Желоб для выпуска и обработкижидКОгО МЕТАллА Советский патент 1981 года по МПК C21C7/00 F27B3/18 

(54) ЖЕЛОБ ДЛЯ ВЫПУСКА И ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к устройствам, применяемым для обработки жидкого металла в процессе его выпуска из плавильного агрегата.

Обработка металла в процессе выпуска имеет кинетические и термодинамические преимущества по сравнению с рафинированием его в ковше теми же реагентами и технологически более выгодна.

В частности, при обработке металла в ковше жидким синтетическим шлаком, например, с целью десульфурации, рафинируюш,ая способность шлака используется недостаточно, следствием чего является повышенный расход дорогостоящих реагентов. Увеличение содержания серы в шлаке и снижение ее содержания в металле в условиях, когда нет обновления шлака, приводят к тому, что шлак перестает быть десульфуратором по отношению к такому металлу, хотя шлак обладает еще значительной серопоглотительной способностью по отношению к металлу с более высоким содержанием серы. Этот недостаток может быть устранен путем осуществления обработки потока металла встречным потоком жидкого реагента.

Известны устройства для выпуска, обработки жидкого металла и отделения печного шлака.

Известно устройство для отделения печного шлака сталеплавильных агрегатов при обработке металла синтетическими шлаками, содержащее желоб, скиммерную огнеупорную плиту в его рабочей полости и боковой отвод в приемной части желоба 1. Это устройство позволяет осуществлять задержание, отвод печного шлака и обработку металла синтетическим шлаком в ковше при отсутствии печного шлака, однако не обеспечивает возможность рафинирования металла жидкими реагентами в рабочей полости желоба.

