Способ нейтрализации конечного шлака

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ЯО, 31043 а) 4 С 21 С 5/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ(54) СПОСОБ НЕИТРАЛИ ОНЕЧНО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Выплавка стали в мартеновскихпечах. ТИ 226-СТ.М.-01-82. - Запорожье, 1983,Беловолова О.И. и др, Производство низколегированной стали 09 Г 2 вдвухванной печи. - РЖ. Сер. Металлургия, 1979, В 8. - Реф. 8 В 516 деп.в КГМИ. ШЛАКА(57) Изобретение относится к областичерной металлургии и,в частности,может быть использовано при выплавке.стали в мартеновских н двухванных сталеплавильных агрегатах. Цельюизобретения является повышение стойкости футеровки сталеплавильного ковша. Поставленная цель достигается за счет повышения основности и вязкости шлака при одновременном снижении его окисленности и температуры, что обеспечивается в результате двухзтапного ввода раскисляющих материалов в печь за 5-10 мин до выпуска металла и в ковш. В печь присаживают отходы производства вторичного алюминия. Количество отходов составляет 1-4 кг/т стали, Кроме того, в ковш во время выпуска шлака вводят смесь отходов .с 2е производства вторичного алюминия н доломита в соотношении 1:(0,2-2,0) с общим расходом 2-8 кг/т стали, причем 60-80 Х смеси вводят в ковш в на- С чале, а 20-40 Х - в конце выпуска шлака из печи, Это позволяет увеличить стойкость футеровки сталеплавильных ф ковшей на 47,7-52,3 Ж. 3 табл. ф;1Таблица 1 Содержание РеО в шлаке перед выпуском(знаменатель) Период ввода отходов, мин до выпуска Расход отходов производства вторичного алюминия, кг/т 10 18,5/0,22 18,4/021 18,6/О 22 19 ьЗ/0128 18 э 8/026 204/Оэ 18 0,9 12,8/0,30 8,7/0,32 8,6/0,34 8,5/0,33 8,7/0,32 12,4/0,31 11,6/0,30 8,8/0,31 8,8/0,32 8,4/0,35 8,9/0,38 13,2/0,30 10,2/0,21 12,4/0,20 12,8/0,25 14,0/0,26 15,2/0,28 13,8/0,29 131043Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в мартеновских печах и двухванных сталеплавильных агрегатах. 5Цель изобретения - повышение стойкости футеровки сталеразливочного ковша.Основными факторами, определяющими износ футеровки, являются основ ность. печного шлака, содержание в нем окислов железа, вязкость и температура шлака в ковше.Уравнение регрессии следующее:И = 14,8-7,6 В+0,94(РеО) -18,6 Ю + 15= 0,89,где И - износ фУтеРовки;В - основность конечного шлака;РеО - содержание в шлаке окислов20железа, 7.;Я - вязкость шлака, Па с;Т - температура шлака, фС.Таким образом, для увеличения стой. кости футеровки ковша (снижения скорости ее износа) необходимо повысить основность и вязкость шлака при одновременном снижении его окисленности и температуры. Предлагаемый способ Иэ данных, приведенных в табл. 1, следует, что минимальная окисленность 55 шлака при сохранении на неизменном уровне его вязкости, обеспечивается при вводе отходов производства вторичного алюминия в агрегат за 5-10 мин 3 2нейтрализации печного шлака позволяет осуществить необходимый комплекс Воздействий на шлак и повысить стойкость футеровки ковша.Присадка в сталеплавильный агрегат ОтхОдОВ произВОдстВа Вторичного алюминия, содержащих 8-ЗОБ металлического алюминия и 50-657. глинозема, позволяет снизить окисленность всей массы печного шлака перед выпуском, причем присадка отходов производства .вторичного алюминия менее чем за5 мин до выпуска неэффективна вследствие того, что процесс растворенияприсадки в печном шлаке не успеваетдостичь своего завершения до началавыпуска, а присадка отходов более чемза 10 мин до выпуска приводит к возникновению вторичного окисления шлака, что делает ее нецелесообразной.