Способ нагрева металлического лома

(505 С 21 С 7/00, 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ овышение эффек плавильного про еты лома счетным ускают в ве кото- лаковый вленным(71) Запорожский индустриальный институт и Металлургический комбинат "Запорожсталь"(56) Заявка ФранцииМ 2483952, кл. С 21 С 5/52, 1981.Заявка ЯпонииМ 62-29485, кл. С 21 С 5/52, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1027223, кл. С 21 С 5/28, 1983. (54) СПОСОБ НАГРЕВА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА(57) Изобретение относится к способам нагрева металлического лома расплавленным Иэобрет производств таллов с ис может при промышлен Цель из тивности на р цесса. Способ осуществляют следующим обра зом,На поддоне устанавливают пак в виде вертикальных стенок с р зазором между ними. Поддон оп нагревательную емкость, в качес рой может быть использован ш ковш, Последний заливают распла шлаком и может применяться в черной и цветной металлургии. Цель изобретения - повышение эффективности нагрева лома и плавильного процесса, Способ включает операции ввода в нагревательную емкость дискретной системы пакетов лома, заливку системы шлаком, выдерживание, извлечение лома и затвердевшего шлака, разделение компонентов системы, использование нагретых пакетов в металлургической печи. Структура системы обеспечивает при заданном соотношении масс лома и шлака равенство объема шлака и пустот между пакетами, При нагреве лома до повышенных температур система пакетов заливается шлаком дважды, При двухступенчатом нагреве лома шлак в промежутке удаляется иэ нагревательной камеры жидкотекучим. 0 шлаком, который полностью заполняет за зоры между пакетами лома. Систему выдер- д живают до установления равновесной или близкой к ней температуры, В конце процесса шлак может быть в жидкотекучем или 0" окристаллизованном состоянии. Поддон извлекают из нагревательной камеры и затвердевший шлак отделяют от лома известным способом, например, с помощью вибровоэдействий на систему. Поддон с частично нагретым ломом снова помещают в нагревательную камеру и заливают расплавлен н ым шлаком вторично. Конечная температура вторичного нагрева может быть ниже или выше температуры плавления шлака. После выдержки поддон с нагре 1696496тым ломом извлекают из нагревательной ка"меры, пакеты лома сгружают в лоток иликорзину и подают в металлургическую печькак часть метэллошихты, Слитый после вторичного нагрева лома шлак используют дляпервичного нагрева лома последующейплавки описанным способом,Пример 1.Одноступенчатый нагрев лома конечным шлаком конвертерной плавки.Исходные данные для расчета: начальная температура конвертерного шлака1600 С; конечная температура шлака1150 С; начальная температура лома 2 ООС;конечная температура лома 1160 С. Теплсемкости; Сш 0,624 ккал/кг,град; С О;463ккал/кг.град, С 0,105 ккал/кг.град; С0,163 ккал/кг.град.Плотность лома в пакетах 3120 кг/м,3плотность расплава шлака 2910 кг/мз,Располагаемое тепло шлака цш = (с 1)(ст)ш = 465,95 ккал/кг.Тепло, необходимое для нагрева ломаЦл = (с 1)л-(сс)д = 185,35 ккал/кг.Массовое соотношение лом - шлак Ко-.=2,51 кг/кг.Объемное соотношение лом - шлак Кч. 2,34 м /м.Структуру лома на поддоне при толщине пакетов, например, 400 мм выкладываютс зазором 400/2,34 = 170,0 мм.Продолжительность выдерживания зависит от порозности пакетов, их толщины изаданных температур нагрева лома, она составляет 40-90 мин. После выдержки поддон извлекают, виброколебаниямиразрушают связь шлака с ломом и подаютпоследний при 1150 С в конвертер.П р и м е р 2, Двухступенчатый нагревлома конвертерным шлаком до 1350 С. Поскольку структура лома в обоих периодахнагрева остается неизменной, то промежуточную температуру нагрева лома находятпри уСловии К 41= Кц 21-я ступень нагрева. Располагаемое тепло шлака цш 1 = 208,65 ккал-кг, Тепло, воспринятое ломом, принимают с последующимуточнением (11= 933 С), ол 1-= 69,42 ккал/кг.Массовое соотношение лом - шлак Кя 1 =3,00 кг/кг.И-я ступень нагрева, Располагаемоетепло шлака вше = 440 85 ккал/кгТепло, воспринимаемое ломом цд 2 =147,18 ккал/кг, Массовое соотношение лом- шлака КП 2:= 2,99 кг/кг,Ввиду хорошей сходимости Кч.расчет неповторяют,Объемное соотношение лом - шлак Х =2,79 м /м . 10 15 20 25 30 35 40 45 Принимают толщину пакетов 400 мм, тогда зазор между вертикальными стенками устанавливается 143 мм.Из сравнения вариантов 1 и 2 видно, что во 2-м варианте лому сообщено в итоге 645,5 ккал/кг тепла, что на 183,55 ккал/кг больше, чем в варианте 1, однако расход шлака уменьшается на 7%.При использовании в металлошихте 50 лома выход шлака в конвертере составляет 175 кг/т лома, т.е. К = 5,71, Таким образом, соотношение шлак - лом вконвертере,не;соответствует условиям примеров 1 и 2 и необходимо привлекать для нагрева лома шлаки неконвертерного передела, например доменные, По расчетам на заводе с полным металлургическим циклом для нагрева лома конвертерного передела, потребляющего весь производимый чугун, необходимо использовать 31,4 О доменного шлака для этих целей,Из расчета следует, что при доле лома в металлошихте до 50% и применении при нагреве конвертерного шлака, выход которого составляет 15; к массе стали, соотношение шлак - лом равно 0,9, Такой же расчет по отношению к доменному шлаку дает величину 1,8. По предложенному способу лом прогревается именно шлаком, поэтому общий расход тепла уменьшается.Таким образом, по продолжительности процесса в конвертере и по затратам тепла предлагаемый способ обеспечивает большую эффективность.В технологическом отношении нагрев металлолома шлаком также более выгоден: не происходит окисления металла; металлолом оказывается в конце процесса покрыт намороженным шлаком (или частью шлака), это защищает пакеты, особенно легковес, от, угара в конвертере; пакеты легковеса заполняются шлаком и изнутри, а контактный нагрев шлаком на порядок интенсивнее, чем нагрев газом. Формула изобретения Способ нагрева металлического лома при выплавке стали, сплавов и цветных металлов, включающий ввод в емкость лома, заполнение порозностей в нем расплавленным шлаком, выдержку и удаление шлака, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева лома, шлак вводят в пакетированный лом при соотношении масс лома и шлака, равном 1;(0,9 - 1,8), при этом объем шлака равен обьему пустот между пдкетдми и внутри пдкетов.