Футеровка конвертера

(5 З) УДК 669.184, .125,2 (088,8) 3 Ьвййрвтв 81 ай кветвт ФСТР аа авяаи нзаврвтвккй и вткрытнй(54) ФУТЕРОВКА КОНВЕРТЕРАИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переделе ванадиевого чугуна на ванадиевый шлак. и углеродистый полупродукт в конвертере с донной подачей окислительного дутья.Известна футеровка конвертера для передела ванадиевого чугуна донной продувкой окислительным газом и получения ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, состоящая из кислых огнеупоров, в частности динаса (1).Недостатком этой футеровки является низкая ее стойкость (100 - 200 плавок) в результате ее разрушения легкоплавкими соединени ями (типа файялита), получаемыми при взаи; модействии окислов кремния футеровки с окислами железа шлакометаллической эмуль-сии, и интенсивного механического размыка.ния кислой футеровки 1 барботируемой метал. лической ванной. Кроме того, переход окислов кремния из футеровки в шлак снижает содержание пятиокиси ванадия в получаемом ванадиевом шлаке, что приводит к уменьшению извлечения ванадия при его химической переработке и, в ряде случаев, к получениюнекондиционных по содержанию окиси ванадия и двуокиси кремния ванадиевых шлаков,негодных для получения техничестсой пятиокиси ванадия и ферровзнадия.ф Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является футеровка конвертера для пере.дела ванадиевых: чутунов, состоящая из основных огнеупоров, Применение такой футеров Юки существенно снижает интенсивность ее разрушения в результате взаимодействия со шлакометаллической эмульсией и барботируеМым металлом 21. 1Однако в результате повышенной теплоотдачи магнезитовых огнеупоров, обладающихсравнительно высокой теплопроводностью, наповерхности рабочего слоя футеровки конвертера, находящегося в период продувки вышеуровня шлакометаллической эмульсии, происходит образование настылей (гарнисажа)вследствие интенсивного налипания капель ме.талла и шлака в процессе плавки.90883 Это особенно заметно проявляется при переработке экономически выгодных ванадиевых чутуцов с низким содержанием кремния (0,1 - 0,3%), когда вынос капель металла и шлака и, соответственно, образование гарни- сажа значительно усиливается, что приводит к увеличению текущих простоев, связанных с устранением гарнисажа до 10-15% (от номинального времени работы конвертеров), уменьшению удельного объема конвертера,. 10 снижению выхода жидкого металла и, вконечном итоге, снижению производительности конвертера. Кроме того, в условиях це.достаточного количества образующихся окис лов кремния возникают осложнения сформированием вацадийсодержащего шпинелидного зерна и достижением необходимой полноты перехода (ошлакован 1 я) ванадия из чугуна в шлак; Размер шпилевидного зерна уменьшается, как правило, до 10 - 20 мкм, что наряду с увеличением окиси магния в шлаке снижает извлечение ванадия при последующей химической переработке шлака, а полнота ошлакования ванадия вследствие повышения его остаточной концентрации в полупродукте д до 0,05 - 0,1% снижается до 80-85% против 90-95%, достигаемой при наличии обычного количества кремнезема в шлаке.Цель изобретения - увеличение производительности конвертеров, улучшение шлакообразовация и микроструктуры ванадиевого шлака.Поставленная цель достигается тем, что в футсровке конвертера для передела ванади.свого чугуна ца вацадиевый шлак и углеро.35 дистый полупродукт, содержащей арматурный и рабочий слои, рабочий слой боковой футеронки конвертера выполнен комбинированным из кислых и основных огнеупоров, причем рабочий слой боковой футеровки выше46 шлаковой зоны сосгоит из кислых. огнеупо.ров, а рабочий слой боковой футеровки ниже шлаковой зоцы состОит из основных огнеуиоров, а средний - из нейтральных огнеуиоров.45При этом при переделе чугунов с содержанием кремния в пределах 0,1 - 0,3% отношение плошади поверхности рабочего слоя боковой футеровки, выполненной иэ кислых огцеуиоров, к площади поверхности рабочего слоя боковой футеровки, выполцеццой из основных огцеупоров, составляет 0,6 - 1,2,Кроме того, при переделе чутунов с содер. жацием кремния в пределах 0,4 - 0,6% отношение площади поверхности рабочего слоя боковой футеровки, выполненной из кислых огне- упоров, к площади поверхности рабочего слоя боковой футеровки, выполненной из основных огцеуиоров, составляет 1,4-1,8. Таким образом, магцезитовый слой футеровки конвертера контактирует преимущественно с газошлакометаллической эмульсиейи барботируемым металлом, а дицасовыйподвергается лишь воздействию капель метал.ла и шлака, вылетающих с отходящими газами,В этих условиях стойкость футеровки коц.