Способ нейтрализации конечного шлака

 

Изобретение относится.к области черной металлургии и,в частности,может быть использовано при выплавке стали в мартеновских и двухванных сталеплавильных агрегатах. Целью изобретения является повышение стойкости футеровки сталеплавильного ковша . Поставленная цель достигается за счет повышения основности и вязкости шлака при одновременном снижении его окисленноеТИ и температуры, Что обеспечивается в результате двухэтапного ввода раскислякщих материалов в печь за 5-10 мин до выпуска металла и в ковш. В печь присаживают отходы производства вторичного алюминия. Количество отходов составляет 1-4 кг/т стали. Кроме того, в ковш во время вьтуска шлака вводят смесь отходов производства вторичного алюминия и доломита в соотнсяпенин I: (0,2-2,0) с общим расходом 2-8 кг/т стали, причем 60-80% смеси вводят в ковш в начале , а 20-40% - в конце выпуска шлака из печи. Это позволяет увеличить стойкость футеровки сталеплавильных ковшей на 47,7-52,3%. 3 табл. а S (/ СО 4 СО 00

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„, 310433 А1

r5o 4 С 21 С 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3954481/22-02 (22) 20.09.85 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Запорожский металлургический комбинат им. Орджоникидзе (72) А.В. Гребенюков, Е.А. Подгородецкий, В.А. Куличенко, Г.В. Горлов, В.А. Митько, А.И. Мастицкий и С.П. Терзиян (53) 669.184(088.8) (56) Выплавка стали в мартеновских печах. ТИ 226-СТ.M.-01-82. — Запорожье, 1983.

Беловолова О.И. и др. Производство низколегированной стали 09Г2 в двухванной печи. — РЖ. Сер. Металлургия, 1979, ¹ 8. — Реф. 8 В516 деп. в КГМИ. (54) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ КОНЕЧНОГО

ШЛАКА (57) Изобретение относится к области черной металлургии и,в частности,может быть использовано при выплавке.стали в мартеновских н двухванных сталеплавильных агрегатах. Целью изобретения является повышение стойкости футеровки сталеплавильного ковma. Поставленная цель достигается за счет повышения основности и вязкости шлака при одновременном снижении его

-окисленности и температуры, что обеспечивается в результате двухзтапного ввода раскисляющих материалов в печь за 5-10 мин до выпуска металла и в ковш. В печь присаживают отходы производства вторичного алюминия. Количество отходов составляет 1-4 кг/т стали. Кроме того, в ковш во время выпуска шлака вводят смесь отходов е производства вторичного алюминия н доломита в соотношении l:(0,2-2,0) с общим расходом 2-8 кг/т стали, причем 60-SOX смеси вводят в ковш в на- С чале, а 20-40X — в конце выпуска шлака из печи. Это позволяет увеличить стойкость футеровки сталеплавильных ковшей на 47,7-52,3Х. 3 табл. 1, ф

Таблица 1

Содержание РеО в шлаке перед выпуском (числитель) и вязкость шлака, Па ° с (знаменатель) Период ввода отходов, мин до выпуска

Расход отходов производства вторичного алюминия, кг/т

18,5/0,22 18,4/0,21 18,6/0,22 19,3/0,28 18,8/0,26 20,4/0,18

0,9

12,8/0,30 8,7/0,32 8,6/0,34 8,5/0,33 8,7/0,32 12,4/0,31

11,6/0,30 8,8/0,31 8,8/0,32 8,4/0,35 8,9/0,38 13,2/0,30

10,2/0,21 12,4/0,20 12,8/0,25 14,0/0,26 15,2/0,28 13,8/0,29

1 131043

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в мартеновских печах и двухванных сталеплавильных агрегатах. 5

Цель изобретения - повышение стойкости футеровки сталеразливочного ковша.

Основными факторами, определяющими износ футеровки, являются основ- 10 ность. печного шлака, содержание в нем окислов железа, вязкость и температура шлака в ковше.

Уравнение регрессии следующее:

И = 14,8-7,6В+0,94(FeO) -18,6N +

+ 0,001Т, (1)

r = 0,89, где И вЂ” износ футеровки;

 — основность конечного шлака;

Pe0 — содержание в шлаке окислов

20 железа, 7.;

N — вязкость шлака, Па с;

Т вЂ” температура шлака, С.

Таким образом, для увеличения стойкости футеровки ковша (снижения скорости ее износа) необходимо повысить основность и вязкость шлака при одновременном снижении его окисленности и температуры. Предлагаемый способ

Иэ данных, приведенных в табл. 1, следует, что минимальная окисленность 55 шлака при сохранении на неизменном уровне его вязкости, обеспечивается при вводе отходов производства вторич— ного алюминия в агрегат за 5-10 мин

3 2 нейтрализации печного шлака позволяет осуществить необходимый комплекс воздействий на шлак и повысить стойкость футеровки ковша.

