Способ рафинирования жидкого металла

72) Авторы изобретен н еценко, Г. Л. Елинс Н сенко, ф, В, Мур и В. В. Мос ленко Украинский научсталей, сплавовордена Трудового вательский инст вов и Электро Знамени завод ьмина о-ис специальных рроспл асного Н. Куз еталлургически неп оспецсталь вител(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАН КО ЦтАЛЛА Изобретение относится к черной метал лургииконкретно к внепечному рафинированию металлов.По основному авт. св. Иб 178843 известен способ вакуумирования жидких м таллов с одновременной обработкой их столбом шлака, включающий пропускание жицкого металла через барометрический столб шлака 11.Недостатками указанного способа явля ются нестабильность хода процесса обра ботки и низкая эффективность рафинирова иия, связанные со значительными колебапо яют слецуюшим ос и уровня шлаков елью изобретен стабилизации хоцние эффективности ого столба.ия является обеа обработки рафинирования ш Пост того чается зв счет ерез столб сходом метвлречного сечем 140 ввленная цель,цостиг перелив металлашлака ведут с удельным ралв нв единицу плошади попеиия шлакового столба, равнь350 кг/с м . Металл непрерывно поступает в Ъерхнюю часть столба и выводится из нижнейе- его части, При движении металла черезстолб шлака в соответствии с законамигидродинамики происходит дробление металла на капли и образование шлакометаллической эмульсии. Часть металла постоянно находится в шлаке (в течение време 10ни прохожцения через столб). В соответствии с законами физики высота барометрического столба жидкости определяется барометрической разностью цавлений и плотспече- ностью жидкости ( Н= ). ПоэтомуР.1% У и новы-высота столба шлакометвллической эмульметвл.- сии также зависит от барометрическойразности давлений и средней плотностиэмульсии ( ). Учитывая, что барометрическая разность давлений изменяетсянезначительно, высота столба в основномзависит от плотности эмульсии. Эмпиричесиво зависимость плотности эмульсии отпараметров процесса обработки цля бо5 1 О 15 20 30 40 Капчество плавок 2 адь поперечного сеченового столба, м,32 0,32 3 87 лее распространенных рафинировочных шлаков на основе системы Са 0-М 2 Я -5102 имеет вид2 Х р -2800 + 1,7 И (кг/м ),3где М - - удельный расход металла6на единицу площади поперечного сечения шлаковогостолба кг/с м 2",М - расход металла, кг/с;5 - плошадь поперечного сечения столба, м .Чем выше значение М, тем большеплотность эмульсии, тем ниже высотастолба и тем меньшее количество шлакапринимает участие в процессе обработкиметалла, что снижает эффективность рафинирования.С другой стороны, колебания высотыстолба шлака в широких пределах нежелательны, так как нарушается стабильность хода процесса, ухуцшается его управляемость, что в целом снижает еготехнологичность.В качестве параметра для оптимизации 2хода обработки установлен удельный расход металла на единицу площади поперечного сечения шлакового столба, так какконтролировать высоту столба и массушлака в столбе не преаставлявтся возможным. Площадь поперечного сечения столба ограничена внутренним диаметром трубы, в которой формируется столб и в процессе перелива металла она практическине изменяется. Поэтому, контролируя то ".лько массовый расход мезалла известны 3ми способами, например по приращениюмассы ковша, в который поступает обработанный металл, и поааерживая его в оптимацьных пределах, можно надежно и устойчиво вести процесс в оптимальном режме, с высокой эффективностью рафинирования еУказанный нтервал значений удельного расхода металла на единицу площадипоперечного сечения шлакового столбанайден экспериментально в результате иссцедований на специальной опытно-промышленной установке.На чертеже представлены экспериментальные зависимости высоты столба шлакоЫ4металлической эмульсии и степени десуль фурации металла от удельного расхода металла. Допустимое для безаварийной работы изменение высоты столба шлака и наивысшая эффективность. рафинирования от серы (82-90%) обеспечивается при изменении удельного расхода металла на единицу плошади поперечного сечения шлакового столба в пределах 140-350 кг/с м(заштрихованная область на чертеже).1Снижение удельного расхода ниже 140 кг/с м 12.приводит к удлинению времени перелива, повышению тепловых потерь металла. Поэтому ближе к нижнему пределу рекомендуется подаерживать удельный расход при обработке больших масс металла, при обработке перегретого металла.Пов 1 ршение удельного расхоаа сверх 350 кг 7 с мпривоаит к выходу из строя трубы, формирующей столб шлака (шлакового рукава) изза чрезмерного снижения высоты столба шлака и размывания ее металлом, Поэтому значение уцельного расхода ближе к верхнему пределу рекомендуется иметь в случае обработки небольших масс металла или при рафинировании металла с малым запасом по температуре. Способ был опробован на промышленной установке для обработки плавок 70 т. Результаты опробования представлены в таблице В изученном интервале изменений уаельного расхода металла наилучшие показатели по аесульфурации металла, по устойчивости процесса обработки по отсутствию аварий имеются при работе по предлагаемому способу. Наиболее стабильные Результаты получены в интервале удельных расходов 180-200 кг/ с м, поэтоЯ.му .этот интервал следует считать оптимальным, Способ может быть использован на существующих и строящихся установкахпри условии оборудования их устройствами для определения расхода металла. Для осуществления способа не требуется капитальных затрат, Экономический эффект составит около 3,5 руб.// т, стали.872872 Продолжение таблицы Способы обработки Показатели 105-415 140-"-50 Нет Нет Д 5-89 78,1 84,3 66,7 94,2 25формула изобретения Источники информации,зопринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свицетельство СССР178843, кл. С 21 С 7/00, 1967.елаюЖг силюлф, м ФеХ Проектна. Ужгороц илиал ППП Па Средний за плавку удельныйрасход металла на единицуплощади поперечного сечениястолба, кг/с мКоличество неблагополучныхразливок из-за холоцного металла Количество ремонтов из-зашлакового рукава Степень цесульфации металла (числитель - пределы изменения, знаменатель - среднеезначение), % Выход плавок высшей категориикачества, % Способ рафинирования жидкого металла по авт, св.178843, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения стабилизации хода обработки и повышения эффективности рафинирования, перелив металла через столб шлака ведут с ИИПИ Заказ 8953 Известный Предлагаемый уцельньва расходом металла на ецикицуплошаци поперечного сечения шлаковогостолба, равным 140-350 кг/с м . Тираж 621 Подписи