Способ внепечной обработки жидкого металла Советский патент 1983 года по МПК C21C1/02 C22B9/00 

4 СО Изобретение относится к черной м таллургии, в частности к внепечной обработке чугуна, и может быть испол зовано для десульфурации, деазотаци рафинирования и модифицирования жид кого чугуна. Известен способ внедоменной обра ботки чугуна магнийсодержащими реагентами в ковше путем продувки чере погружаемую в металл фурму без испарительной камеры 1. Однако процесс протекает ненадеж но, с частым закупориванием канала фурм особенно в период регулирования параметров продувки. Фурмы без испарительной камеры обеспечивают сущест венные преимущества: упрощение их текущего обслуживания и снижение рас ходных коэффициентов реагента. Отсут ствие испарительной камеры позволяет снизить трудоемкость обслуживания фурмы и улучшить экологические условия работы в отделении десульфурации в результате исключения пневможидкос ной очистки внутренней полости испарителя, сопровождающейся вьщелением аммиачных соединений. Кроме того, при подаче магнийсодержащих реагентов в чугун через фурмы без испарительной камеры в случае использования в качестве газоносителя магния воздуха или азота имеет место аовышение степени усвоения магния чугуном путем исключония процесса связывания части подаваемого в чугун газо образного магния в твердые частички НИТР1ЩОВ, которые ухудшают кинетичес кие условия -протекания реакции десульфурации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо соб внедоменкой обработки чугуна, включающий вдувание в струе га зоноси теля порошкового магния через погружаемую в металл фурму с испарительно камерой с интенсивностью продувки 2,0-4,5 г магния на тонну чугуна в секунду и скорости введения 1530 м/с 2. Способ недостаточно надежен при подаче магния через фурму без испари тельной камеры. Цель изобретения - предотвращение закупоривания канала фурм. Поставленная цель достигается сог ласно способу внепечной обработки жидкого металла, включающему вдувание в струе газоносителя порошковых магнийсодержащих . реагентов через по гружаемую в металл фурму, скорость вдувания магния изменяют с ускорением, равным 5-10 кг/мин,а скорость изменения концентрации-магния в газо носителе устанавливают равной 0,013. . Устройство для осуществления способа включает питатель, подающий из расходного буякера порошковый магний для обработки чугуна, фурму, имеющую канал, оканчиванхцийся цилиндрическим соплом, трубопроводы, соединяющие питатель и фурму с источником сжатого газа, систему регулирования и управления расходом реагента и газоыосителя. Способ осуществляется следующим образом. Транспортирующий газ от источника поступления по трубопроводам подается в канал фурмы. Системой регулирования (дроссельный клапан или кран с приводами или вентиль) устанавливается необходимый расход газа и фурма погружается в расплав на максимальную глубину. Затем включается питатель расходного бункера и порошковый магний с минутным расходом не более 5 кг/мин подается по трубопроводам в канал фурмы, откуда поступает в расплавленный чугун.-Затем скорость подачи магния плавно увеличивают до оптимальной величины с ускорением, равным 5-10 кг/мин ,путем изменения скорости вращения ротора питателя. Для выхода на заданную величину концентрации магния Ё газоносителе плавно сокращают расход газоносителя, обеспечивая скорость изменения концентрации не более 3 кг/м-мин. Если в процессе дальнейшей обработки чугуна возникает необходимость увеличить минутный расход порошковых магнийсодержащих реагентов, то при этом параллельно увеличивают расход газоносителя и поддерживают скорость изменения концентрации в пределах 0,013 . Если необходимо сокра тить расход газоносителя, то cooTBe rственно сокращают минутный расход порошкового магния и также поддерживают скорость изменения концентрации в пределах 0,01-3 . После ввода в обрабатываемый чугун заданного количества магния питатель закрыва.ется. Фурму извлекают из чугуна и прекращают подачу газа. На этом процесс обработки чугуна считается законченным. Надежность ввода порошкового магния в расплав фурмой с каналом и цилиндрическим соплом на конце в значительной мере зависит от плавности и скорости изменения параметров газоПОРОШКОВОЙ струи. Если скорость подачи магния увеичить с ускорением более 10 кг/мин о при этом резко возрас.тает гидроинамическое сопротивление канала урмы, что приводит к его закупорке. нижать ускорение 5 кг/мин нецеесообразно, так как затягивается роцесс обработки, что связано с увеичением потерь магния на окисление ислородом воздуха и ухудшением стойости огнеупорной обмазки фурм.

; Вели в период обработки чугуна снижение расхода гаэоносителя или увеличение расхода магния приводит к изменению концентрации гаэопорошковой смеси со скоростью более 3 кг/м шн, то в системе пневмоподачи происходят гидродинамические удары, которые ведут к захлестыванию жидким металлом сопла фурмы и затем его закупорке. Совершенно синхронно изменять расход газоносителя и, соответственно, магния не представляется возможным из-за конструктивных возможностей систем регулирования этих параметров. Поэтому нижний предел скорости изменения концентрации магния ограничен величиной 0,01 кг/ммин

который может быт практически обеспечен.

Предлагаемый способ обеспечивает устойчивый ввод в чугун порошкового магния фурмой с каналом, оканчивающимся цилиндрическим соплом. Степень усвоения магния при инжектировании его в чугун по предлагаемому способу возросла на 7-12% по сравнению с известным способом ввода магния в чугу фурмой с испарительной камерой. При . удельном расходе магния на обработку чугуна, равном 0,8-1,0 кг/т, и стоимости порошкового магния 995 руб/т экономический эффект ориентировочно составит 0,1 руб/т.

СПЬСОВ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕХАДША, включающий вдувание в струе -газоносителя порошковых магнийсодеряацих реагентов через погру жаемую в металл фурму, о т л и ч a ю щ и и с я тем, что, с целью предотвращения закупоривания канала фурмы, скорость вдувания магния изменяют с ускорением, равным 5-10 кг/мин, a . скорость изменения концентрации магния в газоносителе устанавливают равной 0,01-3 .