Способ десульфурации чугуна

Союз Советсник Социалистических Республик(22) Заявлено 05.0379 (23) 273290 б/22-02с присоединением заявки йо(51)М. Кл.3 С 21 С 1/02 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) спОсОБ ДесульфУРАЦии чУГУнА Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к обработке чугуна и может быть использовано дляего десульфурации.Известен способ внедоменной десульфурации и дефосфорации чугуна,заключающийся в том, что н ковш счугуном загружают соответствующиереагенты, сливают часть образовав"шегосу жидкого шпака и вновь добав"ляют в ковш с чугуном реагент длядесульфурации или дефосфорации, врезультате чего формируется шлакс низким содержанием вредных примесей, который также скачивается 13 1Однако этим способом сложно осуществигь полное удаление жидкогошлака с поверхности чугуна. Дляпроведения глубокой десульфурациичугуна необходим повышенный расход 20реагентов и возможны потери чугунасо сливаемого из ковша шлака.Все это снижает эффективностьрафинирования чугуна.Цель изобретения - поньыениеэффективности обработки чугуна иснижение расхода реагентов,Поставленная цель достигаетсятем, что в известном способе десульфурации чугуна н ковше, включающем 30 удаление жидкого шлака с поверхности чугуна и последующий ввод вчугун реагентов, перед удалениемшлака на его поверхность поджат охладитель, пробивают отверстие в,центре сформировавшейся шлаковой корки инепрерывно погружают в чугун стерженьдо полного удаления жидкого шлака споверхности чугуна при одновременнойвторичной подаче охладителя в шлак,вытесненный на поверхность шлаковойкорки, извлекают стержень из чугуна,а в образовавшуюся скважину вводятреагенты и продувают чугун газом,причем в пространстве между шлаковойкоркой и чугуном подают топливнокислородную смесь,Кроме того, в качестне охладителяиспользуют известняк.Подача охладителя на поверхностьжидкого шлака перед его удалением споверхности чугуна обеспечивает быстрое Формирование шлаковой корки,обладающей достаточной механическойпрочностью и способной выдержатьданление вытесняемого в дальнейшемшлака и вводимогО н него охладителя.Через отверстие в центре сформировавшейся шлаковой корки пронодят удаление жидкого шпака с поверхности чугуна путем вытеснения шлакавводимым в чугун стержнем.Непрерывное погружение стержня вчугун обеспечивает стабильное вытеснение жидкого шлака на поверхностьшлаковой корки, равномерное распределение его по всей площади корки иустраняет возможность "зашлакования"скважины. Количество охладнтеля,вводимого в этот период в вытесняемый на поверхность шлаковой коркишлак, определяется количеством удаляемого с поверхности чугуна жидкого шлака. Подача охладителя обеспвчивает получение скважины для ввода,реагентов после извлечения изметалла стержня, 15Продувка чугуна газом ускоряетформирование реакционноспособногоалака и увеличивает поверхность контактироваиия реагирукщих фаз.Подача топливно-кислородной смеси в пространство между шлаковойкоркой и чугуном предотвращает чрезмерное снижение температуры чугунаи также ускоряет процесс формирования шлака после ввода реагентов,Использование в качестве охладителя известняка, ббеспечивает быстрое эатвердевание шлака и получениеего в виде. пористой малотеплопроводной массы, которую легко можно удалить из ковша после обработки чугуна.Обогащенный известью доменный шлакможно испольэовать для получениявысших марок цемента, в частности,портландцемента.Для наведения десульфурирующегошлака используют экзотермическуюсмесь на основе извести. Реакцияудаления серы в этом случае происходит по Формулам:402 Ге 5+4 саО+ 15 3 2 Ге+ а Сь 5+со 5 042 ГЕ 5+2 СьО+1%=2 те+2 Са+ 5 ОтДля того, чтобы удаление серы изчугуна проходило эффективно, необходимо проводить десульфурацию в инертной среде. Наилучшим является процесс, протекающий в закрытом ковше,в который добавляют известь (СаО),причем температуру чугуна поддерживают на определенном уровне. 50Способ десульфурации чугуна осуществляется в условиях полного отсутствя на поверхности чугуна печногоалла, продувки чугуна инертным илинейтральным газом, наличия закРытогореакционного пространства с регулируеьаим составом его газовой атмосферы, поддерживания определенного температурного уровня в реакционной зоне,возможного многократного обновленияшлака, образующегося после ввода ЮОреагентов,Количество печного шлака, попадающего в чугуновозный ковш, находитсяв пределах 1-3 от веса чугуна. Толщина слоя этого шлака составляет со- б 5 ответственно 100 в 3 мм, из которых 30-50 мм приходится на затвердевшую к началу обработки корку. Таким образом, наличие в ковше слоя жидкого шлака толщиной 70-250 мм обеспечивает получение, после удаления вытеснения) этого шлака, свободного реакционного пространства, достаточного для проведения последующей обработки чугуна,На фнг. 1 представлена подача ковша с чугуном на стенд для обработки; на фиг. 2 представлен процесс вытеснения шлака из ковша; на фнг. 3 представлена подача в чугун реагента; на фиг, 4 представлена продувка чугуна после удаления шлака; на фиг. 5 представлено удаление шлаковой корки; на фиг. б - разрез А-А на.