вертера в целом определяется в основномстойкостью магцезитовой его части и, следовательно, должна быль близкой к известнойфутеровке. В то же время взаимодействиекапель металла и железистого шлака с окислами кремния динасовой части футеровки,сопровождающееся частично образованием легкоплавких силикатов, а также более низкаятеплопроводность динаса снижают интенсивностьналипация металла и шлака и образование гарнисажа на этой части футеровки, Участие врафинировании металла легкоплавких силикатов улучшает условия шлакообразования,микроструктуру получаемого ванадиевогошлака, увеличивая полноту перехода ванадияиз чугуна в шлак. В то же время шлак далек от насыщения окислами кремния, какпри переделе чугунов с помощью известнойфутеровки 11, что положительно сказывает.ся ца его составе, микроструктуре и дальнейшем извлечении из него ванадия цри химической переработке.Экспериментально установлено, что припродувке ванадиевых чугунов, содержащихне более 0,3% кремния, рекомендуемое отношение площади поверхности рабочего слояфутеровки из динасового кирпича к площадиповерхности рабочего слоя, выложенного маг.незитом, составляет 0,6 - 1,2, причем нижнийпредел рекомендуется для продувки чугуновс интенсивностью 16 - 18 м/т.миц, а верхний - с интенсивностью 23 - 25 м /т мин.При продувке чугунов, содержащих 0,4 - 0,6%кремния, вследствие снижения уровня газо.шлакометаллической эмульсии это отношениеповышается до 1,4 - 1,6, изменяясь аналогичным образом в зависимости от указанныхзначений темпа подачи воздуха,П р и м е р, В 20-тонном промышленномконвертере с донной подачей воздуха ироду.вают вацадиевый чугун, содержащий, %:С 4,4-4)8; Ч 0,47 - 9,55; 81 0,16 - 0,46;Мп 0,31 - 0,44; Сг 0,17-0,26; Т 0,19-0,28;Я 0,020 - 0,038; Р 0,05, Перед заливкой чугу.на в конвертер присаживают 1,3-1,8 т ванадий.содержащего агломерата, Продолжительностьпродувки металла, продуваемого с интенсивностью 15 - 25 м /г,мин, составляет 3-6 миц.Проводят б серий (кампаний) опытно промышленных плавок, из них в двух конвертерахполностью футеруют магцеэитовым кириичем,5 908832 6а в четырех применяют предлагаемую футеров. ности продувки и содержания кремния в ку. В последнем случае необходймое соотно. чугуне,шение частей рабочего слоя футеровки, вы Технологические показатели деванадации ложенных магнезитом и динасом, находят и микроструктура ванадиевого шлака при из экспериментально найденной в сравнитель переделе ванадиевых чугунов с помощью изных сериях плавок зависимости высоты уров вестной и предлагаемой футеровок приведеня шлакометаллической эмульсии от интенсив ны в таблице. Стойкость футеров.ки, кол.во плавокза кампанию Размер шпинелидного зерна Простои кон.вертера наустранениегарнисажаи обрезку горловины, % Футеровка рабочегослоя конвертера Выход жидкого металОстаточное содержание ванадия в адиевого шлака, мкмполупро. дукте, % Известная 10-15 10-15 1700- 2200 0,03-0,10 1500 - 2000 0,03-0,06 93-95 5 - 3 5 94 -едлагаема Источники инф принятые во внимани 1. Худяков Н. А. и д лургия, 1940, йф 3. 2. Поляков А. Ю. Осн надия, М Металлургиздаормации,е при экспертизер, "Уральская метал овы металлургии в т, 1959, с. 66, 90,Составитель Ю. ЧерновРедактор И. Михеева Техред Ж,Кастелевич орректор А. Дзятко аказ 754/29 Тираж 587 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5о писн филиал Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Изобретение позволяет при практически одинаковой стойкости футеровки, по сравнению с известной, снизить остаточное содержание ванадия в полупродукте, повысить на 1 - 3% выход жидкого полупродукта, снизить в 3 - 5 раз простои конвертера и более чем в 2 раза увеличить размер шпинелидного зер. на ванадиевого шлака.Формула изобретения1. Футеровка конвертера для передела ванадиевого чугуна на ванадиевый шлак и угле. родистый полупродукт, содержащая арматурный и рабочий слои, о т л и ч а ю щ а я. с я тем, что, с целью повышения производительности конвертера, улучшения шлакообразования и микроструктуры ванадиевого шлака, рабочий слой боковой футеровки конвертера выполнен комбинированным из кислых и основных огнеупоров, причем рабочий слой боковой футеровки выше шлаковой зоны состоит из кислых огнеупоров, а рабочий слой боковой футеровки ниже шлаковой эоны состоит нз основных огнеупоров, а средний - из нейтральных огнеупоров,2. Футеровка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что при переделе чугуновс содержанием кремния в пределах 0,1 - 0,3%отношение площади поверхности рабочегослоя боковой футеровки, выполненной изкислых огнеупоров, к площади поверхностирабочего слоя боковой футеровки, выполненной из основных огнеупоров, составляет0,6- 1,2,3, Футеровка по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что при переделе чугуновс содержанием кремния в пределах 0,4 - 0,6%отношение площади поверхности рабочегослоя боковой футеровки, выполненной изкислых огнеупоров, к площади поверхностирабочего слоя боковой футеровки, выполнен.ной из основных огнеупоров, составляет1,4- 1,8,