Способ подачи зернистых материалов в расплав стали

(1% (11) Зд) С 21 С 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ййц Л,ям К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) 1. СПОСОБ ПОДАЧИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВ СТАЛИ через трубопровод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения иэносостойкости трубопровода и производительности, одновременно с подачей зернистых материалов сопутно им на внутреннюю поверхность трубопровода непрерывно подают измельченный графит.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что 6-127 от массы графитаберут с размерами частиц 3-16 мкм, а остальные с размерами частиц 17-80 мкм.110Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке стали с подачей в расплавленную ванну зернистого материала черэ трубопровод.Известен способ подачи твердого зернистого материала - легирующих добавок и раскислителей в расплавленную сталь через трубопровод 111Недостатком данного способа является низкий ресурс работы трубопро О вода, поскольку в результате движения по нему твердых легирующих добавок он подвержен интенсивному абразивному износу.Наиболее близким к изобретению 15 по технической сути является способ подачи твердого зернистого материала в распавленный металл через трубу 121.Недостатком известного способа является низкий ресурс работы трубы, поскольку в результате движения по ней твердого зернистого материала она подвержена интенсивному абразивному износу. Причем отрицательное воздействие на ресурс работы трубы 25 имеют не только твердые зернистые материалы, но и материалы с незначительной твердостью, например кокс. Кроме того, известный способ имеет низкую производительность, повышение которой ограничивает плотность зернистого материала в трубе, поскольку увеличение плотности зернистого материала в значительной мере увеличи-, вает абразивный износ трубы.35Целью изобретения является повышение иэносостойкости трубопровода и производительности.Указанная цель достигается тем, что согласно способу подачи зернистых материалов в расплав стали через трубопровод одновременно с подачей зер" нистых материалов сопутно им на внутреннюю поверхность трубопровода непре. рывно подают измельченный графит.1Причем 6-12% от массы графита берут с размерами частиц 3-16 мкм, а остальное - с размерами частиц 17- 80 мкм.Введение графита способствует об разсванию внутри трубы, двухслойной структуры, центральная часть которой содержит зернистый материал, а периферийная - кольцевой, слой порошка графита с размерами частиц 3-80 мкм. 55 Дисперсный состав делает графит своего рода твердой смазкой между зернистым материалом и внутренней поверхностью трубопровода. За счет высокой текучести такой графит хорошо транспортируется по трубопроводу, не образует в нем пробок и не истирает его. В то же время мельчайшие частицы графита от 3 до 16 мкм способны "залечивать" царапины на .внутренней поверхности трубопровода и предотвращают сцепление более крупных его частиц (с размером до 80 мкм). Содержание мельчайших частиц графита должно составлять 6-12% от массы всего графита. Если содержание графита с размером частиц 3-16 мкм составляет менее 6%, то сцеляемость его частиц увеличивается и резко уменьшается способность к "залечиванию" царапин на внутренней поверхности трубопровода. Превышение содержания мельчайших частиц графита сверх 12% приводит к резкому увеличению их выноса из зоны реакции с расплавленным металлом. Это нежелательно, поскольку графит компенсирует угар углерода из расплавленной стали, происходящий как в мартеновской и электродуговой печах, так и в конвертере. Использование графита с размером частиц более 80 мкм также не рекомендуется, так как при этом снижается удельная поверхность его контакта как с внутренней поверхностью трубопровода, так и с расплавленной сталью. Повышение удельной поверхности контакта графита с внутренней поверхностью трубопровода требуется для улучшения охлаждения трубопровода в зоне высокой температуры, т,е. внутри сталеплавильного агрегата. Графит является эффективным охладителем. Его охлаждающая способность в 50 раз выше, чем у воздуха, и всего в 2 раза ниже, чем у воды. Поэтому повышение удельной поверхности контакта графита с внутренней поверхностью трубопровода прямь 1 м образом улучшает условия охлаждения этого трубопровода.На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа, выполненная с подачей графита через наклонные отверстия трубопровода, на фиг. 2 - то же, с подачей графита через наклонную кольцеобраэную щепь, на фиг. 3 - разрез Л-А на фиг. 2.Устройство для подачи зернистого материала 1 в расплавленный металл содержит трубопровод 2 и концентрич1104166 но его охватывающий кожух 3. Для подачи из кольцеобразного зазора 4 навнутреннюю поверхность трубопроводазамкнутого по кольцевому сечениюслоя порошка графита 5 трубопровод 2может быть выполнен с наклонными отверстиями 6 диаметром 4-6 мм (фиг.1),так и с,наклонной кольцеобразнойщелью 7 (фиг. 2), образованной верхним торцом трубопровода 2 и нижним 10торцом подвижного патрубка 8, который контактирует с кожухом 3 ребрами 9.Толщина слоя порошка графита 5 навнутренней поверхности трубопровода 15соизмерима с максимальным размеромзернистого материала. Поэтому с учетом сопротивления перемещению порош-ка графита суммарная площадь поперечного сечения наклонных отверстий превышает в 1,1-1,2 раза площадь поперечного сечения слоя порошка графита 5 на внутренней поверхности трубопровода 2.Нижняя часть трубопровода 2 может 25быть оснащена огнеупорной втулкой 10,защищающей трубопровод от воздействия расплавленного металла, а верхняя часть этого трубопровода можетбыть предохранена от высокотемпе- З 0ратурной атмосферы над расплавленнымметаллом огнеупорной обмазкой 11, которая армирована проволокой или сеткой,В качестве зернистого материала используют легирующие добавки, раскислители, руду, окалину, сварочный шпак и другие материалы, применение которых свойственно сталеплавильному производству. В качестве порошка графита исполь. зуют графит литейный ГЛ, ГЛ,ГЛ) просеянныйтак, что 6-127. от его массы составляют частицы с размерами 3-16 мкм, а остальное - частицы с размерами до 80 мкм. Для подачи зернистого материала и порошка графита используют аргон, азот, сжатый воздух. Одновременно с защитой трубопровода 2 порошок графита производит его охлаждение, эффективность которого в 2 раза меньше, чем у воды.Подача порошка графита вдоль внутрен" ней поверхности трубопровода повыша" ет плотность его заполнения и в 4 ра" за повышает стойкость трубопровода. Причем порошок графита далее поступает в расплав не как балласт, а как вещество, способное компенсировать угар углерода из расплавленной стали, что позволяет уменьшить в завалке долю чугуна, который значительно дороже металлолома.Ожидаемый годовой экономический эффект от максимального объема использования изобретения составляет 324 тыс. руб.