Способ подачи порошкообразных материалов в жидкий металл Советский патент 1982 года по МПК B65G53/50 C21C7/00 

(54) СПОСОБ ПОДАЧИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЖИДКИЙ МЕТАЛЛ

Изобретение относится к черной металлурги и, конкре тнее к подаче пневмютранспортом порошкообразных реагентов в жидкий металл. Известен способ подачи порошкообра а- ных материалов в жидкий металл, прк осуществлении которого порошсж йэ пневмонасоса подается в металл в струе газа. При осуществлении этого способа подают газ на транспорт, затем подают газ на аэрацию порошкообразного материала и пневмотранспортом подают порощкооб разный материал в металл, flj . Однако известный способ не пригоден для по{(ачи порошкообразных материалов в жидкий металл при наличии ферростатического давления и огржЬченном количестве транспортирующего газа, который одновременно является техническим гаЭЬм Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту являет ся способ подачи псфошкообразных материалов в жидкий металл, включающий подачу из пневмонасоса порошкообразных материалов в струе газа, подачу газа на аэрапию в пневмотранспорт П( / кообразных материалов. Расход газа на аэрацию составляет 5О% от общего расхода газа 2 . Недостатки известного способа: недостаточно стабильная подача П145ошкообра«1ь0с материалов, сравнительно невысокая производительность впневмонасоса. Целью изобретения является увеличение производительности пневмшасоса, повышение стабилы{ости подачи порошкообразных материалов в жидкий металл и улучшение качества металла. Поставленная цель доститается тем, что в способе подачи порошкообразных материал в жидкий металл, включающем подачу из пневмонасоса порошкообразнь1х материалов в струе газа, подачу газа на аэрацию и пневмотранспорт порошкообразных материалов, газ на аэрацию и пневмотранспорт подают в течение 0,12 мин, затем подачу газа на пневм« трансп(чэт прекращают, а за 0,2-3 мин до конца подачи мо/пэриалов вновь начинают Подачу газа ка пневмотранспорт, В пневмонасос, выше слоя материала, подают газ в количест-ве от расхода газа .на аэрацию. При отработке способа подачи порош кообразных материалов в жидкий металл в условиях промышленного эксперимента установлено, что возможна стабильная подача порошкообразных реагентов в ЖИДКИЙ металл с увеличением производительности пневмонасоса без увеличения обш:его расхода газа. При осуществлении различных технологических операций с продувкой металпа с порошкообразными реагентами часто бывают такие ситуации, когда расход газа на подачу порошка пневмотранспортом строго ограничен,, например, при вве дении в металл порошка силикокапьция в струе аргона, если расход аргона не ограничить, то происходят выбромы жкдкого металла из ковша, что недопустимо по условиям техники безопасности,Опытным путем установлено, что су шествует оптимальный диапазон времени когда следует подавать одновременно газ на пневмотранспорт и аэрацию по рошкообразного материала. Это обеспечи вает стабильное начало продувки металл порошком. Минимальная продолжительнос одновременной подачи газа (0,1 мин) оп редепчется оптимальной продолжительнос тью переходного режима при погружении фурмы в металл, череа которую в него вводят порошок. При меньшем времени не успевает установиться стабильный режим. Максимальная продолжительность 12 мин определяется временем, необходимым для стабилизации гидродинамических потоков металла в ковше. Дальнейшее увеличение Heaeiiecoo6pa3HOs так как общее время обработки металла ио рошкообразными реагентами ограничено и будет нарушен график работы конвертор-УНРС., Определено, что если после определен ного промежутка времени от начала подачи порошкообразных материалов в жидкий металл подачу газа ка транспорт прекратить и газ подавать только на аэрацию, то производительность пневмонасоса возрастает в 1,5-3 раза при одной и той же конфигурации линии пневмо-тран спорта и неизменном пропускном сечении трубопроводов. Затем в конце поДачи порошка следует вновь включить подачу газа на транспорт, что обеспечивает надежное окончание подачи порошка и позволне т обработать следуюший ковш с металлом без какой-либо специальной подготовки оборудования и особенно фурмы, через которую порошок вводится в металл. Все это позволяет снизить эксплуатационные затраты на продувку стали порошком. Установлено наличие оптимального . диапазона Ьремени в конце подачи порош, ка в металл, в течение которого целесообразна совместная подача газа на аэрацию и пневмотранспорт. Минимальное время (0,2 мин) определяеах я продолжительностью переходного режима при подъеме фурмы из-за изменения 4 рростатического давления, если время будет меньше, возможно забивание фурмы. Максимальное время (3 мйн) определяется технологическими факторами. При определенных условиях в конце продувки целесообразно вводить порошок в небольшом количестве, а ,перемешивать металл интенсивно Это способствует повышению качества металла, например, за счет снижения количества неметаллических включений. Дальнейшее увеличение проДотпкЕтельности совместной подачи газа нецелесообразно из-за ограниченного времени обработ1сн металла порошком н из-es. затухающего воздействия такой продувки. Определено, что оптимальным явля ется расгсоД газа На аэрацию, равный от общего расхода гааа. Установлено также, что Для повышения стабильности подачи порошка в металл, особенно для случаев значительного аагпубления фурмы в металл, например, на 3 м и более, целесообразно во время Подачи порошка в металл в пневмонасос выше слоя материала подавать газ в количестве от расхода газа на аэрац ;по. Нижний предел (5% o6ecne4KBaef стабильность при малых производйтельностях пневмонасоса, а уменьшение приводит к снижению стабильности подачи. