Способ обработки шлаковых чаш перед наливом расплава

)5 С 21 ЕНИ В,Убий-, Сулима,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Мариупольский металлургический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1152963, кл, С 21 В 3/10, 1983(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЛАКОВЫХЧАШ ПЕРЕД НАЛИВОМ РАСПЛАВА(57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталеИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильных и доменных цехах.При наливе шлакового расплава в шлаковую чашу и транспортировке его от плавильных агрегатов к местам слива шлак приваривается к стенкам. образуя твердую шлаковую корку. Если общее время транспортировки и простоев чаши со шлаком составляет 8 - 10 ч, шлак затвердевает по всему объему и очистка чаши от затвердевшего шлака вызывает значительные затруднения,ЪДля облегчения очистки на внутреннюю поверхность боковых стенок наносят водную суспензию, содержащую 150 - 300 г/л двуводного гипса или производят обработку чаши обожженными карбонатами при отноплавильных и доменных печах, Целью изобретения является снижение затрат и энергоемкости процесса. Обработку шлаковых чаш перед наливом расплава осуществляют путем комбинированной подсыпки. На центральную часть днища подают шлаковый щебень фракцией 80 - 100 мм, а на периферию днища с боковых стенок чаши подают необожженный известняк фракцией 10 - 20 мм. Соотношение масс шлакового щебня и необожженного известняка составляет 3:1, Использование данного способа позволит снизить затраты и энергоемкость процесса обработки шлаковых чаш, сократить длительность очистки чаш от затвердевшего шлака,ении их к количеству воды в пределах 1,73,Известные способы обработки чаш м алозффективны,Наиболее близок к предлагаемому способ защиты шлаковой чаши от закозления, согласно которому в качестве защитного слоя наносят на стенки чаши суспензии сульфитно-дрожжевой бражки (ССБ), содержащей 250 - 750 гlл минерала из группы карбонатов.Недостатком данного способа являются высокие затраты на его реализацию и энергоемкость процесса. Это обусловлено прежде всего дополнительными затратами на создание и изготовление механизированного комплекса с обслуживающим его персоналом и участка и оборудования дляподготовки твердых компонентов и суспензий с обслуживающим персоналом, а также на приобретение и доставку к участку, а затем к комплексу специальных твердых компонентов и жидких растворов. Кроме того, использование компонентов, предложенных в известном техническом решении в связке с ССБ ухудшает условия труда и экологически нецелесообразно.Цель изобретения - снижение затрат и энергоемкости процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему защиту внутренней поверхности чаши с подачей в чашу минералов из группы карбонатов, защиту внутренней поверхности чаши осуществляют пуйэм комбинированной подсыпки с подачей на центральную часть днища шлакового щебня фракции 80 - 100 мм, а на периферию днища у боковых стенок чаши - необожженного известняка фракции 10 - 20 мм, причем соотношение масс шлакового щебня и необожженного известняка составляет 3:1.Известно, что при воздействии высокой температуры на известняк идет реакция обжига по формулеСаСОЗ. СаО+ СО 2 - 1786 кДж.Как видно реакция идет с поглощением тепла и выделением углекислого газа СО 2. При попадании шлакового расплава с температурой 1300 - 1500 С на подсыпку, состоящую из шлакового щебня и известняка, по мере йрогрева последнего начинается реакция обжига в соответствии с формулой (1), Поскольку плотность жидкого шлака в 1,5 раза больше плотности известняка, то он всплывает на поверхность шлака, перемещаясь вдоль стенки чаши. При этом температура шлакового расплава, расположенного у стенки чаши, интенсивно снижается за счет реакции обжига и выделяющийся. углекислый газ барботирует вблизи стенок чащи, препятствуя привариванию к ним шлака. Время налива шлака в, чашу емкостью 16 м при наполнении ее с одного налива составляет порядка 20 - 30 