Способ обработки чугуна магнийсодержащими реагентами

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11954426 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010780 (21) 2948772/22-02

Р1 М К з с присоединением заявки ¹

С 21 С 1/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК б 21. 7 4 5. .3(088.8}

Опубликовано 3 008,8 2. Бюллетень ¹ 3 2

Дата опубликования описания 30,08.82

B.À. Дворянинов, Г.М. Верцман,Г.Ф. Дудко, В.Н „ Компаниец, Н.И. Глоба, Ю.A. Янкевич и В.Г. Левченко; д р

:г. т., ф» ." 71„ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРЛБОТКИ ЧУГУНА МАГНИИСОДЕРЖАЩИМИ

РЕЛГЕНТАМИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к десульфурации и модифицированию жидкого чугуна в ковшах магнийсодержащими реаген-! тами.

Известны способы обработки чугуна магнийсодержащими реагентами, вклю-.: чающие принудительный ввод порции реагента в жидкий металл t1J .

Основным недостатком известных способов обработки чугуна магнийсодержащими реагентами является недостаточная.степень использования магния . на десульфурацию ввиду того, что значительная часть магния в виде паров .выделяется из расплава, не успев прореагировать.

Наиболее близким к предлагаемому является способ,. который заключается в том, что порции реагента подаются дискретно из отсеков, в которые их предварительно размещают (2).

Основным недостатком известного способа является недостаточная степень использования магния на десульфурацию. Одной иэ причин этого является то, что порции реагента подаются в чугун через постоянные интервалы времени. Порция магнийсодержащего реагента (брикет, спресованный из магниевой стружки, слиток из металлического или пассивированного маг" ния, брикеты из отходов металла, пропитанных магнием и т.д.}, попадая в жидкий чугун, начинает плавиться и затем испаряется, причем интенсивность испарения достигает своей максимальной величины через некоторый интервал времени „, а затем уменьшается до нуля.

Цель изобретения — повышение степени использования магния на десульфурацию за счет изменения частоты ввода порций реагента в процессе обработки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки жидкого чугуна магнийсодержащими реагентами, включающему дискретный ввод

20 порции реагента, магнийсодержащ и реагент вводят с интервалом времени, увеличивающимися в процессе обработки, причем интервал времени между моментами. ввода каждой очередной порции

25 определяют по формуле Д= с и б р(-(3 ) () где m — масса металлического магния в порции реагента, кг, r. — порядковый номер порции, 954426

10

35

Интервалы времени для брикетов массой

4 кг, с

Интервалы времени для брикетов массой 2 кг,с

Порядковый номер брикета

21,9

14,9

25

26,3

17,8

27,0

18,4

27,6

18,8

Е,., — коэффициенты, характеризующие свойства реагента.

На фиг. 1 графически представле-на зависимость интенсивности испарения порции реагента (брикета, спрессованного из магниевой стружки, массой 2 кг/- J !c) в жидком чугуне от времени; на фиг. 2 схематично изображено устройство для подачи реагента, на фиг. 3 — график зависимости интервала времени hI,между вводами очередных брикетов и номером брикета.

Кривая (фиг. 1) условно разбита на .три участка. Характерный вид кривой сохраняется для всех вышеперечисленных магнийсодержащих реагентов,.

Участок l характеризует начальный период испарения магния, интенсивность испарения магния возрастает от нуля по мере прогревания брикета.

На участке II интенсивность испаре" ния возрастает до максимума, а затем начинает уменьшаться, эа этот период испаряется основная масса брикета.

Участок III - интенсивность испарения уменьшается до нуля, происходит испарение остаточной массы брикета.

