Способ выпуска стали из конвертера и устройство для его осуществления

ае а СОЮЗ СОВЕТСКИХШИОЮИЕПВИРЕСПУБЛИК ЕНИЯ 30 ИСА ТЕЛЬСТВ РСНОМУ С. В 52-32605,блик. 1977 .У 52-134805,блик. 1977. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Уральский ордена Труного Знамени научно-исслекнй институт черных металлрагандинский металлургичебинат(54) СПОСОБ ВЫПУСКА СТАЛИ ИЗ КОНВЕРТЕРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ выпуска стали из конвертера, включающий введение нескольких плавающих стопоров в полость конвертера, о т .л и ч а ю щ и й с я тем, чтос целью увеличения полноты слива металла из конвертера и повышения полноты отсечки шлака, первоначально в конвертер вводят диафрагмирующий стойор, выполненный плавающим на границе шпак - металл, а после его затягивания в канал вы" пускного отверстия в конвертер вво" дят плавающий отсекающНй стопор для полного:перекрытия канала диафрагмирующего стопора.11186902. Устройство для осуществления способа выпуска стали из конвертера, содержащее диафрагмирующий стопор для частичного перекрытия сече" ния выпускного отверстия, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения ввода диафрагмирующего сто. пора в канал выпускного отверстия, увеличения полноты слива металла из контейнера и повышения полнотыотсечки шлака, диафрагмнрующий стопор выполнен в виде усеченного конуса со сквозным каналом по, его оси,Фпри этом отношение диаметра выпускного отверстия конвертера к диамет ру сквозного канала диафрагмирующего стопора равно 2-.5, а удельный вес материала диафрагмирующего стопора больше, чем у шлака, но меньше, чем у металла.3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что плавающий диафрагмирующий стопор по высоте выполнен из материалов различной плотности с большей плотностью материала у малого основания.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам и устройствам для отделения технологического шлака при выпуске стали из конвертера, и может быть использо" 5 вано в цветной металлургии.Известны плавающие на границе металл - шлак стопора шарообразной 1и 2 и другой 33 формы для отсечки технологического шлака при 10 выпуске стали из конвертера, которые вводят в полость конвертера во второй половине выпуска плавки до . появления шлака.Недостатком известных плавающих 15 отсекающих стопоров является то, что их применение либо ведет к ос" тавлению значительного количества металла в конвертере, либо не обеспечивает требуемую эффективность 20 отсечки шлака. Это связано с тем, что в конце выпуска плавки из конвертера наступает переходный период, характеризующийся совместным истечением металла и шлака из выпускно го отверстия конвертера, поскольку при понижении уровня металла при выпуске плавки имеет место подсос шлака вследствие высокой скорости слива металла через большой диаметр З 0 (150-250 мм) выпускного отверстия, Вместе со шпаком в этот период затягивается и плавающий отсекающий стопор, который полностью перекрывает выпускное отверстие кон- фз вертера, и слив расплавов из него прекРащается. Мгновенное перекрытие выпускного отверстия неизбежно ведет к неполному сливу металла изконвертера, При более позднем введении стопора в конвертер и попыткахслить максимальное количество металла, вместе с ним сливается значительное количество шлака, что необеспечивает требуемой эффективности отсечки конвертерного шлака.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является способ выпуска стали из ковертера, включающийвведение нескольких плавающих стопоров в полости конвертера 43.Применение нескольких плавающихстопоров увеличивает вероятностьих затягивания в детку, однакотребует повышенного расхода шаров.Наряду с этим известный способ вы-пуска стали также основан на мгновенном перекрытии летки отсекающими плавающими стопорами, поэтомуему присущи и указанные недостатки,связанные с наличием переходногопериода,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук.предлагаемому является устройстводля осуществления способа выпускастали из конвертера, содержащее диафрагмирующий стопор для частичного перекрытия сечения выпускногоотверстия. Диафрагмирующий стопоримеет такую форму, что канал выпускного отверстия делится на несколькоканалов, за счет чего скорость выпуска металла резко уменьшается. Когда заканчивается выпуск стали и1118690 30 вместе со сталью в ковш начинает поступать шлак, конвертер поворачиваютв вертикальное положение. Благодаряуменьшению сечения канала выпускного отверстия в период поворота шлаксливается в значительно меньшем ко-,личестве, чем при полностью открытом канале 53Недостатком известного диафрагмирующего стопора является сложность 10его обслуживания, требующая создания специального устройства для введения.стопора в канал выпускного от"верстия. Кроме того,.моменты введения стопора и подъема конвертера 15определяются субъективно, что ведетлибо к увеличению времени схода плавки и оставлению в конвертере частиметалла (в случае раннего введениястопора и/или подъема конвертера), 20либо к неполной отсечке технологического шлака (в случае позднего введения стопора и/или подъема конвертера).Цель изобретения - увеличение )5полноты слива металла из конвертера,повышение полноты отсечки шлака иупрощение ввода диафрагмирующегостопора в канал выпускного отверстия.