Способ внедоменной обработки жидкого чугуна Советский патент 1980 года по МПК C21C1/00 

Изобретение относится к черной металлургии, совершенствует способ внедоменной обработки жидкого чугуна и может быть использовано для десульфурации и рафинирования чугуна Для улучшения качества доменного чугуна применяется обработка его магнием, в том числе пассивированным магнием. Известен способ обработки жидкого чугуна магнием и углеводородным газом 1 ,В начаЛе обработки, до. вво да в расплав паров магния, чугун продувают газом, затем осуществляют десульфурацйю чугуна смесью паров магния и углеводородного газа; обработка завершается барботажем жидкой ванны углеводородным газом. ; Недостаток способа - при вводе в чугун углеводородного газа последний разлагается с удвоением объема по реакции са,- С + 2Hj, что увеличи вает количество отходящих газов . и, соответственно, бурность процесса. В результате часть магния выносится пузырьками газа на поверхность метал ла, что ухудшает условия усвоения магния чугуном, снижает эффективност его использования. Цель изобретения - усовершенствование способа внедоменной обработки жидкого чугуна, повышение эффективности использования магния. Указанная цель достигается тем, что в отличие от известного способа обработки жидкого чугуна, включеиоцего предварительную продувку жидкой ванны газом, десульфурацйю металла смесью паров магния с газом и последукиций барботаж, по данному способу предварительную продувку и барботаж жидкой ванны ведутсжатым воздухом, а десульфурацйю смесью паров магния и аргона. Кроме этого, в периоды продувки и барботажа подачу воздуха осуществляют с интенсивностью 0,1-0,2 л/т-с, а в период десульфурации аргон подают с интенсивностью 0,1-0,3 л/ТС. Для осуществления этого способа обработки жидкого чугуна могут быть использованы известные устройства для инжектирования магния в расплав/ например фурма, содержащая канал с уширенным наконечником, являющимся испарителем, В этом случае обработт ка жидкого чугуна по предлагаемому способу производится следующим образом.

Сжатый воздух по трубопроводу поают в испаритель фурмы, после чего последнюю погружают в расплав. При огружении фурмы и в период предваительной продувки ванны интенсив-ность подачи сжатого воздуха подерживают на заданном уровне, Продуву чугуна воздухом ведут до момента овлечения всей массы металла в онйектиеное движение, после чего испаритель начинают подавать гранулированный магний и аргон, При этом интенсивность подачи аргона станавливают в необходимых пределах, После ввода требуемого для десульфурации количества магния подачу его прекращают и продолжают барботаж жидкой ванны сжатым воздухом для рафинирования чугуна от неметаллических включений.

Предварительная подготовка расплава продувкой обеспечивается при интенсивности подачи воздуха 0,1-0,2 л/т«с, а перемешивание ванны в .период десульфурации - при интенсивности подачи аргона 0,10,3 л/т«с.

Принятый режим процесса обеспечивает высокое усвоение магния

при десульфурацииtry гу на . Это достигается предварительным перемешиванием чугуна, десульфурацией смесью паров магния с нейтральным газом J1 эффективной эвакуацией сульфидов магния,из чугуна,

Предварительное вовлечение всей массы металла в конвективное движение позволяет организовать до начала десульфурации необходимое об- новление чугуна в реакционной зоне и избежать потерь магния в начальный период подачи смеси паров магния с аргоном в расплав, Это особенно важно при обработке чугуна в больших емкостях, например в торпедных ковшах. Высокий коэффициент использования магния при десульфурации чугуна смесьюпаров

магния и аргона обусловлен возможностью полного растворения магния в чугуне в количестве. Требуемом для связывания серы, поскольку иск/почено его взаимодействие с компонентами газа-носителя, а необходимое перемешивание ванны создается аргоном, Эвакуация из чугуна образовавшихся при десульфурации сульфидов магния достигается флотацией их. пузырьками воздуха при последующем барботаже ванны. Это способствует более глубокому очищению металла

от серы, и следовательно, более эффективному использованию магния.

Оптимальная интенсивность подачи воздуха в периоды предварительной продувки и барботажа ванны «и аргона.при десульфурации чугуна выбраны.из условий технологичности процесса при максимальном использовании магния для десульфурации чугуна,

При продувке и барботаже ванны нижний предел интенсивности подачи воздуха обусловлен количеством пузырьков воздуха в единице объема металла, обеспечивающим конвективн перемешивание ванны и интенсивную флотацию твердых сернистых включений чугуна. Верхний предел интенсивности подачи воздуха ограничен из условий бурности процесса, С учтом технологических особенностей обработки чугуна в чугуновозных ковшах емкостью 100 - 350 т нижний предел интенсивности подачи воздуха в периоды продувки и барботажа принят 0,1 л/т-с, а верхний предел - 0,2 л/т-с.

При десульфурации чугуна смесью паров магния и аргона нижний предел интенсивнос.ти подачи аргона регламентируется необходимой степенью перемешивания чугуна в емкости для непрерывного его обновления по всему объему. Верхний предел интенсивности подачи аргона ограничен технологическими особенностями процесса десульфурации чугуна в чугуновозных ковшах: при чрезмерно высокой интенсивности возможны выплески металла из ковша Для ковшей емкостью 100-350т при их наполнении чугуном,на 9095% нижний предел интенсивности подачи аргона 0,1 л/т-с, верхний предел - 0,3 л/т-с.

Способ опробован в заводских усвиях на установке десульфурации чугуна гранулированным магнием. Получено снижение расхода магния на 20-25%,

Данные обработки чугуна по предлагаемому и известному способам прведены в таблице, В обоих случаях обрабатывают чугун с исходным содержанием серы 0,03-0,06% и расход магния 0,5 кг/т чугуна, В первом случае продувку и барботаж ванны ведут воздухом, а десульфурацию сМесью паров магния и аргона, во втором - на всех стадиях обра.ботки чугуна используется природны газ. Как видно из таблицы, при одинаковом расходе магния (0,5 кг/т) усвоение его в первом случае s 1,2 раза выше, чем во втором. Это позвО ляет снизить расход магния при обра ботке чугуна на 20%, что дает эконо мический эффект 0,2 р, на тонну ста ли. Формула изобретения . 1. Способ внедомённой обработки жидкого чугуна, включающий продувку жидкой ванны газом десульфурацию металла смесью паров магния с газом и,последующий барботаж, о т л и ч а ю щ и и с я тем,что,с целью повышения эффективности использования магния и рафинирования чуГуна, в периоды продуБки и барботажа в ванну вводят воздух, а десульфурацию ведут смесью паров магния и аргона. 2, Способ поп, 1, отличающийся тем, что в периоды продувки и барботажа воздух подают с интенсивностью 0,1-0,2 л/т-с, а в период десульфурации аргон подают с интенсивностью 0,1-0,3 л/т.с. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2091022,кл, С 21 С 1/00, 1973.