Присадка в сталеплавильный агрегат

Отходов производства Вторичного алю миния, содержащих 8-30Х металлического алюминия и 50-657. глинозема, позволяет снизить окисленность всей массы печного шлака перед выпуском, причем присадка отходов производства . вторичного алюминия менее чем за

5 мин до выпуска неэффективна вследствие того, что процесс растворения присадки в печном шлаке не успевает достичь своего завершения до начала выпуска, а присадка отходов более чем за 10 мин до выпуска приводит к возникновению вторичного окисления шлака, что делает ее нецелесообразной.

При расходе отходов менее 1 кг/т стали не достигается эффекта снижения окисленности шлака, а прн расходе более 4 кг/т снижается вязкость шлака.

В табл. 1 приведены результаты опытных плавок в 500 т мартеновской печи с присадкой отходов производства вторичного алюминия в различные периоды доводки и с различными расходами. до выпуска с расходом 1-4 кг/т стали.

Повышение вязкости шлака в сталеплавильном агрегате нежелательно, так как в этом случае увеличивается продолжительность выпуска шлака, что

131043

Таблица 2, Массовое отношение отСнижение Повышение

Повышение вязкости

Снижение содержания FeO в основности после температуры шлака, С ходы производства вторичного алю,миния — допосле присадки, Па с шлаке пос- присадки ле присадки, 7 ломит

0,10

1:0,2 3,6

0,3

0,15

2,8 0,4

0,36

1:О

2,6

0,4

1:2

0,32

0,32

82 снижает производительность агрегата, поэтому это осуществляется в ковше.

Нейтрализацию шлака в ковше производят комплексным методом, включающим дальнейшее снижение окисленности, 5 повышение основности и вязкости, снижение температуры шлака. Данный комплекс воздействий реализуется за счет того, что в ковш вводят смесь отходов производства вторичного алюминия и доломита. При этом алюминий, содержащийся в отходах, восстанавливает окислы железа, содержащиеся в аг1:0,1 3 5 0,05

1:2,1 0,8 0,2

Максимальный эффект нейтрализации шлака достигается при применении смеси, состоящей из отходов производства вторичного алюминия и доломита при соотношении ингредиентов 1:(0,2-2,0).

Подстановка полученных значений в уравнении (1) показывает, что износ футеровки при этом соотношении минимален.

При расходе смеси менее 2 кг/т стали не достигается снижения износа футеровки, а при расходе более 8 кг/т стали дальнейшего улучшения параметров, обеспечивающих стойкость футеровки, не происходит, что делает увеличение расходов более 8 кг/т нецелесообразным. Присадка смеси в ковш нецелесообразна в два приема, что обеспечивает на первом этапе нейтра- у лизацию эрозионного воздействия всей массы агрегатного шлака, перетекающего в шлаковую чашу через сталеразливочный ковш, а на втором этапе

3 4 регатном шлаке, повышая его вязкость и снижая окисленно сть, глино з ем о тходов частично растворяет доломит, повышая основность шлака, при этом происходит снижение температуры агрегатного шлака и дальнейшее повышение его вязкости.

Количественные характеристики применяемой смеси были определены в про- цессе лабораторного эксперимента, результаты которого приведены в табл. 2. окончательную нейтрализацию шлака, остающегося в ковше во время разливки плавки. При этом ввод на первом этапе, в начале выпуска шлака, менее

60Х смеси приводит к тому, что износ футеровки возрастает вследствие недостаточного нейтрализующего эффекта присадка малой массы, а при вводе более 807. возрастает износ футеровки во время выдержки металла в ковше и разливки стали вследствие недостаточного количества смеси для нейтрализации конечного шлака, остающегося в ковше. Кроме того, экспериментальные данные, полученные при выпуске стали из двухванного сталеплавильного агрегата 2х250 т, показали, что при распределении смеси 60-80Х на первом этапе и 20-40Х на втором достигается оптимальное с точки зрения стойкости футеровки соотношение между активностью, массой, временем пребывания в ковше агрегатного шлака и распределением смеси по периодам (см. табл. 3).

1310433

Таблица 3

Износ футеровки ковша за один налив (мм).

Доля смеси, вводимой в начале схода шлака, 7. - Г-1

Расход смеси, кг/т

) J

11,9 12,3 !4,5

l2,l 16,7

13,8

7,9 8,0

8,1

7,9

l5,4

12,5 8,2 8,3

7,8

16,?

