Способ защиты кислородных фурм в конвертерах донного дутья Советский патент 1982 года по МПК C21C5/28 

I

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к выплавке стали донным кислородно-конвертерным процессом с применением кислородных фурм, установленных в днище конвертера. .

При получении стали в конвертерах с донным дутьем необходима защита кислородных фурм от воздействия вы.сокой температуры зоны взаимодействия кислородной струи с металлом.

Известны следующие защитные среды: инертные газы, углекислый газ, окись углерода, газы и жидкости, содержащие углеводороды, водяной пар 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ защиты кислородных фурм в конвертерах донного дутья, включающий организацию газовой защиты оболочки (преимущественно природного газа) вокруг струи вдуваемого кислорода 2.

2

Однако данный природный газ является остродефицитным топливом и химическим сырьем, применяемым в народном хозяйстве. Кроме того, в процессе продувки метан, содержащийся в природном газе, разлагается на углерод и водород, что приводит к насыщению металла водородом резко ухудшающему механические свойства стали и вызывает необходимость промывки

to металла инертными газами (азотом, аргоном).

Цель изобретения - замена дефицитных газов, используемых в качестве среды для защиты кислородных фурм

15 на отходящие конвертерные, иповышение производительности конвертера.

Поставленная цель достигается , тем, что согласно способу защиты кислородных фурм, включающему орга20низацию газовой защитной оболочки вокруг струи вдуваемого кислорода, отведенные без дожигания конвертерные газы после очистки и охлаждения направляют в газгольдер, а затем через газорегулирующую станцию подают на фурменное ус,тройство в количестве от количества вдуваемого кислорода с постепенным нарастанием расхода по ходу продувки. Химический состав очищенного газа, %: СО 80-85, С% 20-10, 0|з 2-1. В начальный период продувки, когда металл холодный, подается 5 газа от объема, подаваемого кислорода так.как при меньшем количестве охлаж дающего газа происходит интенсивный износ фурм, а при большем могут образоваться настыли в фурменной зоне. По мере разогрева плавки процент подаваемого газа увеличивается, а к концу продувки достигает 20. В качестве защитной среды для кислородны фурм используются конвертерные газы, которые, как правило, при кислородно конвертерном производстве выбрасываются в атмосферу. На чертеже изображено устройство для реализации данного способа. Способ осуществляется следующим образом. Конвертерные газы, выходящие из конвертера 1, проходят последовательно котел-охладитель 2, газоочистку 3, дымосос k и при помощи перекидного клапана 5 направляются либо для дожигания на свечу 6, либо в газгольдер 7, проходя перед этим фильтр 8 тонкой очистки для снижения запыленности до пределов, допустимых для работы компрессорных установок на газорегулирующей станции. Из газгольдера газ проходит через газорегулирующую станцию 9. где его давление доводится до необходимой величины и подается в количестве от количества подаваемого кислорода на фурмы. .Проводят экспериментальную продувку железоуглеродистого расплава в конвертере донного дутья с использованием защитного газа следующего химического состава, I: СО 80, . Количество подаваемого газа варьируется в пределах, : 5-20, от подаваемого кислорода. Во всех опытах начальная температура расплава 1300С, длительность продувки 10 мин. Опытные данные приведены в табл. 1-3.-р , Таблица 1

Количество охлаждающего газа от расхода кислорода, % 3,0 4,3 5,7 7,0 Температура .металла, С 1300 1360 1480 Количество охлаждающего газа от расхода кислоро5,0 6,7 8,3 10,0. да, I Температура 1300 1350 ЙОО 1450 металла,®С

Таблица 2 8,3 9,7 11,0 12,3 13,7 15 1530 1570 1бОО 1бЗО 166С 1680 17,7 13,3 15,0 16,7 18,3 20,0 1490 1530 1570 1590 1б10 1630 Количество охлаждающего газа от расхода кислорода, % 7,0 9,0 11,0 13,0 15,0 Температура металла, С 1300 1380 Й20

В первом случае (табл.1) наблюдается сильный износ фурм. Во втором (табл.2) стойкость фурм удовлетворительна. В третьем - (табл.3) наблюдается образование настылей в фурменных зонах. Исходя из результатов опытов, наиболее оптимальными пределами количества подаваемого газа являются от количества подаваемого кислорода.

Применение предложенного способа позволяет отказаться от применения в качестве защитной среды для кислородных фурм дорогостоящих и дефицитных газов, кроме того, ликвидируется операция по промывке жидкой стали нейтральным газом для удаления водорода, в результате чего сокращается время плавки на 2 мин и увеличивается производительность конвертера, что подтверждается приведённым расчетом. Формула изобретения

Способ защиты кислородных фурм в конвертерах донного дутЬя, включающий

Таблица 3

организацию газовой защитной оболочки вокруг струи вдуваемого кислорода, отличающийся тем, что, с целью замены дефицитных газов на отходящие конвертерные и повышения производительности конвертера, отведенные без дожигания конвертерные газы после очистки и охлаждения направляют в газгольдер, а затем через газорегулйрующую станцию подают на фурменное устройство в количестве 520 от количества вдуваемого кислорода с постепенным нарастанием расхода по ходу продувки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ № 2033975, кл. С 21-С , 1977. 17,0 19,0 21,0 23,0 25 1500 1520 15tO 1570