Способ обработки шлакового расплава

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ н 1745878(22) Зрявлено 07,1077 (21) 2552605/29-33 с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.2 С 04 В 5/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 669.046. ъ 58 (088.8) Дата опубликования описания 07,07.80 К. К. Прохореико, А. Л. Белявцев, ф. я. ОЛьгинский,В. А. Малягин, С. Ю. Гоберис и Р. П. РаценасОрдена Ленина н ордена Трудового Красйого Знамени институтэлектросварки им.Е,О,Патона АН Украинский ССР,Всесоюзныйнаучно-исследовательский институт. теплоизоляционныхи акустических строительных материалов и изделийи Государственный ордена Ленина союзный институтпо проекти ованию металлургических заводов(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА Изобретение относится к области металлургии, в частности предназна-. чено для использования на предприятиях черной металлургии для коррек" тировки свойств жидких доменных шлаков с целью использования последних, например, для производства минеральной ваты. Известен способ обработки щлако- Щ вых расплавов в шлаковозных ковшах, который предусматривает нагрев и перемешивание жидкого доменного шлака путем продувки погружной газовоздушной горелкой. При этом в него вводится до 20 твердых добавокЦ,Недостатки этого слособа следующие:низкий уровень нагрева шлака (до 1360 оС), ограничивающий количество 2 О вводимых добавок (до 20), при этом модуль кислотности шлакового расплава может быть доведен всего до 1,3, что не позволяет применять полученный шлаковый расплав.для получения высо" 25 кокачественной минераловатной продукции;недостаточная гомогенность расплава по химическому составу из-заЬеполного проплавления всех вводийас твердых корректирующих добавок ввиду низких температур; достигаемых при укаэанном способе;большие выбросы шлака;низкий тепловой КПД процесса ввиду больших потерь тепла с уходящими газами. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ обработки шлакового расплава; включающий нагрев расплава топливно-кислородной смесью постепенным погружением в йего факела с одновременной подачей твердых корректирующих добавок 2). Осуществление этого способа для .улучшения качества расплава путем ввода и расплавления 25-60 корректирующих добавок, невозможно. Это связано с тем, что введение такого большого количества добавок на уровне факела охлаждает зону горения. При этом происходит снижение теплового КПД процесса из-за удлинения эоны горения, в результате чего при больших количествах вводиьых добавок частьтопливаможет догорать за пределами шлаковой ванны.745878 45 50 55 40 Целью изобретения является понышение КПД процесса при введении вшлаковый расплав корректирующихдобавок в количестве 25-60.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе обработки шлакового расплава, включающем нагреврасплава топлиннокислородной смесью"погружеийем н него факела и подачу твердых корректирующих добавок,сначала"погружают факел до уровняповерхности расплава, подают напоследнюю добавки и выдерживаютфакел на этом уровне в течение 2040 общего времени обработки, затемпогружают его на глубину, соотнетствующую 15"25 высоты слоя расплавас послудующей выдержкой в течение20-40 общего времени обработки,после чего Факел погружают на глубину, соответствующую 40-50 высоты слоя расплава.Предложенный способ.осуществляют следующим;образомВ плавильную емкость заливают жидкий шлак (например, доменный), Послеэтого в емкость опускают погружнуюгорелку до сопрокосновения ее сопелс распланом и внедрения Факелов подуровень расплава. Далее в плавильную емкость на поверхность шлака вво дят твержекорректирующйе добавки"вКоличестве 25-60 общей Массы шла"кового расплава, Это обеспечивает по лучение шлакового расплава, имеющеготребуемый модуль кислотности (1,5-2,0и пригодного для получения высококачественной минераловатной продукцииВ начале процесса при наличиихолодного, сильно вязкого шлака,.- погружение горелки на значительнуюглубину сопровождается большимивыбросами шлака и неустойчивым режимом работы горелки. Поэтому соплагорелки должны находиться науровнеповерхности расплава,-а Факел долженвнедряться в расплав. В результатебудет происходить нагрев и расплавление твердых корректирующих добавок,Время, достаточное для такогонагрева и расплавления, по эксйериментальным данным составляет 2040 общего времени получения шлакового расплава при расходе топливокислородной смеси стехиометрического соотношения 50-100 мз/т.