Известен желоб для выпуска и обработки металла, содержащий футерованный кожух и скиммерное устройство, установленное в рабочей полости желоба и выполненное в виде двух огнеупорных перегородок, соединенных гибкой связью с кожухом желоба, одна из которых расположена между приемной и сливной частями желоба, а другаянепосредственно у сливного носка желоба 2. Такое конструктивное выполнение основных элементов желоба в сочетании с конфигурацией его лещади обеспечивает возможность рафинирования металла жидкими реагентами в приемной части желоба с использованием принципа противотока. Однако эффективность такой обработки металла недостаточная по следующим основным причинам:-количество реагентов, вводимых в приемную часть желоба, ограничено, так как они непрерывно накапливаются и лишь частично отводятся в ковщ через сливной носок желоба; -накопление продуктов реакций в зоне реагирования замедляет скорость процесса, так как система металл-щлак приближается к состоянию равновесия; . -значительная часть реагентов остается на поверхности металла и не увлекается его циркуляционными потоками в глубинные слои или быстро всплывает вследствие небольшой толщины металла на желобе; -обработка металла протекает в открытой полости желоба, сообщающейся с окислительной окружающей средой; -конструкция желоба не рещает вопрос регенерации дефицитных жидких peaгентов;-участок желоба между перегородками практически не используется для обработки металла. Целью изобретения является интенсификация процесса рафинирования металла, повышение его качества и увеличение степени использования реагентов. Поставленная цель достигается тем, что в желобе для выпуска и обработки металла, включающем футерованный кожух и ским мерное устройство, содержащее разделительную перегородку между приемной и сливной секциями желоба и перегородку, установленную непосредственно перед сливным носком желоба, разделительная перегородка выполнена в виде Т-образной двухступенчатой стенки с вертикальным каналом в средней части нижней ее ступени, сливная секция выполнена в виде герметичной камеры, сообщающейся с закрепленной на ней промежуточной емкостью, которой снабжен желоб, и каналом разделительной перегородки, а в лещади желоба по всей длине сливной секции выполнен шлакоотводящий канал, соединенный с каналом разделительной перегородки, причем в верхней части нижней ступени разделительной перегородки и лещади сливной секции желоба размещены пористые огнеупорные вставки, которыми снабжен желоб. Сливной носок желоба снабжен направляющим лотком с газоподводящими каналами, выполненным на одном уровне со щлакоотводящим каналом. В футеровке сливного носка выполнен канал, сообщающийся с полостью сливной секции желоба на уровне ее днища. Выполнение разделительной перегородки в виде Т-образной двухступенчатой стенки с вертикальным каналом в средней части нижней ее ступени обеспечивает проход металла из приемной секции в сливную секцию через зазоры между днищем желоба и стенкой, расположенные слева и справа от средней ее части, плотно состыкованной с лещадью желоба, отвод щлака из сливной секции по вертикальному каналу в щлакоотводящий канал, установку пористой вставки по всей ширине стенки, церед входом в вертикальный канал, для продувки отработанного щлака кислородом с целью десульфурации. Наличие закрытой камеры позволяет осуществлять противоточное движение жидкого щлака из промежуточной емкости в вертикальный канал разделительной перегородки и щлакоотводящий канал лещади желоба под действием давления столба жидкого щлака в промежуточной емкости. Пористые огнеупорные вставки в лещади сливной секции желоба обеспечивают возможность интесификации процесса обработки металла жидким щлаком за счет продувки расплава инертным или нейтральным газом. Направляющий лоток с газоподводящими каналами позволяет повысить эффект обработки металла регенерированным синтетическим щлдком в полости ковща за счет эмульгирования потока щлака газом. Канал в футеровке сливного носка желоба сообщен с полостью сливной секции на уровне ее днища и при выпуске металла закрыт огнеупорной пробкой. После выпуска металла из агрегата открывают пробку и сливают остаток металла из полости желоба в ковщ. На фиг. I изображен желоб, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Желоб содержит футерованный кожух 1, приемную часть 2, разделительную перегО родку 3, сливную часть 4, перегородку 5 перед сливным носком б, вертикальный канал 7 в разделительной стенке, пористую вставку 8, промежуточную емкость 9, шлакоотводящий канал 10, пористые вставки 11 в днище желоба, лоток 12, канал 13 в футеровке сливного носка. Желоб работает следующим образом. Металл при выпуске заполняет углубленную сливную секцию желоба до уровня его носка и переливается в ковщ. Одновременно через промежуточную емкость в герметически закрытую сверху камеру на поверхность металла вводят жидкий синтетический щлак, поддерживания определенный его уровень в промежуточной емкости. Перегородки скиммерного устройства заглублены в металл и препятствуют выходу шлака в приемную секцию желоба и на сливной носок желоба. Шлак заполняет свободное пространство камеры и по вертикальному каналу разделительной перегородки соединен с системой подачи окислительного газа, пористые вставки лещади желоба сообщены с системой подачи инертного или нейтрального газа. Обработку щлака и металла соответствующими газообразными реагентами производят в течение всего выпуска металла. Через газоподводящие каналы футеровки лотка вводят инертный газ, который дробит поток шлака на мелкие капли. При появлении печного шлака в отверстии летки прекращают ввод синтетического шлака в промежуточную емкость и подачу газообразных реагентов для продувки металла и шлака. После прекращения схода продуктов плавки со сливного носка желоба пробивают огнеупорную пробку в канале футеровки сливного носка и выпускают остатки металла и шлака из желоба. Желоб может быть использован для обработки металла в процессе его выпуска из различных металлургических агрегатов: доменной и мартеновской печей, вагранки, конвертора, электропечи, а также при литье металла. Преимущества, получаемые при применении желоба следующие. Повышение производительности сталеплавильного агрегата на 8% за счет уменьшения производительности доводки плавки (выпуск металла с содержанием 0,030- 0,040/о серы при заданном ее содержании в готовой стали 0,010-0,015%). Рафинирование стали от серы, неметаллических включений и газов улучшит ее качество и приведет к увеличению выхода годного на 3-4%. Снижение расхода ферросплавов и раскислителей на 10-20% (относит.) при производстве ванадийсодержащей стали (0,1 - 0,3% ванадия) за счет обработки ее синтетическим шлаком. При производстве сталеплавильным цехом 100 тыс. т в год высококачественной. обработанной синтетическим шлаком, стали экономический эффект составит 315 тыс. руб. Формула изобретения . Желоб для выпуска и обработки жидкого металла, содержащий футерованный кожух и скиммерное устройство, содержащее разделительную перегородку между при- емной и сливной секциями желоба и перегородку непосредственно перед сливным носком желоба, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса рафинирования металла, повышения его качества и увеличения степени использования реагентов, разделительная перегородка выполнена в виде Т-образной двухступенчатой стенки с вертикальным каналом в средней части нижней ее ступени, а желоб снабжен пористыми вставками и промежуточной емкостью, установленной на сливной секции, причем сливная секция выполнена в виде герметичной камеры, сообщенной с промежуточной емкостью и каналом разделительной перегородки; пористые вставки установлены в верхней части нижней ступени разделительной перегородки и лещади сливной секции, при этом в лещади желоба по всей длине сливной секции выполнен шлакоотводящий канал, соединенный с каналом разделительной перегородки. 2.Желоб по п. 1, отличающийся тем, что сливной носок желоба снабжен направляющим лотком с газоподвод я щи ми каналами, расположенным на одном уровне со щлакоотводящим каналом. 3.Желоб по п. 1, отличающийся тем, что в футеровке сливного носка выполнен канал, сообщающийся с полостью сливной секции желоба на уровне ее днища. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 201447, кл. Е 27 В 3/18, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 549478, кл. С 21 С 7/00, 1977 UA оТ7