Способ внепечной десульфурации стали Советский патент 1993 года по МПК C21C7/64 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке стали в ковше в цалях десульфурации.

Известен способ десульфурации стали в ковше путем вдувания в металл порошкоб- разной смеси извести с плавиковым шпатом. Этот способ обеспечивает десуль- фурацию в масштабе снижения серы в металле на 10 - 40% при расходе смеси 0,1 - 0,6% от массы обрабатываемого металла. Однако, для осуществления способа необходимо значительное количество оборудования для пылевдувания, что требует соответствующих капитальных и эксплуатационных расходов, а использование этого сложного оборудования сопровождается в 30 - 50% случаев использования.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что с целью повышения степени десульфурации и упрощения способа ввода порошка, порошковый десульфуратор с размером частиц 1,5 - 4 мм вводят в область зоны барботажа, ограниченную окружностью диаметром D (0,75 - 0,85)q° 4 м,

где q - интенсивность подачи аргона, м /мин, с массовым расходом порошка, который соотносится с объемным расходом аргона, как (45-55):1 кг/м3.

Размеры зоны оголяющейся поверхности зависит от глубины погружения фурмы, подающей аргон и интенсивности продувки аргоном.

В барботажной зоне поток металла, движущийся вверх под действием всплывающих пузырей, вблизи выхода на поверхность металла разворачивается и в дальнейшем уходить вглубь ванны металла.

При подаче порошкообразного материала в место разворота потока, последний, захватывая частицы, увлекает их в металл на определенную глубину, а после того, как скорость потока уменьшиться до величины, недостаточной для преодоления силы выталкивания частиц, последние всплывают на поверхность металла в ковше. Таким образом, порошкообразный десульфуратор в течение определенного времени совместного с потоком движения вглубь ванны и

Ё

VI 00 00

о

со со

последующего всплывания контактирует со сталью, осуществляя десульфурацию последней.

Максимизация десульфурации имеет место при вводе порошкового десульфура- тора в пределах определенной области зоны барботажа, ограниченной окружностью диаметром,м

D (0,75 - 0,85) q0 4 , (1)

где q - интенсивность подачи аргона, м3/мий, и при подаче порошкообразного десульфуратора с массовым расходом, который соотносится с интенсивностью объемного расхода аргона, как (45 - 55): 1 кг/м3,

Пример. Сталь в 250-тонном ковше продувается аргоном с интенсивностью 50 - 70 м /ч, при этом размеры зоны барботажа составляют 0,5 - 1,0 м. Имеется оборудование пылевдувания, что позволило испытать известный способ.

Для десульфурации по предлагаемому способу использовалась смесь извести и плави ко в о то шпата, которая присаживалась из бункера с помощью вибропитателя в различные области зоны барботажа с различными величинами соотношения массового расхода десульфуратора и объемного расхода аргона. Результаты испытаний приведены в таблице. Как показывает анализ результатов, максимальная десульфурация достигается при выбранных параметрах, а эффективность десульфурации соответствует той, которая достигается при пылевдува- нии. Так, при осуществлении предлагаемого способа (опыт №2) удалось за время продувки аргоном ввести больше извести, чем при известном способе (опыт М 1), что обеспечило увеличение степени десульфурации при практически одинаковой степени его использования.

При вводе десульфуратора в пределах зоны, превышающей по размеру (опыт Ms 3) или .меньшей (опыт № 4) рекомендованной, степень десульфурации и эффективность использования десульфуратора снизились.

При подаче десульфуратора в темпе, со- отйбсйщиМс я с ШтенсивнОстью подачи аргона меньше рекомендованного (опыт № 5), за в р ёмя1 п ЬЩуҐШ удавалось ввести меньше дефульфуратора, чем по предлагаемому способу, что снижало степень десульфурации. При превышении темпа подачи десульфуратора сверх рекомендованного (опыт

№ 6), снижалась эффективность использования десульфуратора.

При использовании порошка с размером частиц менее 1,5 м (опыт Ms 7) наблюдается повышенный вынос мелкой фракции

в систему газоочистки, в результате чего меньше извести попадает в металл и степень десульфурации снижается, При увеличении размера частиц сверх предлагаемого (опыт № 8) снижается эффективность использования извести и, соответственно, степень десульфурации на единицу массы присаживаемой извести.

При работе на границах заявляемых пределов (опыты KkNs 10 - 12) в особенности, одновременно по двум параметрам (опыт N° 10) могут иметь место относительно невысокие значения степени десульфурации, но при этом стабильность работы установки доводки стали не снижается, в то

время, как при работе по прототипу в 30 - 50% случаев оборудование пылевдувания не срабатывает.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа (опыт № 2) достигались наиболее высокие показатели как по степени десульфурации и эффективности использования десульфуратора, так и по стабильности в работе оборудования.

Фо-рмула изобретения Способ внепечной десульфурации стали, включающий продувку металла аргоном и ввод порошковых десульфураторов, о.т - личающийся тем, что,-с целью повышения степени десульфурации и упрощения способа ввода порошка, порошковый де- сульфуратор с размером частиц 1,4-4 мм вводят в область зоны барботажа, ограни- ченную окружностью диаметром D (0,75 - 0,85)q° 4 м, где q - интенсивность подачи аргона, м /мин, с массовым расходом по- рошка, который соотносится с объемным

расходом аргона, как (44 - 55): 1, кг/м .

Использование: в металлургии при вне- печной обработке стали в ковше. Сущность: порошковый десульфуратор с размером частиц 1,5-4 мм вводят в область зоны бар- ботажэ, ограниченную окружностью диаметром D (0,75 - 0,85) q м, где q - интенсивность подачи аргона, м3/мин, с массовым расходом порошка, который соотносится с объемным расходом аргона, как

-;у-;.м VJ-J.V i « 4S-i-

- Числитель-диапазон размеров: знаменатель - средний размер