Способ удаления окислительного шлака их электродуговой печи Советский патент 1982 года по МПК C21C5/52 

(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ШЛАКА из ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к черной .металлургии, конкретнее к производству стали в дуговых электросталеплавильных печах с.

Известен способ окачивания ия1ака, предусматривающий использование при этом сервоманипулятора, которым управляется через гидропривод штанга с закрепленной на конце планкой, переме1дающаяся в нужных направлениях р j.

Удаление жидкоподвижного окислительного шлака таким устройством малоэффективно. Необходимо загущать шлак, например добавками извести, что увеличивает длительность плавки и расход флюсов. Кроме того, в цехе необходим дополнительный агрегат (агрегаты), что усложняет произвол ство и повышает себестоимость выплавляемой стали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является спосоО удэления шлака с поверхности расплавленного металла, заключающийся в применении гребка, которым шлак скачивается через сливное отверстие слегка наклоненной емкости. При этом способ отличается вдуванием инертного газа через отверстие в задней стенке емкости на некотором расстоянии от поверхности ванны, за счет чего некоторый участок поверхности осво10бождается от шлака. Перемещающийся при этом в сторону слива шлак скачивают уже гребками .

Недостатком этого способа является то, что сохраняется почти в

1$ том же объеме тяжелый физический труд по скачиванию шлака вручную гребками и усложняется конструкция сталеплавильной печи, так как необходима установка заглубленной фурмы для

20 продувки газом. Расход этого газа может быть значительным, т.е. необходимо его вдувать в течение всей плавки (а не только при скачивании шлака) во избежание выхода фурмы из строя. Цель изобретения - снижение трудо емкости и доли ручного труда„ Поставленная цель достигается тем, что согласно способу удаления окислительного шлака из электродуговой лечи, включающему удаление его через порог рабочего окна с применением газовой струи, шлак вспенивают и приводят во вращательное движение газопорошковой струей, которую подают под углом 10-20 к поверхности ванны и тангенциально к окружности печного пространства с расходом эндо термического флюса 0,5-2,0 от веса металла, а затем продувают ванну чистым кислородом в течение мин до слива основной массы шлака. Отработанный шлак конца окислител ного периода с повышенным содержание фосфора должен быть удален из печи перед началом восстановительного периода, для чего его вспенивают. Вспе нивание шлака достигают диспергируя в нем твердые тугоплавкие частицы флюса, например извести, которую вду вают в составе порошкообразной смеси (20-30). На этих частицах легче закрепляются выделяющиеся из кипящей ванны пузырьки газа СО. Углеродное кипение интенсифицируется газом-носителем кислородом, который уже в числом виде вдувают после продувки порошком с целью нагрева металла, интенсификации кипения, и вспенивании продувочного шлака, который при этом дополнительно рафинирует металл от серы и фосфора. Помимо извести в составе вдуваемой порошкообразной смеси имеется железная, руда 40-60 и плавиковый шпат 30-50. Руда обеспечивает повер ностное углеродное кипение ванны, которое сопровождается выделением мелких пузырей газа СО, имеющих небольшую скорость, что особенно важно для вспенивания шлака. Плавиковый шпат обеспечивает высокую жидкоподвижность шлака, необходимую для его самопроизвольного вытекания из печи. Кроме того, плавиковый шпат снижает поверхностное натяжение-шлака, что увеличивает его вспениваемость. Суммарный расход порошкообразной смеси на продувку не должен быть ниже 0,5% от веса металла., так как в противном случае шлак недостаточно насыщается перечисленными выше компо 9 и плохо вспениваетсяо При расходе выше 2,0 печь излишне перегружается шлаком, возврастает расход флюсов, что удорожает технологию. Угол наклона фурмы (и струи) 1020 устанавливают экспериментально в ходе опытно-промышленных плавок в 10-тонной дуговой печи. При угле наклона более 20, практически прекращается вращательное движение шлака, так как горизонтальная составляющая кинетической энергии струи слишком мала. Это затрудняет удаление шлака из печи.При угле наклона фурмы меньше 10 большое количество порошка выдувается в печную атмосферу в твердом виде, что замедляет формирование жидкоподвик ного шлака и тормозит дальнейшее его удаление из печи. При, угле наклона 10-20° достигается как достаточное заглубление порошка, его нагрев и расплавление,, так и необходимая интенсивность вращения шлака. Длительность продувки чистым кислородом (1-3 мин) определяется избыточной по сравнению с марочной концентрацией углерода, которую необхо-, димо понизить после продувки порошком. Эта длительность обусловлена также необходимостью нагрева металла и шлака до высокой температура (1650), обеспечивающей интенсивное обезуглероживание и вспенивание шлака. При времени продувки менее 1 мин не обеспечивается нужный нагрев и вспенивание шлака. При продувке боле мин происходит излишний перегрев металла, перерасход кислорода и возрастает длительность плавки. Пример. Опытные плавки проводят в 10-тонной электродуговой печи с удалением отработанного окислительного шлака продувкой газопорсииковой струей в сочетании с число кислородной, обеспечивающей необходимое вспенивание шлака. После расплавления шихты в течение 100 мин переходят к окислительному периоду, по истечении 30 мин которого получают отработанный шлак. Для его удаления вводят в печь фурму так, чтобы ее конец находился возможно далее от рабочего окна под углом 10-20 к поверхности ванны и тангенциально к окружности печи. Фурму закрепляют на специальной опоре и начинают продувку газопорошковой струей, содержащей извectь, железную руду и плавиковый шпат в указанных количествах. Давление кислорода в пневмонасосе составляет а среднем 5 аУм, По выдуванию 50-200 кг порошка начинают продувку чистым кислородом и через О,5 мин шлак вспенивается. После 1-2-х мин продувки печь постепенно наклоняют в сторону рабочего окна, и шлак вытекает через его порог. После удаления п-римерно половины шлака продув ку кислородом прекращают Шлак продо

жает удаляться самотеком, и его остатки удаляют из печи одним гребком. До удаления остатков шлака берут пробу металла на химанализ и в дальнейшем переходят к восстановительнсэму периоду электроплавки о

Такой способ удаления шлака в значительной степени сокращает тяжелый физический труд при выполнении этой операции. Способ имеет особенно большое значение для крупнотонажных электродуговых печей, где окислительный шлак не удается удалять с необходимой полнотой имеющимися средствами. Это, в частности, препятствует 25 получению стали с особо низкими концентрациями фосфора, а также вызывает другие технологические трудности, В то же время удаление шл,ака

струи, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и доли ручного труда, шлак вспенивают и приводят во вращательное движение газопорошковой струей, которую подают под углом 10-20 к поверхности ванны и тангенциально к окружности печного пространства с расходом эндотермического флюса 0,,0% от веса металла , а затем продувают ванну чистым кислородом в течение 1-3 мин до слива основной массы шлака.

Источники информации. предлагаемым способом сопровождается дополнительным рафинированием металла от фосфора, серы и газов. Формула изобретения Способ удаления окислительного шлака из электродуговой печи,включающий удаление его через порог рабочего окна с применением газовой принятые во-внимание при экспертизе 1.Патент Японии (Г 51-1-1008, кл. , 1973. 2.Патент ФРГ If , кл. С 21 С 5/52, 1976.