фиг. 1.Десульфурацию чугуна нроводят на специальном стенде оборудованном механизмом 1 для погружения футерованного стержня в жидкий чугун, загрузочным устройством 2 для подачи реагентов, механизмом 3 для ввода Фурмы в жидкий чугун и механизмом 4 для извлечения шлаковой корки из ковша.Обработку чугуна осуществляют следующим образом.Непосредственно после выпуска продуктов плавки из доменной печи на поверхность жидкого шлака забрасывают известняк, причем основное его количество вводят по периметру ковша. Это обеспечивает формирование у стен ковша пористого шлака с включениями извести и частично обоженного известняка, что облегчает дальнейшее извлечение шлаковой корки из ковша после завершения процесса обработки чугуна, После этого ковш 5 с чугуном подают на специально оборудованный стенд. Шлак в ковше представляет собой твердую корку б, несколько утолщенную по периметру ковша и содержащую включения известняка 7, и жидкую фазу 8. Стержень 9 состоит иэ металлического сердечника 10, огнеупорной Футеровки 11 с продольными пазами 12 для выхода вытесняемого шлака. Сердечник 10 снабжен сменньм металлическим наконечником 13. Пробивают отверстие 14 в шлаковой корке б и непрерывно погружают стержень 9 в чугун до полного удаления жидкого шлака с поверхности чугуна(до появления чугуна в отверстии) а в растекающийся по поверхности корки шлак одновременно вводят известняк.Извлекают стержень из чугуна и вводят через скважину 15 в шлаковой корке на поверхность чугуна десульФурирующие реагенты из загрузочного устройства 2. В качестве десульфури- рующих реагентов используют экзотермическуюшлакообразующую смесь из извести, плавикового шпата, алюминия и натриевой селитры, взятых всоотношении 6:2;1.1, при расходесмеси в количестве 0,5 от массычугуна.С помощью механизма 3 в чугунпогружают футерованную фурму 16 и втечение 5 мин продувают чугун азотомпри его расходе 0,5 м /т,Извлекают из чугуна фурму 16 ис помощью механизма 1 погружают вчугун стержень 9, вытесняя на поверхность шлаковой корки образовавшийся после ввода реагентов жидкийшлак 17, присаживая в,него известняк.Извлекают из чугуна стержень,9н через скважину в шлаковой коркевводят вторую порцию смеси в количестве 0,5 от массы чугуна. Погружаютв чугун фурму 16 и снова продуваютего азотом. При этом с помощью горелочного устройства 18 в фурме в пространстве 19 между шлаковой коркой Яи чугуном сжигают природный гаэ, поддерживая температуру в пространстве.на уровне, исключакщем расплавлениешлаковой корки.Общая продолжительность обработкичугуна составляет 10 мин,С помощью механизма 4 извлекаютшлаковую корку и отправляют ковшдля заливки чугуна в миксер или всталеплавильные агрегаты.30Применение предлагаемого способа десульфурации чугуна наиболее перспективно на металлургических заводах с полным циклом производства, особен- З но на заводах, сталеплавильные цехи которых оснащены кислородными конвертерами.Способ может быть также использован в доменных цехах, производящих качественный литейный чугун и чушко вый предельный чугун. Другой областью применения предлагаемого изобретения является также десульфурация стали в сталераэливочных ковшах, снабженных шиберными затворами.При использовании предлагаемого способа было получено. снижение содержания серы с 0,04-0,052 до 0,006-0,012.Формула изобретения1. Способ десульфурации чугуна вковше, включающий ввод в чугун реагентов, удаление жидкого шлака споверхности чугуна и повторный вводв чугун реагентов с последующимудалением шлака, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки чугунаи снижения расхода реагентов, передудалением шлака на его поверхностьподают охладитель и после образования шлаковой корки пробивают отверстие в ее центре и через него непрерывно погружают в чугун стержень дополного вытеснений жидкого шлака споверхности чугуна при этом подаютохладитель и шлак, вытесненный наповерхность шлаковой корки, а затемизвлекают стержень иэ чугуна и вскважину вводят реагенты и продуваютчугун газом, подавая одновременно сним в пространство между шлаковой .коркой и чугуном топливно-кислороднуюсмесь,2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве охладителя на шлак подают известняк.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии М 52-126601,кл. 10 А 40, 1977.806769 Составитель А. Кондратьев ор Т. Киселева Техред Е.Гаврилешко К 1 рек Коста акаэ одписно Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,4 иал 84/45 Тираж 629 ВНИИПИ Государственного.комитепо делам иэобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская СССРйб., д. 4