Способ уборки шлакового расплава от металлургических агрегатов

Союз СоветскихСоциалнстическмхРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(088.8) ао делам изобретений и открытийОпубликовано 25.06.80. Бголлетень,% 23Дата опубликования описания 25.06.80 В, А. Коломиец, М. И. Панфилов, В. Г. Барышников, Н. В.Орининский,В, И. Солодков, П. Ф. Лещенко, В. А, федотов, Ф. Я. Ольгинский,И. И. Щрбаков и Л. В. ФедяевУральский научно-исследовательский институт черных металлов,Государственньш ордена Ленина Союзный институт по проектированиюметаллургических заводов и Череповецкий ордена Ленина металлургическийзавод нм. 50-летня СССР(54) СПОСОБ УБОРКИ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА ОТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВИзобретение относится к металлургии, пренмущественно черной, и может быть использованопри уборке и переработке шлаков,В настоящее время для уборки шлаковогорасплава от металлургических агрегатов широкоприменяют стальные и чутунные ковши. Дляувеличения емкости и уменьшения деформацииднище и боковую поверхность чаши выполняютв виде эллипсоида вращения 13, или изготовляют чашу с двумя приливами, расположеннымн .гопо большой оси чаши и снабженными опорамисо сквозными пазами под клинья 2 г. Дляповышения срока службы чашу изготовляютдвуслойной с наружной поверхностью из сталии внутренней из чугуна 31, а также упругиеэлементы подвески чаши выполняют в видеопор буферного типа 4,Однако все эти усовершенствования не предотвращают разогрева до высокой температуры тела чаши, а следовательно, не обеспечивают ее стойкости.Известна также конструкция чаши, днище которой выполнено в виде съемной крышки с ребрами, прикрепленными к корпусу наружным шарнирным рычагом 5 .При этом несколько облегчается удаление затвердевшего шлака, однако нз-за усложнения конструкции снижается надежность работы ковша.Известна также чаша с защитой стенки от нагревания металлнэованным пригаром 61 и жароупорным бетоном особого состава 7.В первом случае ввиду незначительной толщины и низких теплоизоляционных свойств пригара эффект незначителен. Во втором слу. чае большую сложность представляет нанесение и поддерживание в сохранности слоя жароупор. ного бетона, так как шлаковый расплав благодаря своим химическим свойствам и высокой температуре взаимодействует с бетоном. После слива ишака из ковша бетон быстро остывает. Резкие теплосмены приводят к растрескнванию бетона и его разрушению. Таким образом, за счет изменения конструкции нли выполнения трудоемких работ по футеровке внутренней поверхности ковшей достигается лишь некото. рое повышение их стойкости. При этом не ре.742465 3шается задача увеличения выхода шлаковогорасплава из ковшей для получения ценных идефицитных видов шлаковой продукции (гра.нулнрованного шлака, пемзы и т, д.),Наиболее близким техническим решением5к предлагаемому является способ уборкишлакового расплава от металлургическихагрегатов путем покрытия известковым раство.ром внутренней поверхности металлическойемкости, засыпки днища ее шлаковым щебнем,заполнения ее шлаковым расплавом, слива последнего и удаления образовавшегося на внут.ренней поверхности емкости в результате остывания шлакового гарнисажа. После каждогослива шлакового расплава металлическую ем.кость очищают от гарнисажа путем кантовки(поворота) емкости и выбивки из нее гарнисажа ударами груза, Очищенную таким образомметаллическую емкость, во избежание ее закозления, перед каждым заполнением обрабатываютуказанным методом 81.Недостаток данного способа заключается внизкой степени выхода шлакового расплава(не более 80%) из металлической емкости, приГодного для получения дефицитньх видовпродукции (гранулированного шлака, шлаковойпемзы, шлаковой ваты и др) из-за образования слоя гарнисажа после каждого заполненияметаллической емкости расплаиом и его удаления, Кроме того, недостатком способа является низкая стойкость металлической емкости вследствие частых теплосмен и применяемогоспособа удаления гарнисажа: после каждогослива шлакового расплава гарнисаж удаляютпутем воздействия на повернутую (наклоненную)металлическую емкость ударами груза.