Газлифт для рафинирования чугуна вКОВшЕ Советский патент 1981 года по МПК C21C1/02 

1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при внепечном рафинировании чугуна от серы, фосфора, кремния, углерода.

Известен газлифт для десульфурации чугуна, состоящий из вращающейся подъемной колонны с фурмами для подвода транспортирующего газа в нижней части и отверстиями для выхода газометаллической смеси в верхней l

Недостатки такой конструкции невозможность выполнения окислительных операций из-ча низкой стойкости огнеупорной футеровки в районе фурм и отверстий для выхода металла.

Известно, устройство для десульфуРсщии чугуна магнием, состоящее из подъемной КОЛОМНЫ, в нижней части которой установлены фурмы дпя ввода в нее транспортирующего газа и десульфуратора. В верхней части колонна соединена с газоотделительной кг1мерой, наличие которой позволяет уменьшать износ огнеупоров на выходе газометаллической смеси из газлифта ,и улу-йиить использование десульфуратора. 2.

Однако такое устройство не позволяет вести окислительное рафинирование (удаление фосфора кремния, углерода. Если кислородсодержащий газ вводить через фурмы, установленные в нижней части колонны, то это исключит десульфурацию металла, а также приведет к быстрому выходу из строя колонны из-за интенсивного износа огнеупоров в зоне ввода окис.лителя.

Целью изобретения является повслле0ние эффективности рафинирования чугуна и увеличение срока службы огнеупоров газлифта.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известной конструкции газоотделительная камера газлифта выполнена объемом 0,02-О ДО объема ковша, в котором производится обработка металла, и в верхней ее части аал подъемной колоннрй на высоте 0,3-1,0

0 высоты колонны установлена фурма для ввода в камеру кислородсодержащего газа, причем угол между осью фурки и осью подъемной колонны выдержан в пределах ±50.

5

Благодаря раздельной установке фурм для ввода десульфуратора (в нижней части подъемной колонны) и для ввода окислителя (в. верхней час« ти газротделительноЬ камеры)газлифт

0 обеспечивает параллельное протекание процессов окисления примесей и десульфурации металла без присутствия кислорода в зоне десульфурации, что улучшает использование реагентов и повышает эффективность рафинирования в целом. Кроме того, установка кислородной фурмы в верхней части гаэоотделительной камеры над подъемной колонной позволяет защитить футеровку свода камеры и саму1 фурму от разрушающего воздействия распл,авлеиного металла, выходящего из колонны с -достаточно большой скоростью (2-10 м/с). Объем газоотделительной камеры должен быть обеспечен в пределах ,10 объема обрабатываемого ковша. При меньшем ее объеме требуется либо малая интенсивность обработки (более получаса на ковш, что в большинстве случаев не приемлемо , либо имеет место повышенный износ огнеупоров в камере и возможны выбросы металла через трубу для отвода газов. Увеличение объема камеры более 0,010 объема ковша приводит к заметному утяжелению газлифта,, а вместе с ним и всей конструкции установки, без какого-либо дополнительного эффекта в процессе обработки. Меньшие значения объема камеры используют, если окисление примесей не сопровождается выделением дополнительного (удаление кремния, фосфора, марганца;, большее если удаляют и часть углерода чугуна

Угол между осью кислородной фурмы и осью подъемной колонны принят в пределах ±50 °. Увеличение угла больш этого значения в любую сторону может привести к быстрому выходу из строя стенок камеры, а также вызвать разрушоние фурмы металлом. Высота установки кислородной фурмы на подъемной колонной 0,3-0,1 высоты колонны. При меньшем значении возможно заливание фурмы чугуном и быстрый выход из строя горловины колонны, при большем значении снижается эффективность обработки, повышается угар железа, ухудшается использование кислорода.

На чертеже изображен общий вид газлифта.

Газлифт состо.;т из подъемной колонны 1, газоотделительной камеры 2, фурм 3 для ввода транспортирующего газа и десульфуратора, кислородной фурмы 4, окна 5 для выхода металла из газоотделительной камеры и патрубка 6 для отвода газов.

Газлифт работает следующим образом.

Перед началом работы включают подачу через фурмы 3 транспортирующего газа, через фурму 4 - кислородсодержщего газа, после чего колонну 1 погржают в ковш с металлом на глубину 1,5-2,5 м. Подача десульфуратора может быть включена как до, так и по ле погружения . Под действием транспортирующего газа металл из глубины ковша по. подъемной колонне выносится в газоотделительную камеру, где обдувается встречной направленной струей кислорода. В процессе подъема металла в колонне он интенсивно перемешивается с десульфуратором. Попадание кислорода в подъемную колонну практически исключено, что и определяет высокие показатели десульфурации.

.в качестве десульфуратора может быть использована известь, карбид кальция, магний и т.д., в качестве транспортирующего газа - воздух, азот, аргон, природный газ, жидкие

5 углеводороды, пары магния. Производительность газлифта по металлу выбирают такой, чтобы вдуваемого кислорода было достаточно лишь для удаления примесей без окисления железа. Расход кислорода рассчитывается, исходя из требуемого количества его на рафинирование и времени обработки металла. После в.вода всего необходимого количества реагентов газлифт извлекают из ковша и отключают подачу в него кислорода и транспортирующего газа.

Применение газлифта целесообразно в кислородно-конверторных цехах для

„ стабилизсщии химического состава чуГуна по содержанию серы и кремния, в мартеновских цехах (без использования кислорода) для обёскремнивания и повышения температуры чугуна, в электросталеплавильных цехах - для получения железоуглеродистого полупродукта. При этом в кислородно-конверторных цехах удается стандартизировать состав жидкой части шихты и сократить количество додувок в конвертере, в мартеновских - сделать более горячим начало плавки и сократить ее продолжительность, в электросталеплавильных - обеспечить повышенную частоту стали за применения в

5 шихте рафинированного чугуна и металлизованных окатышей (выплавка такой стали только из окатышей, как известно, вызывает большие затруднения;. Экономический эффект составит окоQ ло 150 тыс.руб. в год в мартеновском производстве и до 100 тыс.руб в год в электросталеплавильном.

Формула изобретения

Газлифт для рафинирования чугуна в ковше, содержащий подъемную колонну, фурмы для ввода транспортирующего газа с десульфуратором, и га0 зоот едительнуюкамеру/ отличающий с я тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования и увеличения срока службы огнеупоров газлифта, газоотделительная камера выполнена с объемом равным 0,02-0,010

объема ковша и снабжена фурмой для ввода кислородсодержащего газа, установленной над подъемной колонной на высоте 0,3-1,0 высоты колонны, причем угол между осью фурмы и з осью подъемной колонны составляет 50 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Экспресс-информация Новости черной металлургии за рубежом, 6,1977.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке 2529476/02, кл. С 21 С 1/02 1977,

Kuc/iOflod

Тронспор/пурующае,

0/я/о iifsof