Способ нагрева металлического лома Советский патент 1991 года по МПК C21C7/00 C21C5/28 

Изобретение относится к технологии производства стали, сплавов и цветных металлов с использованием в шихте лома и может применяться в металлургической промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности нагрева лома и плавильного процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

На поддоне устанавливают пакеты лома в виде вертикальных стенок с расчетным зазором между ними. Поддон опускают в нагревательную емкость, в качестве которой может быть использован шлаковый ковш. Последний заливают расплавленным

шлаком, который полностью заполняет зазоры между пакетами лома. Систему выдерживают до установления равновесной или близкой к ней температуры. В конце процесса шлак может быть в жидкотекучем или окристаллизованном состоянии. Поддон извлекают из нагревательной камеры и затвердевший шлак отделяют от лома известным способом, например, с помощью вибровоздействий на систему. Поддон с частично нагретым ломом снова помещают в нагревательную камеру и заливают расплавленным шлаком вторично. Конечная температура вторичного нагрева может быть ниже или выше температуры плавления шлака. После выдержки поддон с нагреО

ю

о 4 ю о

тым ломом извлекают из нагревательной камеры, пакеты лома сгружают в лоток илм корзину и подают в металлургическую печь как часть металлошихты, Слитый после вторичного нагрева лома шлак используют для первичного нагрева лома последующей плавки описанным способом.

Пример 1.

Одноступенчатый нагрев лома конечным шлаком конвертерной плавки.

Исходные данные для расчета: начальная температура конвертерного шлака 1600°С; конечная температура шлака 1150°С; начальная температура лома 20°С; конечная температура лома 1160°С. Теплоемкости: Сш 0,624 ккал/кг.град; Сш 0,463 ккал/кг.град; сЈ 0,105 ккал/кг.град; С« 0,163 ккал/кг.град.

Плотность лома в пакетах 3120 кг/м 1, плотность расплава шлака 2910 кг/м .

Располагаемое тепло шлака qlu {ct)ur (ct)ui 465,95 ккал/кг.

Тепло, необходимое для нагрева лома рл (ct)Hct)fl 185,35 ккал/кг.

Массовое соотношение лом - шлак Kq 2,51 кг/кг.

Объемное соотношение лом - шлак Kv 2,34 м3/м3.

Структуру лома на поддоне при толщине пакетов, например, 400 мм выкладывают с зазором 400/2,34 170,0 мм.

Продолжительность выдерживания зависит от порозности пакетов, их толщины и заданных температур нагрева лома, она составляет 40-90 мин. После выдержки поддон извлекают, виброколебаниями разрушают связь шлака с ломом и подают последний при 1150°С в конвертер.

Пример 2. Двухступенчатый нагрев лома конвертерным шлаком до 1350°С. Поскольку структура лома в обоих периодах нагрева остается неизменной, то промежуточную температуру нагрева лома находят

при УСЛОВИИ Kq1 Kq2.

1-я ступень нагрева. Располагаемое тепло шлака дШ1 208,65 ккал кг. Тепло, воспринятое ломом, принимают с последующим уточнением (t ni 933°С), дл i 69,42 ккал/кг. Массовое соотношение лом - шлак Kqi 3,00 кг/кг.

И-я ступень нагрева, Располагаемое тепло шлака рше 440,85 ккал/кг.

Тепло, воспринимаемое ломом дЛ2 - 147,18 ккал/кг. Массовое соотношение лом - шлака КЧ2 2,99 кг/кг,

Ввиду хорошей сходимости Kq расчет не повторяют.

Объемное соотношение лом - шлак Kv 2,79 м3/м5.

Принимают толщину пакетов 400 мм, тогда зазор между вертикальными стенками устанавливается 143 мм.

Из сравнения вариантов 1 и 2 видно, что

во 2-м варианте лому сообщено в итоге 645,5 ккал/кг тепла, что на 183,55 ккал/кг больше, чем в варианте 1, однако расход шлака уменьшается на 7%.

При использовании в металлошихте

50% лома выход шлака в конвертере составляет 175 кг/т лома, т.е. Ка 5,71..Таким с),сс)отношениешлак-ломвконвертере не, соответствует условиям примеров 1 и 2 и необходимо привлекать для нагрева лома шлаки

неконвертерного передела, например до- V менные. По расчетам на заводе с полным металлургическим циклом для нагрева лома конвертерного передела, потребляющего весь производимый чугун, необходимо использовать 31,4% доменного шлака для этих целей.

Из расчета следует, что при доле лома в металлошихте до 50% и применении при нагреве конвертерного шлака, выход которого составляет 15% к массе стали, соотношение шлак - лом равно 0,9. Такой же расчет по отношению к доменному шлаку дает величину 1,8. По предложенному способу лом прогревается именно шлаком, поэтому общий расход тепла уменьшается.

Таким образом, по продолжительности процесса в конвертере и по затратам тепла предлагаемый способ обеспечивает большую эффективность.

В технологическом отношении нагрев металлолома шлаком также более выгоден: не происходит окисления металла; металлолом оказывается в конце процесса покрыт намороженным шлаком (или частью шлака),

это защищает пакеты, особенно легковес, от. угара в конвертере; пакеты легковеса заполняются шлаком и изнутри, а контактный нагрев шлаком на порядок интенсивнее, чем нагрев газом.

Формула изобретения

Способ нагрева металлического лома при выплавке стали, сплавов и цветных мегаллов, включающий ввод в емкость лома, заполнение порозностей в нем расплавленным шлаком, выдержку и удаление шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нагрева лома,

шлак вводят в пакетированный лом при соотношении масс лома и шлака, равном 1:(0,9-1,8), при этом объем шлака равен объему пустот между пакетами и внутри пакетов.

Изобретение относится к способам .нагрева металлического лома расплавленным шлаком и может применяться в черной и цветной металлургии. Цель изобретения - повышение эффективности нагрева лома и плавильного процесса. Способ включает операции ввода в нагревательную емкость дискретной системы пакетов лома, заливку системы шлаком, выдерживание, извлечение лома и затвердевшего шлака, разделение компонентов системы, использование нагретых пакетов в металлургической печи. Структура системы обеспечивает при заданном Соотношении масс лома и шлака равенство объема шлака и пустот между пакетами. При нагреве лома до повышен- ныхтемператур система пакетов заливается шлаком дважды. При двухступенчатом на- греве лома шлак в промежутке удаляется из нагревательной камеры жидкотекучим. Ј