При расходе отходов менее 1 кг/т стали не достигается эффекта сниженияокисленности шлака, а прн расходе более 4 кг/т снижается вязкость шлака,В табл. 1 приведены результаты опытных плавок В 500 т мартеновской печис присадкой отходов производства вторичного алюминия в различные периодыдоводки и с различными расходами. до выпуска с расходом 1-4 кг/т стали.Повышение вязкости шлака в сталеплавильном агрегате нежелательно, так как в этом случае увеличивается продолжительность выпуска шлака, что131043 Таблица 2,Массовое отношение отСнижение Повышение Повышениевязкости Снижение содержания РеО в основности после температуры шлака, С ходы производства вторичного алю,миния - допосле присадки,Па с шлаке пос- присадки ле присадки, 7 ломит 0,10 38 1:0,2 3,6 0,3 О,5 2,8 0,4 0,36 1:0 2,6 0,4 1:2 0,32 86 0,32 82 снижает производительность агрегата, поэтому это осуществляется в ковше.Нейтрализацию шлака в ковше производят комплексным методом, включающим дальнейшее снижение окисленности, 5 повышение основности и вязкости, снижение температуры шлака. Данный комплекс воздействий реализуется за счет того, что в ковш вводят смесь отходов производства вторичного алюминия и доломита, При этом алюминий, содержащийся в отходах, восстанавливает окислы железа, содержащиеся в аг 1:0,1 3,5 0,05 1:2, 0,8 0,2 Максимальный эффект нейтрализации шлака достигается при применении смеси, состоящей из отходов производства вторичного алюминия и доломита при соотношении ингредиентов 1:(0,2-2,0). Подстановка полученных значений в уравнении (1) показывает, что износ футеровки при этом соотношении минимален. 45При расходе смеси менее 2 кг/т стали не достигается снижения износа футеровки, а при расходе более 8 кг/т стали дальнейшего улучшения параметров, обеспечивающих стойкость футеровки, не происходит, что делает увеличение расходов более 8 кг/т нецеле. - сообразным. Присадка смеси в ковш нецелесообразна в два приема, что обеспечивает на первом этапе нейтра лизацию эрозионного воздействия всей массы агрегатного шлака, перетекающего в шлаковую чашу через сталеразливочный ковш, а на втором этапе 3 4регатном шлаке, повышая его вязкостьи снижая окисленность, глинозем отходов частично растворяет доломит,повышая основность шлака, при этомпроисходит снижение температуры агрегатного шлака и дальнейшее повышениеего вязкости. Количественные характеристики при"меняемой смеси были определены в про-цессе лабораторного эксперимента,результаты которого приведены втабл. 2. окончательную нейтрализацию шлака,остающегося в ковше во время разливки плавки. При этом ввод на первомэтапе, в начале выпуска шлака, менее603 смеси приводит к тому, что износфутеровки возрастает вследствие недостаточного нейтрализующего эффектаприсадка малой массы, а при вводеболее 803 возрастает износ футеровкиво время выдержки металла в ковше иразливки стали вследствие недостаточного количества смеси для нейтрализации конечного шлака, остающегося вковше. Кроме того, экспериментальныеданные, полученные при выпуске сталииз двухванного сталеплавильного агрегата 2 х 250 т, показали, что прираспределении смеси 60-80 Ж на первомэтапе и 20-407 на втором достигаетсяоптимальное с точки зрения стойкостифутеровки соотношение между активностью, массой, временем пребывания вковше агрегатного шлака и распределением смеси по периодам (см. табл. 3).1310433 Таблица 3 Износ футеровки ковша за один налив (мм).Доля смеси, вводимой в начале схода шлака, 7. Я Г" Расходсмеси,кг/т 1 1 11,9 12,3 4,5 12,1 16,7 13,8 15 7,9 8,0 8,1 7,9 15,4 12,5 8,2 8,3 7,8 16,1 8,2 7,8 7,8 8,0 142 1 Оэ 3 78 10,6 11,4 8,1 10,9 11,6 10,0 11,8 Следовательно, при расходе смеси на нейтрализацию шлака в ковше 2- 8 кг/т стали и ее распределении по этапам обеспечивается максимальная стойкость футеровки ковшей, достигающая при применении футеровки из шамотного кирпича 12-14 наливов без промежуточного торкретирования или ре-. монта.