Указанная цель достигается тем,что согласно способу выпуска сталииз конвертера, включающему введениенескольких плавающих стопоров в полость конвертера, первоначально вконвертер вводят диафрагмирующий сто 35пор, выполненный плавающим на границе шлак - металл, а после егозатягивания в канал выпускногоотверстия в конвертер вводят плавающий отсекающий стопор для полного перекрытия канала диафрагмирующего стопора,В устройстве для осуществленияспособа выпуска стали из конвертера, содержащем диафрагмирующий стопор для частичного перекрытия сечения выпускного отверстия, диафрагмирующий стопор выполнен в виде усеченного конуса со сквозным каналомпо его оси, при этом отношение диаметра выпускного отверстия конвертера к диаметру сквозного каналадиафрагмирующего стопора равно 2-5,.а удельный вес материала диафрагми-,рующего стопора больше, чем у шлака, но меньше, чем у металла.Кроме того, плавающий диафрагмирующий стопор по высоте может быть о 4выполнен из материалов различнойплотности с большей пЛотностью материала у малого основания.На фиг. 1 и 2 представлены вариан.ты выполнения плавающего диафрагмирующего стопораф на фиг. 3-5положение плавающих диафрагмирующего и отсекающего стопоров в различные периоды выпуска плавки.Конвертер 1 для выплавки сталисодержит выпускное отверстие 2,плавающий диафрагмирующий стопор 3в виде усеченного конуса со сквозным каналом 4 по его оси и плавающий отсекающий стопор 5. Наряду сГэтим диафрагмирующий стопор но высоте может быть выполнен из материй"лов различной плотности с большейплотностью материала 6 умалогооснования, а выпускное отверстие2 со стороны полости конвертера может начинаться коническим насадком.7, вмещающим диафрагмирующий сто"пор 3.Установлено что при в ( 2 неЭЭОобеспечивается требуемая эффектив-.ность отсечки шлака при работе сподъемом конвертера и без отсекающего стопора, а в случае его применения в конвертере остается ещезначительное количество металла, Если у ) 5, то общее время выпускаЭплавки значительно увеличивается,в то время как эффективность разделения металла и шлака практическине изменяется,По одному варианту длавающийдиафрагмирующий стопор 3 выполнен методом полусухого прессования из разнородных огнеупорныхматериалов (фиг. 2), при этом его1основание изготовлено из шамота= 3,7-3,9 г/см 3) или корунда ( р щ3,9-4,2 г/см). Общая плотностьстопора 3 определяется соотношениемобъемов используемых огнеупоров идолжна быть больше плотности шлака ( у = 2,8-3,3 г/см 5), но меньшеплотности металла ( у = 7,0 г/см);По .другому варианту плавающий диафрагмирующий стопор 3выполнен -из однородного огнеупорного материала, например шамота, но при формовании в вершину усе11186 Э 0 1 О ченного конуса у малого основания закладывается металлический вкладыш, например кольцо 6 (фиг. 1), Его размеры выбираются такими, чтобы общая плотность устройства была больше ппотности шлака и меньше плотности металла.Способ осуществляется следующйм образом.После схода основной массы металла (50-807) в кислородный конвертер 1 в район выпускного, отверстия 2 вводят плавающий диафрагмирующий стопор 3, который эа счет наличия металлического кольца на границе раздела шлак - металл занимает вертикальное положение малым основанием вниз (фиг. 3) . С понижением уровня движущимся потоком металла плавающий диафрагмирующий стопор 3 затягивается в канал выпускного отверстия 2 до появления шлака (фиг. 4), После диафрагмирования выпускного отверстия 2 последующий сход металла из конвертера 1 происходит только через сквозной канал 4 стопора 3. Поскольку диаметр сквозного канала 4 значительно меньше диаметра выпускного отверстия3 30 2( -2-5) скорость истеченияарасплава из конвертера 1 резко уменьшается, за счет чего происходит значительное сокращение переходного периода и оставшийся в конвертере металл полностью сливается в сталераэливочный ковш (не показан), без интенсивного увлечения технологического шлака. Более полному сливу металла из конвертера также способст вует то, что выпускное отверстие 2 начинается коническим насадком 7 идиафрагмирующий стопор 3 не выступает над его футеровкой,После затягивания плавающего диафрагмирующего стопора 3 в каналвыпускного отверстия 2 в конвертер вводят плавающий отсекающийстопор 5, выполненный, например,в виде шара, плотность которогобольше плотности шлака, но меньше,плотности металла (фиг. 4). После окончания слива оставшегосяв конвертере металла отсекающий стопор 5 перекрывает сквозной канал 4диафрагмирующего стопора 3, препят 1ствуя сливу технологического шлакаиз конвертера (фиг. 5), Оставшийсяв конвертере шлак через горловинуконвертера сливается в шлаковую чашу (не показана).Если по какой-либо причине отсекающий стопор 5 не применяют, тов момент появления шлака через канал 4 днафрагмирующего стопора 3 конвертер раскантовывают.Применение изобретения позволяетполучить экономический эффект засчет более полного разделения металла и шлака при выпуске плавки, .Исследования на холодной модели показали, что в случае применения отсекающего стопора, для перекрытиявыпускного отверстия в конвертереостается порядка 107 металла, в товремя как применение изобретенияпозволяет практически полностьюслить этот металл в сталеразливочный ковш без технологического шлака.Ориентировочныи экономическииэффект составит 300 тыс. руб. в год.1118690 Заказ 7378/20 Тираж 539 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 133035, Москва, Ж, Раушская