Способ получения синтетического шлака

(1 1) 735643 Сеез СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл. С 2 С 5/54 Гесударетаанньа кюмнтет СССР до делам нзобретеннй н втнрытнй(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА 1Изобретение относится к металлургии, конкретнее к металлургии стали, и может ис. пользоваться в высокопроизводительных стале . плавильных, например конвертерных цехах, имеющих в своем составе шлакоплавильные печи для выплавки синтетических шлаков, предназначенных для рафинирования стали в ковше.Известны различные способы получения ра., финировочных синтетических шлаков, в том1 О числе, из самоплавких птлаковых смесей.Известен, например, способ получения спите. тического рафинированного шлака непосред. венно в ковше из самоплавких"шлаковых смесей, При этом испольую составляюшие 15 (например, силикокальций, алюминий, селитру,и т,п.), снособствующие протеКанию экзо. термических реакций эа счет которых плавится и нагревается до требуемой температуры рафинировочный шлак .Недостатком этого способа является то, что применение самоплавких шлаковых смесей сопряжено со взрыво и пожароопасностьюих приготовления и транспортировки. Кроме того, получаемые синтетические шлаки дороги,а сама технология рафинирования имн сталине дает стабильных результатов,Современные способы выплавки синтетических шлаков основываются на получении в пшакоплавильной печи шлаковых расплавов высокой рафинировочной способности эвтектического или близкого к нему состава и, вследствие этого, имеющих высокую, до 300 - 400 С,степень перегрева над температурой плавления.Получение таких шлаков даже в современ.ных шлакоплавильных печах с водоохлаждаемыми элементами футеровки ванны сопровож.дается эначитегьным износом футеровки из-замалой толщины образующегося гарнисажа. Вряде случаев этого гарнисажа практическине образуется.Известен, например, приводимый в качествепрототипа способ получения синтетическогоалака, заключающийся в сплавленни в шла.коплавильной печи, глиноземсодержащих материалов и извести, взятых в соотношении1:(1,2 - 1,4), нагреве шлака до температуры1680 - 1750 С (т.е, с перегревом над темпе.35643 4 5 15 го 25 30 ной печи. 4 о шлака 3ратурой плавления на 300 - 350 С), выпуска его в ковш и использовании этого шлакадля рафинирования стали в ковше 12.Недостатком этого способа является то,что получаемый-в печи шлак имеет высокуютемпературу перегрева над температурой,плав.ления шлака. Это затрудняет получение на ра.бочем слое футеровки ванны печи надежного,и стойкого гарнисажа, что, в свою очередьснижает стойкость футеровки печи, способствует быстрому ее износуи остановке печи нахолодный ремонт, Кроме того, получение вшлакоплавильной печи шлака готового (требуемого) химического состава связано с тем,что проведение всех операций по его полу.чению производится в шлакоплавильной печи,а это в значительной степени ограничиваетее производительность. Последняя же является, в большом числе случаев, определяю-.щим фактором в выборе направления вне.печного рафинирования стали,Цель изобретения - увеличение производительности шлакоплавильной печи, повышение стойкости ее футеровки, снижение себесто.имости синтетического шлака и рафинируемойим стали.Это достигается тем, что глиноземсодержащие материалы и известь сплавляют в шлакоплавильной печи в соотношении масс, рав-,ном 1,(0,3 - 0,9), а при выпуске жидкогошлака из печи в ковш присаживают остальную часть извести. Отношение массы выпускаемого из печи жидкого шлака к массе известиравно 1:(0,4 - 0,9). Предусматривается возмож,ность сплавления жидкого синтетического шлака с известью при его выпуске из шлакоплавильной печи путем равномерной присадкиизвести, в том числе подогретой до 200 -600 С на струю выпускаемого шлака, Возможно также выпускать из печи жидкий синтетический шлак в/на известь, находящуюся вковше и нагретую вместе с ним до 400 -1200 С. Можно заменять известь, сплавляемуюв ковше с выпускаемым из печи жидкимсинтетическим шлаком, эквивалентным по кальцию количеством других, содержащих соедине.ния кальция материалов, например плавиковым шпатом, хлористым кальцием, цианамидом кальция идр.Соотношение масс, сплавляемых в печиглиноземсодержащих материалов и извести,. равное 1:(0,3 - 0,9), обусловлено тем, что вэтом случае в печи получается шлаковый рас.плав, обогащенный до 70% окисью алюминия,Этот шлаковый расплав имеет температуруоплавления порядка 1700 - 1720 С., При егонагреве до 1750-1800 С перегрев над температурой плавления составляет всего .50 в 1 С.Это способствует образованию на рабочей поверхности футеровки ванны печи, особеннов районе холодильников, стойкого гарнисажас;толщиной гарнисажной корочки около 30 -50 мм, которая надежно защищает рабочуюповерхность футеровки ванны печи от агрес-.сивного воздействия . находящихся в печи рас.