П р и м е р 1. Сталь марки ЗКП выплавляли в двухванном сталеплавильном агрегате 2 х 250 т. Продувку производили кислородом через сводовые фурмы с интенсивностью 6200 м /ч. Содерь 35 жание углерода в металле в конце продувки составляло 0,067, содержание РеО в шлаке 36,2%. За 5 мин до выпуска плавки в ванну присаживали 0,25 т (1 кг/т) отходы производства вторичного алюминия. При этом к началу выпуска содержание РеО в шлаке снизилось до 22,87., в начале выпуска шла" ка в ковш присаживали 0,36 т смеси (1,4 кг/т), состоящей из 0,3 т отходов производства вторичного алюминия и 0,06 т доломита (соотношение 1:0.,2) в конце выпуска шлака из агрегата в ковш присаживали 0,15 т смеси того же состава, при этом температура шпака снизилась с 1620 до 1580 С, содержание РеО в шлаке составило 8,2%, износ футеровки, измеренный по шла - ковому поясу после разливки плавки, не превьппал 8 мм. Снижение активности шлака, кроме того, привело к увеличению степени усвоения, марганца пз ферромарганца с 72 до 867 П р и м е р 2. Сталь марки ЗКП выплавляли в тех же условиях, что и в примере 1. Содержание углерода в металле в конце продувки составляло 0,077, содержание РеО в шлаке 24,2%, За 7 мин до выпуска плавки в агрегат присаживали 0,5 т (2 кг/т) отходов производства вторичного алюминия, при этом содержание РеО в шлаке снизилось до 16,5%, После схода металла на шлак присаживали 1,25 т смеси (5 кг/т), состоящей из 0,625 т отходов производства вторичного алюминия и 0,625 т доломита (соотношение 1:1), причем 0,875 т смеси (707) было введено в начале, а остальная ее часть в конце выпуска шлака. Содержание РеО в шлаке, отобранном из ковша после разливки, составляло 8,2%, основ- ность шлака повысилась по сравнению с основностью перед выпуском на 0,4 ед, усвоение марганца из ферромарганца 85%, износ футеровки 7,5 мм. П р и м е р 3. Сталь марки ЗКП выплавляли в тех же условиях, что и в примерах 1 и 2. Содержание углерода перед выпуском составляло 0,057, содержание РеО в шлаке 387, основ- ность шлака 2,2. За 10 мин до выпуска в ванну присаживали 1,0 т отходов производства вторичного алюминия, при этом содержание РеО в шлаке снизилось до 18%, После схода плавки на шлак в ковше присаживапи 2 т смеси (8 кг/т), состоящей из 0,61 т шлака производства вторичного алюминия иСоставитель С. МироновРедактор Л. Пчолинская Техред М.Ходанич Корректор С. Шекмар Заказ 1869/26 Тираж 550 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 13104 0,133 т доломита (соотношение 1:2), причем 1,6 т смеси (80 ) присаживали в начале, а 0,4 т смеси (20 ) в конце, выпуска шлака. Содержание Ре 0 в ковшевом шлаке составило 8,2 , основ- ность шлака повысилась до 2,7, температура шлака снизилась с 1610 до 1520 С, усвоение марганца из ферромарганца 86 , износ футеровки 8,2 мм.10 Использование предлагаемого способа нейтрализации конечного шлака позволяет сократить износ футеровки сталеразливочного ковша с 16,6- 18,4 мм за один налив до 8,2 мм, что в итоге дает увеличение стойкости футеровки ковшей на 47,7-52,3%. 33 8Формула изобретенияСпособ нейтрализации конечного шлака, включающий ввод раскисляющих ма-, териалов в печь эа 5-10 мин до выпуска металла в ковш, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости футеровки сталеразли-. вочного ковша, в печь вводят отходы производства вторичного алюминия в количестве 1-4 кг/т стали, а в ковш во время выпуска шлака - смесь отходов производства вторичного алюминия и доломита в соотношении 1:(0,2-2,0) с общим расходом 2-8 кг/т стали, причем 60-80 смеси вводят в ковш в начале, а 20-40 - в конце выпуска шлака из печи.