мин. Поэтому целесообразна испольэовать фракцию известняка 10 - 20 мм,Так как скорость продвижения зоны разложенйя известняке составляет порядка 20 мм/ч при температуре, обеспечиваемой шлаковым расплавом, то время полного обжига наиболее крупного куска известняка размером 20 мм составляет 0,5 ч, что достаточно для его полного обжига в течение заполнения чаши шлаком. Уменьшение размера кусков известняка (менее 10 мм) приводит к его преждевременному обжигу еще при неполностью заполненной чаше,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 что снижает эффективность процессов отбора тепла от пристенных слоев расплава и его барботирования. Увеличение крупности известняка (более 20 мм) приводит к нерациональному продлению реакции обжига и барботажа, продолжающихся и после заполнения чаши, способствуя неорганизо- ванным газовыделениям в атмосферу цеха или производственного участка.Фракционный состав шлакового щебня выбирается исходя из условия превышения массой отдельных кусков щебня массы шлака, чтобы противостоять потоку шлакового расплава и не вымываться с поверхности днища (размер кусков не менее 80 мм), а также исключить возможность проникновения расплава через зазоры между кусками к днищу чаши (размер кусков не более 100 мм),Соотношение масс щебня и известняка 3:1. обусловлено различием функциональных назначений данных материалов. Масса шлакового щебня должна быть достаточной для того, чтобы защитить от соприкосновения с расплавом центральную часть днища в процессе наполнения чаши. Исходя из этого разовый расход шлакового щебня составляет 120 - 180 кг, Больший, чем 180 кг, расход щебня нецелесообразен, так как это приводит к уменьшению полезного объема чаши. Расход щебня меньше, чем 120 кг не способствует эффективной защите днища . чаши от воздействия шлакового расплава,Известняк служит для защиты периферической части боковой поверхности стенок в начальной стадии наполнения чаши с последующим обеспечением процессов обжига и барботажа. Уменьшение нижнего предела расхода известняка (40 кг) не обеспечивает требуемой насыщенности реакции обжига и барботажа вдоль внутренней поверхности чаши, что снижает эффект еезащиты от приваривания шлака. Увеличение расхода известняка(больше 60 кг) способствует более интенсивному протеканию реакции обжига с возможными выбросами шлакового расплава из чаши, Оптимальный расход шлакового щебня и известняка составляет соответственно 50 и 150 кг,Предложенный способ осуществляют следующим образом,На шлаковом дворе над железнодорожной колеей по пути следования шлаковозов в зоне действия электромостового крана устанавливают два бункера для сыпучихматериалов. Е м кость бункеров вмещает суточный запас материалов, В один бункер засыпают известняк фракции 10 - 20 мм, во второй - шлаковый щебень фракции 80 - 100 мм в количествах 40 - 60 и 120 - 180 кг,1712423 Способ подсыпки Наличие выбросов расплаваКоличество ударных импульсов почаще для пол.ной ее очистки Длительность очистки 1 чаши,мин Ми/и Нет 5,2-7,3 Наблюдаются выбросы шлакового расплава Нет2,4-4;0 4,0-5,2 2-3 3-4 0-2,4 Нет 0-2 После слива шлака из чаш, их очистки ивозвращения в транспортное положениесостав шлаковоэов подтягивают к бункерами поочередно подсыпают сначала шлаковым щебнем, а затем известняком. Причем 5бункер с известняком конструктивно выполнен таким образом, чтобы подсыпаемый известняк формировался на периферическойчасти днища чаши, Подсыпаемые чашитранспортируют в цех и устанавливают под 10налив у плавильных агрегатов, В начальныймомент заполнения чаши струя шлаковогорасплава воспринимается подсыпкой изшлакового щебня и, растекаясь по поверхности подсыпки к периферической части 15днища, взаимодействует с известняком.