Цель изобретения - увеличение выхода шлакового расплава эа счет снижения потерь егона образование гарнисажа и повышения срокаслужбы металлической емкости,Поставленная цель достигается тем, что вспособе уборки шлакового расплава от метал.лургических агрегатов, включающем покрытиеизвеспсовым раствором внутренней поверхностиметаллической емкости, засышсу днища еешлаковым щебнем, заполнение ее шлаковымрасплавом, слив последнего и удаление образовавшегося на внутренней поверхности емкости шлакового гарнисажа, удаление шлаковогогарнисажа осуществляют через 10-5000 сливоврасплава, а заполнение расплавом емкости с50образовавшимся гарнисажем - при температурепоследнего 600-1200 С,На фиг,1 показан момент заполнения металлической емкости шлаковым расппавом; на55фиг. 2 - слив шлакового расплава иэ металлической емкости; на фиг, 3 - удаление шлакового гарнисажа,Способ осуществляют следующим образом,4Г 1 о окончании слива металла иэ конвертера в ковш 4 для металла производят слив шлака в порожнюю металлическую емкость 2, установленную на самоходной тележке 3. При этом металлическая емкость 2 должна быть предварительно покрыта внутри известковым раство. ром и посыпана шлаковым щебнем. Затем с помощью самоходной тележки 3 металлическая емкость перемещается к траншее б для приема шлакового расплава, после чего расплав сливается в эту траншею путем наклона металличес. кой емкости 2 специальным механизмом канто. вания (на чертеже не показан), После слива шлакового расплава металлическая емкость 2 с оставшимся на ее стенках гарнисажем 5 на самоходной тележке 3 возвращается к конвертеру 1 для приема шлакового расплава следующей плавки.Процесс по сливу шлакового расплава и возвращению металлической емкости 2 под конвертер 1 осуществляют при температуре шлакового гарнисажа в момент приема шлакового расппава следующей плавки не менее 600 С,Таким путем осуществляют уборку шлакового расплава от конвертера 1 в течение 10 иболее плавок, следующих без перерыва одна эадругой,Для освобождения металлической емкости 2от шлакового гарнисажа 5 после слива расплаваее на самоходной тележке 3 перемещают к яме7 для приема шлакового гарнисажа, где после наклона металлической емкости путем нанесения по ней ударов грузом (на чертеже непоказано). ее освобождают от шлакового гаРнисажа 5, после чего возвращают в вертикальное,положение, покрывают внутри известным раствором и посыпают шлаковым щебнем.Возможны также другие варианты осуществления способа. Например, при переработке шлака непосредственно у плавильного агрегата метал.лическая емкость, выполняя роль демпфернойемкости (миксера) располагается перед шлакоперерабатывающим агрегатом под шлакоподводящим желобом.П р и м е р 1. Металлический нефутерованный (типовой) шлаковый ковш объемом16,5 м, закрытый крьшпсой с проемом ддяналива и слива шлака площадью 3 м, заполняют шлаковым расплавом с температурой 14201500 С и транспортируют к траншее для производства литого щебня. Расплав сливают, а образовавшийся на стенках чаши шлаковый гарнисаж оставляют в ковше в качестве футеровки, затем ковш снова подают к доменнымпечам и наполняют ишаком. Продолжительностьнахождения шлака в,ковше составляет 4060 мин, интервал между концом слива и началом последующего налива колебался в пре.5делах 30.150 мин. Температура шлакового гарнисажа, определенная с помощью прижимной термопары и оптического пирометра, перед наливом ковша составляет 600-800 С. Толщина гарнисажного слоя при этом 80-100 мм. Всего сделано 10 циклов налива-слива без удаления гарнисажного слоя.Взвешивание пустого ковша и затем с гарнисажем после 10 наливов показало, что масса гарнисажа составляет 5 т. В случае работы по традиционной схеме с удалением ковшовых остатков после каждого слива масса шлаковых корок в среднем составляет 5 - 7 т.