По мере нагрева шлакового расплава и расплавления в нем твердых.корректирующих добавок горелку погружают яа глубину,до 25 высоты шлаковой ванны.Погружение. факела вызвано необходимостью увеличения теплбусвоенияи дальнейшего усреднения составарасплава.Погружение горелки на большуюглубину н этот перйод невозможновследствиенарушенияустойчивой работы горелки и сильных выбросов шлака.из-за недостаточно высокой температуры и повышенной вязкости распла=ва,Время для проведения, данной ста 5 дии продувки составляет 40 общеговремени ведения процесса. Оно является достаточным для того, чтобы нагреть. расплав, При этом температурарасплава возрастает до 1500-1700 ОС,что обеспечивает проплавление"практически всех нведенных твердых коррек-.ТИРующих добавокДля окончательного усреднениясостава и температуры шлаковогорасплава горелку погружают на макси 15 мальную глубину, при которой происходит перемешинание всей массырасцлава, но исключается контактФакела со стенками емкости. Такаяглубина должйа быть близка к поло 20 вине высоты шлаковой ванны.Ниже проводится конкретный пример осуществления предполагаемогоизобретения.еЖидкийдоменный шлак (2 т) заливают в емкость. После этого вемкость опускают погружную горелкудо внедрения факелов под уровеньрасплава, вдувая горящую газовуюсмесь природного газа и кислородаиз расчета 70 м 7 т. Затем в шлаквводят 0,8 т корректирующих добавок (щебня, кремнезема), что сос) тавляет 40 массы расплава,Время продувки после внеденияЗ 5 добавок составляет 15 мин или 30общего времени приготовления расп-лава. По мере пропланления добавокгазокислородную горелку опускают наглубину 25 см в расплав и н течение40 16 мии (40 общего времени) проводятполное проплавление добавок и усреднение соСтава расплава, подняв температуру до 1580 С,Далее газокислородную горелку опускают на глубину 50 см от поверхности расплава. Интенсивное перемешивание шлакового расплава струями пламени, его высокая температура позволяют существенным образом ускорить процесс растворения корректирующих добавок и гомогенизировать шлаковый расплав, повысив его модуль кислотности до 1,53,Это позволит применять полученный шлаковый. расплав для изготовления из него высококачественной минераловатной продукции.Преимущества предполагаемого способа заключаютсян следующем:улучшается качество полученного шлакового расплава в результате повышения его кислотности и однородности;- ускоряется процесс расплавления требуемого количества корректирующих добавок 1745878 Формула изобретения 20 Составитель Л. ЧубуковаРедактор И, Квачадэе Техред Л. Теслюк КорректорИ. Муска Заказ 3885/15 Тираж 671 Подписное ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г ужгород, ул. Проектная, 4 г уменьшаются выбросы шлака, ста билиэируется режим работы горелки;увеличивается тепловой КПД про" цесса.Перечисленные преимущества поз" волят применять полученный шлаковый расплав для изготовления из него высококачественной продукции,Ожидаемый экономический эффект применения данного способа в мийераловатном производстве составит 4-6 руб 10 на тонну расплава. Одновременно будеМ обеспечено производство высококачественных минераловатных изделий из жидких металлургических шлаков. Способ обработки шлакового расплава, включающий нагрев расплава топливно-кислородной смесью погружением в него факела и подачу твердых корректирующих добавок, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью возможности повькения КПД процесса при введении в шлаковый расплав корректирующих добавок в количестве 25-60, сначала погружаютфакел до уровня поверхности расплава, подают на последнюю добавки ивыдерживают факел на этом уровне в течение 20-40 общего времени"обработки, затем погружают его на глубину,соответствуюшую 15 - 25 .высоты слоярасплава с последующей выдержкой в течение 20- 40 общего времени обработки, после чего факел погружают наглубину, соответствующую 40-50 высоты слоя расплава. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пиоро Л, С. и др. Получение в