16,1 8,2 7,8

7,8

8,0

14„2

12,7

10,3 7,8

10,6 11,4

8,1

l0,9

l1,6

10,0

11,8

Следовательно, при расходе смеси на нейтрализацию шлака в ковше 28 кг/т стали и ее распределении по этапам обеспечивается максимальная стойкость футеровки ковшей, достигающая при применении футеровки из шамотного кирпича 12-14 наливов без промежуточного торкретирования или ре-монта.

Пример 1. Сталь марки ЗКП выплавляли в двухванном сталеплавильном агрегате 2х250 т. Продувку производили кислородом через сводовые фурмы с интенсивностью 6200 м -/ч. Содер35 жание углерода в-металле в конце продувки составляло 0,06Х, содержание

FeO в шлаке 36,2%. За 5 мин до выпуска плавки в ванну присаживали 0,25 т (1 кг/т) отходы производства вторич— ного алюминия. При этом к началу выпуска содержание FeO в шлаке снизилось до 22,87., в начале выпуска шла" ка в ковш присаживали 0,36 т смеси (1,4 кг/т), состоящей из 0,3 т отходов производства вторичного алюминия и 0,06 т доломита (соотношение 1:0.,2) в конце выпуска шлака из агрегата в ковш присаживали 0,15 т смеси того же состава, при этом температура шпака снизилась с 1620 до 1580 С, содержание FeO в шлаке составило 8,2%, износ футеровки, измеренный по шлаковому поясу после разливки плавки:, не превышал 8 мм. Снижение активности шлака, кроме того, привело к увеличению степени усвоения, марганца пз ферромарганца с 72 до 86Х.

Пример 2. Сталь марки ЗКП выплавляли в тех же условиях, что и в примере 1. Содержание углерода в металле в конце продувки составляло

0,07Х, содержание РеО в шлаке 24,2%.

За 7 мин до.выпуска плавки в агрегат присаживали 0,5 т (2 кг/т) отходов производства вторичного алюминия, при этом содержание РеО в шлаке снизилось до 16,5%. После схода металла на шлак присаживали 1,25 т смеси (5 кг/т), состоящей из 0,625 т отходов производства вторичного алюминия и 0,625 т доломита (соотношение 1:1), причем 0,875 т смеси (707) было введено в начале, а остальная ее часть в конце выпуска шлака. Содержание

FeO в шлаке, отобранном из ковша после разливки, составляло 8,2%, основность шлака повысилась по сравнению с основностью перед выпуском на

0,4 ед,,усвоение марганца из ферромарганца 85%, износ футеровки 7,5 мм.

Пример 3. Сталь марки ЗКП выплавляли в тех же условиях, что и в примерах 1 и 2. Содержание углерода перед выпуском составляло 0,057, содержание РеО в шлаке 387, основность шлака 2,2. За 10 мин до выпуска в ванну присаживали 1,0 т отходов производства вторичного алюминия, при этом содержание РеО в шлаке снизилось до 18%. После схода плавки на шлак в ковше присаживали 2 т смеси (8 кг/т), состоящей из 0,61 т шлака производства вторичного алюминия и

Составитель С. Миронов

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Ходанич

Корректор C. Шекмар

Заказ 1869/26 Тираж 550

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 13104

0,133 т доломита (соотношение 1:2), причем 1,6 т смеси (80 ) присаживали в начале, а 0,4 т смеси (20 ) в конце. выпуска шлака. Содержание FeO в ковшевом шлаке составило 8,2, основность шлака повысилась до 2,7, температура шлака снизилась с 1610 до

1520 С, усвоение марганца из ферромарганца 86%, износ футеровки 8,2 мм.

Использование предлагаемого способа нейтрализации конечного шлака позволяет сократить износ футеровки сталеразливочного ковша с 16,618,4 мм за один налив до 8,2 мм, что в итоге дает увеличение стойкости футеровки ковшей на 47,7-52,3%.

33 8 формула изобретения

Способ нейтрализации конечного шла= ка, включающий ввод раскисляющих ма-, териалов в печь эа 5-10 мин до выпуска металла в ковш, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения стойкости футеровки сталеразли-. вочного ковша, в печь вводят отходы производства вторичного алюминия в количестве 1-4 кг/т стали, а в ковш во время выпуска шлака — смесь отходов производства вторичного алюминия и доломита в соотношении 1:(0,2-2,0) с общим расходом 2-8 кг/т стали, причем 60-80 смеси вводят в ковш в начале, а 20-40 — в конце выпуска шлака из печи.