плавленных материалов,Прием сплавления жидкого синтетическогошлака с известью при его выпускеизшлакоплавильной печи путем равномерной присадкиизвести, в том числе подогретой до 200 о600 С на струю выпускаемого из печи жидкого "шлака при отношении массы выпускае.мого из печи жидкого шлака к массе извес.ти, равном 1:(0,4 - 0,9), обусловлено получениемсинтетического шлака требуемого химическогосостава по содержанию окиси алюминия и извести и необходимым (на 300 - 350 С) перегревом этого шлака над температурой плавления,Последнее достигается тем, что растворениеизвести в обогащенном окисью алюминия шла.ковом расплаве сопровождается выделениемтепла и понижением температуры плавленияшлакового расплава до температуры 1350, -1450 С,что и создает необходимый нагрев,достаточный для рафинирования таким шлакомстали в ковше. Кроме того, вынесение операнди присадки извести в ковше на струю выпускаемого из шлакоплавильной печи обога-щенного окисью алюминия шлака повышаетна 30 - 60% производительность шлакоплавиль Предварительный нагрев ковша с известьюулучшает ее растворение, а замена части извести эквивалентным по кальцию количест. вом других материалов, содержащих соединейия кальция, например, плавикового шпата,хлористого кальция, цианамида кальция и т,п. повышает рафинирующую способность Ниже приведены варианты осуществления,способа, не исключающие других вариантов в объеме заявляемого,Вариант 1, В шлакоплавильную печь загружают порциями глиноземсодержащие материалы и известь в весовом соотношении 1:0,9, расплавляют их и наплавляют шлак в полном объеме, загружая в печь порции гли. ноземсодержащих материалов и извести в тех же порциях.Перед выпуском из печи шлак имеет темпе. ратуру 1720 С, а содержание в нем окиси алюминия и кальция равно, соответственно, 55% и 40%. При выпуске шлака из печи в ковш на струю шлака равномерно присаживают свежеобожженную известь фракции 20 - 100 мм, нагретую до 300 С в соотношении массы шлака к массе извести, равном 1;0,4, После выпуска шлака в ковше получаю 1 шлак735643 6плавильной печью позволит получить зкономи.ческий эффект на снижении условно. постоянных расходов и зкономии на ремонтах около 400 тыс. рублей в год. Составитель И, ЧепиковаТехред О.Андрейко Корректор Г, Назарова Редактор Л. Лашкова Тираж 608 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская набд, 4/5Заказ 2362/19 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5содержащий 40,5% окиси алюминия и 54,5%фокиси кальция и имеющий температуру 1700 СРафинирование этим шлаксью стали проводятв обычном порядке,, Вариант 2, Все операции проводят как вварианте 1, но отношение массы, заваливае.мой в печь глиноземсодержащей шихты кмассе извести, принимают равным 1:0,4,а массы выпускаемого из печи шлака к масосе, находящейся в нагретом до 1200 С вковше извести, принимают равной 1;0,9.В печи имеют нагретый до температуры1780 С шлак, содержащий 70% окиси алюминия и 25% окиси кальция, а в ковше получают шлак, содержащий 41% окиси алюминиян 54% окиси кальция и имеющий температуру 1750 С.Вариант 3. Все операции проводят как ввариантах 1 и 2, но соотношение масс глиноземсодержащей шихты и извести принимаютравным 1:0,6, а соотношение массы выпускаемого шлака к массе вводимой в негоизвести принимают равным 1;0,65. В печиполучают шлак, содержащий 60% окиси алюминия и 30% окиси кальция с температурой 251750 С, а в ковше шлак содержит 42%окиси алюминия и 53% окиси кальция иимеет температуру 1700 С.Замена части извести на эквивалентныеколичества плавикового шпата, хлористого З 0кальций и цианамида кальция дает аналогичные результаты,Осуществление сйособа позволяет увеличитьна 30 - 60% производительность шлакоплавильной печи, повысить стойкость футеровки печидо 1 года, ликвидировав, в среднем 2,5 ре.монта в год.Общий экономический эффект от внедрения способа в цехе только с одной шлакоФормула изобретения 1. Способ получения синтетического шпака,включающий сплавление в шлакоплавильнойпечи глиноземсодержащих материалов и извести, взятых в соотношении 1".(1,2-1,4), пере.грев шлака над температурой плавления и выпуск шлака в ковш, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности печи и стойкости футеровки, глиноземсодержащие материалы н известь сплавля.ют в печи в соотношении 1:(0,3 - 0,9), а остань.ную часть извести присаживают при выпускешлака из печи в ковш.,2. Способ по п. 1,.о т и и ч а ю щ и й-с я тем, что известь, подогретую до температуры 200 - 600 С, равномерно присаживают наструю шлака.3, Способ по пп. 1 н 2 о т л и ч а ю щ и йс я тем, что известь присаживают на дно ковшаи нагревают ее вместе с ковшом до температуры400 - 1200 С Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Крупман Л. И. и др, Выбор состава иопробование самоплавких шлаковых смесейдля рафинирования стали в ковше, Сборниктрудов ДОННИИчермет, 1973, вып. 13, с. 101 -108.2. Воинов С. Г. и.др. Рафинирование стали11ЪЪсинтетическими шлаками. - М Металлургия,1970, с. 118 - 149.