Способ выплавки молосернистого чугуна в доменной печи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союэ Советских Социалистических Респубпиклеио 29,11.76 (21) 2424 с присоединением заяв Гищарптавниый кпантатСапата Мнниптрпа СССРип делая нзпбрвтеинйи иткрытнЯ а) Пр ритетликоваио 05,037(45) Дата оп иковаиия о И.А.Прокофьев,новский, В.И.Варава,ий, О.Н.Попов,в, И.Н.Кра енко, И.И. тич, А.Я.З В.Й.Бонда Н.И.Поп И.М.Гри С.И.Хри авцев, А.М.Камард естопалов, Е.Н.Ск смановский, В.П.О енко и Г.Е.Нехаев Авторынзобрете(71) Заявите Донецкий научно-исследовательский инст черной металлургии 4) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МАЛОСЕРНИСТОГО ЧУГУНА В ДОМЕННОЙ ПЕЧИтепени пе 0 ж 6 в невомрех Цельни удалековый гапечи навыходе шлЦельмалосерндоменнойделякщей Изобретение относится к черной ме таллургии.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки малосернистого чугуна в доменной печи путем загрузки шихты и подачи дутья, при котором сера иэ шихтовых материалов преимущественно пе-. реходит в шлак 111 .В доменной печи имеется зона циркуляции серы в газообразном виде. В верхней части заплечиков и распаре печи содержание серы в коксе от исход.ного 1,7-1,9 снижается до 0,6-0,8 эа счет удаления органической серы в газовую фазу, при этом, содержание серы в коксе, поступающем к воздушным Фурмам, примерно одинаково как при работе печи на коксе восточных заводов, так и на донецком коксе, несмотря на то, что в первом содержание серы составляет 0,5-0,7, а в последнем 1,7-1,9. Содержание серы в желеэорудных материалах в нижней части шихты увеличивается против исходного в 5-12 раз. за счет усвоения ими серы иэ газовой Фазы. При последующем спускании материалов и образовании шлака и чугуна сера переходит в последний, а затем в большей или меньшей среходит из металла в шлак.Недостатки этого способа заключаются в том, что процесс десульфурации металла шлаком в горне печи лимитируется химическим составом шлака, его физическими свойствами, температурой металла и шлака, условиями контакта жидких фаз; при этом серопоглотительная способность шлака используется неполностью и составляет 30-60 от теоретически возможной. Кроме того, по мере обогащения шихты (содержание елеза в железорудном концентрате 60- 5) количество шлака, образующегося доменной печи, составляет 200-300 кг на 1 т чугуна и, таким образом, сераможет поглощаться малым количест-шлака и в большем количестве пеодит в чугун. зобретения - повышение степеия серы иэ шихты в колошнипреимущественно при работе ернистом коксе и при низком ака на единицу чугуна.остигается тем, что получение стых чугунов осуществляют в печи за счет с язывания выя в газовую фазу серы из кок596624 Формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 1040/29 Тираж 716 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 са в средних горизонтах доменной печипарами магния, загружаемого в печьвместе с шихтой через колошник в виде слитков металлического магния илиотходов магниевого- производства. Приопускании вместе с шихтой и нагревании до 650 С магний плавится и, стекая вниз, насыщает поры кокса и частично остальных шихтовых материалов,а при дальнейшем опускании и нагреведо 1105 С магний испаряется. Зона ис-парениямагния совпадает с зоной максимального содержания серы в газовойфазе, поэтому здесь имеются самыеблагоприятные возможности для связывания серы, так как реакция происхо- )6дит между двумя газовыми фазами приблагоприятных температурных условиях.Термодинамический расчет реакцииобразования соединения серы с магниеми окисления последнего двуокисью уг)лерода свидетельствует в пользу первой реакции.М )фй(г)=МЙ 5(,).фиг-)5 О 0 ф 5.,5 Т (1)Мфр) ф СО .Мд 0 ФСОАЕ=.82000 фЭ 2,6 Т (2)Изобарный потенциал реакций (1) и.(2) при 1200 С (1473 К) соответственно составляет 75000 и 63600 ккал, т.е.реакция образования А(Ябимеет преимущественный характер.30Опыты по выплавке литейного чугуна путем загрузки вместе с шихтовымиматериалами через колошник ферросили-.ция доказывают, что окисление кремнияэа счет окислов железа в нижней частишихты, в распаре и верхней части заплечиков не происходит несмотря нато, что в этом случае образуются жидкие фазы. Эффект от присутствия паровмагния в зоне циркуляции серы в доменной печи следует ожидать не от того, 40что значительная часть последней связывается магнием (в этом случае расход магния чрезмерно высок и экономически невыгоден), а в том, что присутствие паров магния в умеренных количествах позволяет сдвинуть равновесиепо сере в сторону перевода ее в шлак.Применение магния в шихте доменнойпечи для получения качественного металла позволит устранить расходы на 60внедоменную десульфурацию и связанныес ней вопросы использования и службычугуновозных ковшей,а в перспективерасширить гамму сернистых коксующихся углей, что даст зкономию в народном хозяйстве.Предлагаемый способ. осуществляютследующим образом,Слитки магния массой 8-10 кг загружают в доменную печь через колошник 60совместно с коксом, железорудной шихтой и подачей дутья, Опыты проводились на доменной печи Р 3 Донецкого металлургического завода полезным объемом 700 м.Слитки магния в металлических ампулах подавались в скипы с коксом (через 2 подачи в третью) .Расчетный расход магния составляет около 1 кг на тонну чугуна. Было загружено 800 кг магния (50 ампул) в течение двух смен. Исходное содержание серы в чугуне перед проведением опыта составляет 0,063. В середине опыта печь была остановлена на замену воздушной фурмы и похолодала (содержание кремния снизилось с 1,03 до 0,55), основность шлака по СаО: 602 снизилась с 1,21 до 1,14, однако содержание серы на пяти выпусках составило 0,040, а в последующих выпусках медленно возросло до первоначальндго уровня.В. ближайшее время промышленные опыты по предлагаемому способу будут проИ ведены на металлургическом заводе Криворожстальфс целью получения в массовом количестве чугуна с содержанием серы до 0,035 при работе доменной печи в обычных условиях и на Енакиевском металлургическом заводе с целью получения чугуна с содержанием "серы до 0,035 при работе доменной печи с малым выходом шлака (до 250 кг/т чугуна), Технико-экономическая эффективность предложенного способа получения малосернистого чугуна в доменной печисостоит в решении проблемы получения качественного по сере чугуна при его массовом производстве и работе доменных печей в обычных условиях и при малом относительном выходе шлака на существующих агрегатах без дополнительных затрат на строительство установок внедоменной десульфурации и составит около 500 тысруб, на 1 млн. т вы-. плавленного чугуна. Способ выплавки малосернистого чугуна в доменной печи, включающий загрузку шихты и подачу дутья, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, .с целью повышения степени удаления. серы из шихты в колошниковый газ преимущественно при работе печи на сернистом коксе и при низком выходе шлака на единицу чугуна, в печь вводят металлический магний или магнийсодержащие отходы одновременно с шихтой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Ефименко Г.Г. Металлургия чугуна. Киев, 1974, с. 236-240.