В начальный период обработки,когда концентрация серы в чугуне макси. мальна, значительная часть времени, в течение которого испаряется порция реагента, является малоэффективной; так как интенсивность поступления паров магния в чугун недостаточна (участки и ill кривой) для барботажа всей массы чугуна в ковше. Следовательно, процесс десульфурации в течение примерно 2/3 периода времени испарения очередной порции реагента идет замедленно и недостаточно эффек- ц тивно, Из экстремального характера кривой описывающей процесс испарения порции магния в жидком чугуне, следует, что порции реагента в начале обработки чугуна, когда концентрация серы максимальна, необходимо подавать таким образом, чтобы начало испарения последующей порции приходилось на тот момент, когда предыдущая порция еще не испарилась окончательно и интенсивность обработки не уменьшилась.

В начальный период обработки по мере уменьшения концентрации серы в расплаве интервал времени между вводами отдельных порций реагента увеличивают, снижая таким образом интенсивность обработки чугуна. Окончательную обработку ведут одиночными порциями, вводимыми практически через постоянный интервал времени.

На основании многочисленных опытов по десульфурации чугуна магнийсодержащими реагентами определена функция, характеризующая изменение интервала времени ьI. между моментами ввода отдельной порции реагента в процессе обработки (формула 1). .Таким образом, изменение частоты подачи порций реагента приводит к повышению степени использования магния и уменьшению времени обработки за счет того, что порции реагента подаются непрерывно и с перекрытием периода времени реакции одной порции реагента периодом времени реакции другой.

Способ может быть реализован следующим образом.

Брикеты иэ магнитной стружки массой 2 кг, спрессованные прессом с усилием 3,5 т/см, подают в наполненный жидким чугуном ковш,вместимостью 100 т. Подачу брикетов в жидкий чугун осуществляют при помощи устройства, содержащего барабан 1 с ячейками, заполненными брикетами 2, спрессованными из стружки. Барабан

1 помещен в герметичную камеру 3, соединенную с полой штангой испарителя 4. При повороте барабана 1 брикет 2 выпадает из ячейки и попадает в полую штангу испарителя 4. Частоту подачи брикетов регулируют скоростью вращения барабана. Варьирование скорости барабана может осуществляться вручную или при помощи программного блока. Для случая брикетов из магниевой стружки коэффициенты I-, M, pr формулы (1) равны соответственно 0,56, 13,46, 0,8, откуда и 056 -(,5

hi=13,46m ехр(-0,8ï ), На графике зависимости и интервала времени д, между вводами очередных брикетов и номером брикета (фиг. 3), кривая 1 и кривая II характеризуют интервалы времени для брикетов массой 2 и 4 кг соответственно.

Интервалы времени между вводами первых десяти брикетов приведены в таблице.

Зависимости величины интервала времени от.порядкового номера брикета

954426

Продолжение таблицы

Интервалы времени для брикетов массой

4 кг, с

Интервалы времени для брикетов массой 2 кг,с

Порядковый номер брикета

Формула изобретения

27,9

28,2

19,2

28,2

19,2

28,2

19,2

2 1с

/РО

/00

Обработка чугуна предлагаемым способом позволяет снизить содержание серы при обработке 70 т чугуна с 20

0,045 до 0,020Ъ при расходе реагента, равном восьми брикетам из спрессованной магниевой стружки.

Способ обработки чугуна магнийсодержащими реагентами позволит на 25

7-10Ъ повысить степень использования реагента..

Ожидаемый экономический эффект рт использования изобретения при обработке 1 млн. т. чугуна составит

50 тыс. руб.

Способ обработки чугуна магнийсодержащими реагентами, заключающийся в дискретном вводе порций реагента в жидкий чугун, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыщения степени использования реагента, порции реагента вводят с интервалом времени, увеличивающимся в процессе обработки, причем интервал времени между моментами ввода каждой очередной порции реагента определяют по формуле ь -жв енр(-(3„ ), где m — масса металлического магния в порции реагента, кг; п — порядковый номер порции, f,о6, P — коэффициенты, характеризующие свойства реагента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3902705, кл. 266-34 Т, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 379629, кл. С 21 С 1/02, 1971.

954426 фи 2

Составитель А. Кондратьев

Редактор A. Фролова Техред N. Гергель. Корректор Г.Огар

Заказ 6369/22 Тираж 587 Подписное

ВНИЦПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4