шлака. При продувке более 3-х мин происходит излишний пе" регрев металла, перерасход кислорода и возрастает длительность плавки.

Пример, Опытные плавки проводят в 10-тонной электродуговой печи с удалением отработанного окислительного шлака продувкой газопорошковой струей в сочетании с число кислородной, обеспечивающей необходимое вспенивание шлака. После расплавления шихты в течение 100 мин переходят к окислительному периоду, по истечении 30 мин которого получают отработанный шлак. Для его удаления вводят в печь фурму так, чтобы ее конец находился возможно далее от рабочего окна под углом 10-20 к поверхности ванны и тангенциально к окружности печи. Фурму закрепляют на специальной опоре и начинают продувку гаэопорошковой струей, содержащей известь, железную руду и плавиковый шпат в указанных количествах. Давле5 Формула изобретения

Составитель А. Прусс

Техред М.Тепер Корректор И. Пожо

Редактор А. Гулько

Заказ 1046/4 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ><-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9107 ние кислорода в пневмонасосе составляет в среднем 5 атм, По выдуванию

50-200 кг порошка начинают продувку чистым кислородом и через 0,5 мин шлак вспенивается. После 1-2"х мин продувки печь постепенно наклоняют в сторону рабочего окна, и шлак вытекает через его порог. После уда" пения примерно половины шлака продувку кислородом прекращают. Шлак продол10 жает удаляться самотеком, и его остатки удаляют из печи одним гребком.

До удаления остатков шлака берут пробу металла на химанализ и в дальнейшем переходят к восстановительному периоду электроплавки.

Такой способ удаления шлака в значительной степени сокращает тяжелый физический труд при выполнении этой операции. Способ имеет особенно боль-20 шое значение для крупнотонажных электродуговых печей, где окислительный шлак не удается удалять с необходимой полнотой имеющимися средствами. Это, в частности, препятствует 25 получению стали с особо низкими концентрациями фосфора, а также вызывает другие технологические трудности. В то же время удаление шлака

88 предлагаемым способом сопровождается дополнительным рафинированием металла от фосфора, серы и газов.

Способ удаления окислительного шлака из электродуговой печи,вклю" чающий удаление его через порог рабочего окна с применением газовой струи, отличающийся тем, . что, с целью снижения трудоемкости и доли ручного труда, шлак вспенивают и приводят во вращательное движение газопорошковой струей, которую подают под углом 10-20 к поверхнос" ти ванны и тангенциально к окружнос" ти печного пространства с расходом эндотермического флюса 0,5-2,04 от веса металла, а затем продувают ванну чистым кислородом в течение 1-3 мин до слива основной массы шлака.

Источники информации, принятые во -внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 51-11008, кл. 107144, 19732. Патент ФРГ Р 2545262, кл. С 21 С 5/52, 1976. г