При этом фракционный состав подсыпки изщебня 80 - 100 мм) надежно предохраняет. проникновение шлакового расплава к донной поверхности чаши, По мере заполнения 20чаши известняк медленно всплывает к поверхности шлакового расплава с одновременным протеканием процессов обжига йбарботажа. Последние протекают в околоповерхностной зоне чаши, препятствуя привариванию к стенкам чаши. Фракционныйсостав подсыпки известняка (10 - 20 мм)обеспечивает длительность протеканияпроцессов, соизмеримую с длительностьюзаполнения чаши шлаком.30Известняк в количестве 40 - 60 кг обеспечивает необходимую насыщенность реакций в околоповерхностной зоне чаши.Заполненные шлаком чаши транспортируютна участок слива и последующей их очистки 35от шлаковой корки и коржей, Последниеудаляются из чащи беэ затруднений,Сравнительная эффективность различных способов подсыпки приведена в табл,1,Подсыпка шлаковым щебнемДвуслойная подсыпка известняком и шлаковым щебнемДвуслойная подсыпка шлаковымщебнем,а затем известнякомКомбинированйая подсыпка шлаковым щебнем в центре днища иизвестняком попе и е ии. Сравнительные данные, характеризующие количественные соотношения предложенной подсыпки и их влияние на осуществление процессов обжига и барботажа приведены в табл.2,Таким образом, из табл.1 и 2 видно, что наилучшими свойствами обладает комбинированная подсыпка М 4 (табл,1) с количественными соотношениями составляющих, ее компонентов соответствующих пп.2 и 3 в табл,2.Применение предлагаемого способа практически возможно на всех металлургических предприятиях, При использовании способа снижаются затраты и энергоемкость процесса обработки шлаковых чаш, сокращается длительность очистки чаш от затвердевшего шлака, увеличивается срок службы чаш, в результате сокращения количества ударов по ее корпусу, обеспечивается ритмичная работа плавильных агрегатов за счет своевременной поставки порОжних шлдковоэовФормула изобретен ия Способ обработки шлаковых чаш перед наливом расплава. включающий защиту внутренней поверхности чаши с подачей в ,нее минералов из группы карбонатов, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат и энергоемкости процесса, защиту внутренней поверхности чаши осуществляют путем комбинированной подсыпки с по. дачей на центральную часть днища шлакового щебня фракции 80 - 100 мм, а на периферию днища у боковых стенок чаши - необожженного известняка фракции 10.-20 мм., причем соотношение масс шлакового щебня и необожженного известняка составляет 3:1,Таблица 11712423 Табл ица 2цФСостояние внутреннейповерхности чащипосле очистни Н Соотношение компонентовпй подсыпки Режим протекания процессов обжига и барботажа,устойчивость подсыпки 1 Известняк: фракция 5 мммасса 25 кг Реакция обмига и барботажа завершилась при заполнении чаши на 1/2 объема, Размыв подсыпки изщебня на 30 0 отдельных местахна стенках чашишлаковая корка Щебень шлаковм; фракция 60 мм масса 105 кг2 Известняк; фракция 10 мммасса 40 кг Обжиг и барботах завершился лри заполненнойчаше,Сплошность подсыпки нарушена на 103 Поверхность, полностьюочищена Щебень шлаковый: фракция 80 мммасса 120 кг 3 Известняк; фракция 20 мммасса 60 кг Обжиг и барботаж эавервился через 3-4 минпосле заполнения чаши,Сплошность подсыпки нарушена на 5 Ф,То ме Шлаковый щебень: фоакция 1 ОО мммасса 180 кг Обжиг и борботаж завершился через,10-15 минпосле заполнения чаши.Сплошность подсыпки нарушена на 5 Ф, Шлак проникмежду кусками подсыпки Известняк: фракция 30 мммасса,80 кг Шлаковый щебень: фракция 120 мммасса 200 кг Известняк: фракция 40 мммасса 90 кг ч Обжиг и барботаж завершился через 20-30 мин после заполнения чащи, Наблюдались выбросы шлакового расплава.Сплошность подсыпки нарушена незначительно.Шлак проходил в зазоры между кусками подсыпки Шлаковый щебень; фракция. 140 мммасса 250 кг П р и м е ч а н н е. Состояние сплошности подсыпки из шлакового щебня определялосьпутем замера температуры в донной части чаши при помощи термопар, Степень проникновения шлакового расплава сквозь толщу подсыпки нз крупных кусков шлака определяли после выкантовки шлака из чаши. Корректор Н.Ревская Редактор Л,Пчолинская Техред М,Моргентал Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 511 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5