Способ защиты футеровки конвертеров и других сталеплавильных агрегатов с продувкой сверху через водоохлаждаемую изолированную от металлоконструкций и земли фурму Советский патент 1993 года по МПК F27D1/00 C21C5/44 

Изобретение относится к черной метал-;

лургии.i ...

Целью изобретения является снижение выноса пыли при продувке металла кислородом сверху.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем подвод электрического тока к токоподводящей футеровке от одного из полюсов источника постоянного тока, другой полюс источника постоянного тока.соединяют с изолированной от металлоконструкций и земли фурмой и во время продувки пропускают электрический ток между фурмой и футеровкой, а поверхность фурмы покрывают огнеупорным материалом с удельным электросопротивлением 100-10 Ом -м. .

В этом случае, как и в прототипе, электрический ток проходит через рабочую зону огнеупора и повышает его стойкость, но при этом появляется новый эффект - снижение пылевыноса за счет возникновения электрического поля в зоне продувки.

Покрытие поверхности фурмы электроизоляционным материалом предотвращает протекание тока через боковую поверхность фурмы и повышает напряженность электрического поля в зоне продувки.

Толщина слоя электроизоляционного материала не имеет значения, так как .в качестве электроизолятора работают только холодные слои, прилегающие к водоохлаж- даемому телу фурмы (по мере нагрева оксидных материалов их электропроводность повышается). Покрытие поверхности фурмы электроизоляционным материалом не снижает эффекта защиты футеровки, .так как электрический ток в конечном счете все равно проходит через границу раздела огнеупоров со шлаком, Однако, при этом появляется новый -эффект - снижение пылеобразования..

Для эффективности описываемого способа и требуемого электросопротивления электроизоляционного материала для покрытия наружной поверхности фурмы про00СА Os Os

Qs

СО

ели две серии экспериментов на лабораорном 100 кг конвертере.

В первой серии экспериментов продуочную фурму покрывали материалом из киси магния с добавлением 10% огнеупорной глины. Удельное электролитическое сопротивление этог,о материала при 300°С оставляло 109 Омфм. Отрицательный или положительный полюс источника постоянного тока подключали к водоохлаждаемой изолированной от металлоконструкций и земли покрытой указанным составом кислородной фурмы, а другой полюс через графиовый токопровод - к жидкому металлу. Напряжение источника тока при разомкнуой цепи составляло 40 В.

Во время продувки напряжение колебалось в пределах 20-40 В, а сила тока 10- 100 А. Пробы газа на содержание пыли отбирали из газопровода, расположенного непосредственно над конвертером.

Результаты экспериментов представлены в табл.1.

Во второй серии экспериментов интенсивность продувки во всех случаях составляла 0,26 , значения электрического напряжения и силы тока колебались в тех же пределах, что и для первой серии экспериментов. Отличие второй серии экспериментов состояло в том, что в материал для покрытия фурмы добавляли графит в различном количестве для достижения значений удельного электрического сопротивления, указанных в табл. 2. Пробы газа на содержание пыли отбирали так же, как и в первой серии экспериментов,

Из данных таблМ видно, что при подключении к фурме минуса источника трка( пылеобразование уменьшается в тем большей степени, чем выше интенсивность продувки. При интенсивности продувки 0,26 м3/мин содержание пыли в отходящих газах уменьшается в 2,7 раза, В производственных условиях интенсивность продувки гораздо выше; чем в лабораторных экспериментах. Например, в конвертерах она может составлять (5QO... 1000) м /мин, поэтому следует ожидать, что и эффективность предложенного способа в производственных условиях будет выше.

При подключении к положительного источника постоянного тока тоже наблюдается снижение пылеобразования, но в гораздо меньшей степени.

Из данных табл. 2 видно, что снижение электросопротивления электроизоляционного слоя фурмы до 200 Ом -м не уменьшает эффективности предлагаемого способа, а при дальнейшем уменьшении электросопротивления эффективность резко снижается. В первой графе табл. 2 Без покрытия представлены результаты испытаний прототипа. Сопоставления данных этой графы с

данными табл. 1 показывает, что в этом случае пылеобразование не уменьшается.

Проведенные эксперименты доказали, что описываемый способ продувки металла кислородом обеспечивает значительное

снижение пылеобразования и что эффект достигается при электросопротивлении электроизоляционного слоя фурмы (100...10) Ом-м. Очевидно, что при большем электросопротивлении эффект также будет

достигаться. В то же время установлено, что при отсутствии электроизоляции фурмы, что соответствует прототипу, эффект не достигается.

Эксперименты проведены при напря

жении постоянного источника тока не превышающего 40 В. Это напряжение легко применить в производственных условиях, не нарушая техники безопасности.

Из представленных данных следует, что

снижение пылеобразования наблюдается при одновременном совпадении следующих условий:

Один из полюсов источника постоянного тока соединяют с продуваемым металлом, а другой - с изолированной от металлоконструкций и земли водоохлаждэ- емой фурмой, через которую производят продувку металла кислородом.

Наружную поверхность фурмы покрывают электроизоляционным материалом с удельным электросопротивлением (100...1(пОм; м.

При невыполнении этих условий или отклонении режимных параметров от заявляемых значений положительный эффект снижения пылеобразования исчезает.

Экономический эффект от использования заявляемого способа составляет 1,0 руб/т стали. Кроме того, улучшаются

экологические условия работы сталеплавильных агрегатов, Предлагаемое изобретение может найти применение во всех сталеплавильных агрегатах с продувкой металла кислородом через водоохлаждаемую

фурму.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ защиты футеровки конвертеров и других сталеплавильных агрегатов с про- дувкой сверху через водоохлаждаемую изолированную от металлоконструкций и земли фурму, включающий подвод электрического тока к токопроводящей футеровке от одного из полюсов источника постоянного тока, отличающийся тем/что, с целью снижения выноса пыли при продувке металла кислородом при сохранении стойкости Футеровки, другой полюс источника постоянного тока соединяют с фурмой и во время

продувки пропускают электрический ток между фурмой и футеровкой, а поверхность фурмы покрывают огнеупорным материалом с удельным электросопротивлением 100-Ю9 Ом-м.

Использование: ч черной металлургии для защиты футеровки конвертеров и других сталеплавильных агрегатов. Сущность изобретения заключается в том, что при подводе электрического тока к токопроводя щей футеровке от одного из полюсов источника постоянного тока другой подюс источника постоянного тока соединяют с фурмой и во время продувки пропускают электрический ток между фурмой и футеровкой. Поверхность фурмы покрывают огнеупорным материалом с удельным электросопротивлением 100-Ю9 Ом-м. 2 табл. 1 пр.

Результаты экспериментов первой серии

Таблица 1

Табяица2