Способ разделения жидких продуктов доменной плавки Советский патент 1989 года по МПК C21B7/14 

4 СО Ч

to

1C

to

3149

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам отделения чугуна от шлака после их совместного выпуска из доменной пе- чи.

Цель изобретения - уменьшение по терь чугуна со шлаком.

На чертеже показано устройство для реализации способа разделения жидких продуктов доменной плавки.

Способ осуществляется следуклцим образом.

Пр одукты плавки выпускают совместно через летку 1 доменной печи. В струю 2 расплава засьшают железоруд- ньш материал 3 из бункера 4. В желобе 5 происходит разделение чугуна и шлака по удельному весу. В резульл тате этого в желобе 5 образуются два потока: верхний поток 6 из шлака промежуточньй слой 7 и нижни1н поток 8, состоящий из чугуна. Верхний поток 6 направляется в ж;елоб 9 дл& шлака. Нижний поток 8, пройдя под скиммерной плитой 10, поступает в же лоб 11 для чугуна. Нижняя часть шла- нового потока 6 образует промежуточ- ный слой 7, обогащенный нескоагули- ровавшими каплями чугуна.

Кусковый железорудный материал 3 предпочтительной крупностью 3-15 мм непрерьшно, в течение выпуска, присаживается на поверхность потока продуктов плавки с помощью загрузочного устройства 4. Яодача железорудного материала 3 в желоб 5 производится на участке расположения истекающей из летки 1 струи 2 продуктов плавки, т.е. на начальном, примыкающем к печи, участке желоба 5, где на поверхности шлака не образуется твердой корки.

Железорудный материал 3 обладает- большим, чем жидкий шлак, но меньшим чем чугун, удельным весом и вместе с каплями чугуна погружается в поток ишака, сосредотачиваясь в промежуточном слое 7. При этом железорудный материал 3 расплавляется и обогащает пшак в промежуточном слое 7 окислами железа, которые вступают в химическр взаимодействие с находящимися на поверхности капель чугуна твердыми частицами углерода или карбонитридов титана, например, по реакциям:

Ре.0„ + пС mFe + пСО; Ti(C,N) + CO-nN

2

-

о

1520 , 125

, jj е е

30

35

40

50

55

Продуктами реакций наряду с указанными могут быть также закись железа и низшие окислы титана. Б ре- . зультате этих реакций поверхность капель чугуна освобождаются от твердых частиц углерода или карбонитрилов титана.и ускоряется процесс коагуляции капель между собой и с основной массой металла.

В качестве железорудного материала могут быть использованы агломерат окатьшш, образуняциеся при их загруз- ке в доменную печь отсевы, окалина, железные руды и другие аналогичные вещества. Оптимальный расход железорудного материала зависит от его химического и гранулометрического состава, от режима доменной плавки, химического состава-чугуна, интенсивности вьтуска и других факторов.

Пример 1. Вьшлавка чугуна осуществляется из титаномагнетито- вых руд при удельном выходе шлака 333 кг/т чугуна. Масса одного выпуска составляет 150 т чугуна и 50 т шлака; продолжительность выпуска 20 мин. Количество металла, уносимое шлаком в виде гренали, до применения предлагаемого способа составляет 60 кг/т шлака. Принимаем, что на поверхности частиц гренали титан находится только в виде карбида и его количество равно 5% от мас- ,сы капель металла. Тогда на весь BbfliycK необходимо окислить 50Jf60 хО,05 150 кг карбида титана. Если в качестве железорудного материала используется окалина, содержащая 90% FeO, то по реакции

Tic + 3 + 3Fe + CO

расходуется 150x72x3:60 540 кг закиси железа и при этом в чугун из окалины переходит 150) кг вновь полученного металлического железа. Расход окалины на весь выпуск при степени полезного ее использования 50% составляет 540:0,9:0, кг или 1200:20 60 кг/мин.

В результате разрушения карбог : нитридных соединений титана потери чугуна в шлаке снижаются до обычных определяемых конструкций желоба зна-. чений (5-15 кг/т шлака).

Пример 2. Вьшлавка литейного чугуна с содержанием кремния 3% осуществляется при выходе шлака

ка составляет 200 т чугуна и 100 т шлака, продолжительность вьшуска 30 мин. Количество мет.алла, уносимое ;Со шлаком в виде корольков, до применения предлагаемого способа составляет 40 кг/т шлака. Принимаем, что количество графита, содержащегося на

шлака) величин.

При использовании в качестве реагента руды, агломерата, окатьпвей и др. материалов способ осуществляет-- ся аналогично приведенным примерам.

Применение изобретения позволяет

границе капель чугуна, составляет 3%. ю -интенсифицировать процесс коагуляции

шлака) величин.

При использовании в качестве реагента руды, агломерата, окатьпвей и др. материалов способ осуществляет-- ся аналогично приведенным примерам.

Применение изобретения позволяет

Изобретение относится к области черной металлургии ,в частности, к способам отделения чугуна от шлака после их совместного выпуска из доменной печи. Целью изобретения является уменьшение потерь чугуна со шлаком. Способ реализуется следующим образом. Кусковый железорудный материал 3 в течение выпуска продуктов плавки загружается в главный желоб 5 на участке расположения струи расплава. Железорудный материал 3 расплавляется и обогащает шлак в промежуточном слое 7 окислами железа, которые взаимодействуют с находящимися на поверхности капель чугуна твердыми частицами углерода или карбонитридов титана. В результате этого ускоряется процесс коагуляции капель чугуна между собой и с основной массой металла в нижнем потоке 8. 1 ил.

от их массы. Тогда на весь вьшуск требуется окислить 100x40i -0,03 120 кг графита. Если в качестве железорудного материала использует- ся отсев агломерата, содержащий 75% , то расход окислов железа по реакции

4с тр + Fe,04 - 3Fe + 4СО

составляет (120x232):(4«12)580 кг и при этом в чугун переходит (120x56 хЗ):() 420 кг металлического железа, восстановленного из отсева агломерата.

Расход отсева агломерата на весь .выпуск при степени полезного его использования 40 составляет (580:0,75) : :0,4 1933 кг или 1933:30 кг/мин

Освобожденные от графита капли чугуна интенсивнее коагулируют между собой и с основной массой металла, в результате чего потери его со

капель металла и в 2-4 раза уменьшить его потери со шлаком при выплавке титанеодержащих и высококремнистых чугунов. При этом количество проиэ-

ведентюго чугуна дополнительно увеличивается на 0,2-0,3% за счет частичного восстановления железа из присаживаемого в поток продуктов плавки железорудного материала.

Фор.мула изобретения Способ разделения жидких продуктов доменной плавки преимущественно

при производстве титанистых или высок окремнистых чугунов, включакяций выпуск чугуна и шлака из доменной печи по главному желобу, отличающийся тем, что, с целью

уменьшения-потерь чугуна со шлаком, в главньй желоб на участке падения струи продуктов плавки подают куско- вьй железорудный материал.