Следовательно, при поддерживании температуры гарнисажного слоя перед очередным наливом шлака в ковш равной 600-800 С масса гарнисажа не превышает среднего значения количества шлаковых корок, образующихся при первом наливе, что свидетельствует о прекращении нарастания (стабилизации) толщины гарнисажа при работе в указанном режиме. и возможности эксплуатировать ковш,удаляя гарнисаж не чаще чем через 10 циклов наливП р и м е р 2. В условиях, когда метал. лургический агрегат, например, доменная печьи шлакоперерабатывающая установка располагаются рядом и образуют единый технологичес. кий комплекс, появляется возможность наливать и сливать ковши в строгом ритме, обусловленном графиком выпусков продуктов плав ки иэ печи, Наполненные шлаковым расплавом ковши подгятиваются, например, лебедкой от печи к установке и обратно. При этом кроме сокращения времени транспортировки пустого ковша отпадает необходимость формировать составы и производить маневры, Все это позволяет сократить интервал времени между концом слива и началом последующего налива, в отличие от примера 1, до 15-20 мин. За это время температура шлакового гарнисажа-футеровки успевает охладиться всего на 250-300 (средняя скорость охлаждения поверхности шлаковой корки в открытом ковше колеблется около 15 град/мин) и составляет 800.1000 ф Толщина гарнисажного слоя при этом равна 60-80 мм. Таким образом, сокращая интервал времени между концом ства и началом послепующего налива, можно регупировать температуру верхнего слоя гарнисажной футеровки, а, следовательно, и ее толщину и массу,П р и м е р 3. В расположенную непосредственно у доменной печи закрытую емкость наливается через отверстие в крышке весь шлак выпуска (100.200 т) с температурой 1400-1500 С, После слива шлака на переработку, например в грануляционный аппарат20 Формула изобретения Способ уборки шлакового расплава от металлургических агрегатов, включающий покрытие известковым раствором внутренней поверхности металлической емкости, засыпку днища ее шлаковым щебнем, заполнение ее шлаковым расплавом, слив последнего и удаление образовавшегося на внутренней поверхности емкости шлакового гарнисажа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода шлакового расплава за счет снижения потерь его на образование гарнисажа и повышения срока службы металлической емкости, удаление шлакового гарнисажа осуществляют через 10-5000 сливов расплава, а заполнение расплавом емкости с образовавшимся гарнисажом - при температуре последнего 600-1200 С 25 30 35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1, Авторское свидетельство СССР У 430160, кл. С 21 В 3/10, 1971,2. Авторское свидетельство СССР Иф 389137, кл. С 21 В 3/10, 1971,3. Авторское свидетельство СССР У 142661, кл, С 21 В 3/10, 1960.4, Авторское свидетельство СССР Хе 350825, кл, С 21 В 3/10, 1969.5. Авторское свидетельство СССР У 566882, кл. С 21 В 3/10, 1975.6, Авторское свидетельство СССР У 175063, кл. С 21 В 3/10, 1965.7. Авторское свидетельство СССР У 128882, кл. С 21 В 3/10, 1959.8, Романенко А. Г. Разливка чугуна и уборка доменного шлака, М Металлургиздат, 1957, с, 126-141 (прототип). 45 742465 бприпечной установки, до следующего наполнения емкости шлаком в отверстия крышки вводят горелки для поддержания температуры гарнисажного слоя в пределах 1000-1200 . Более высокую температуру гарннсажа поддерживать нецелесообразно во избежание размягчения последнего. Кроме того, шлаковый расплав при выпуске из печи перегрет выше температуры затвердевания на 150-250, что компенсирует теплопотери через гарнисажный слой и также задерживает нарастание последнего.В таких условиях возможно работать практически неограниченное время без удаления шлаковых корок.Очистку металлической емкости от гарнисажа рекомендуется производить в целях профилактики и ремонта ковша примерно через 2500- 5000 циклов налив-слив.742465 Фиа 2 Составитель Л. ЧубуковаРедактор О. Колесникова Техред О. Андрейко Корректор Н. Стец одписно ал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 каз 3588/7ЦНИИПИ Государс по делам изобрет113035, Москва, ЖТираж 608еиного комитета СССРний и открытий Раушская наб., д. 4/5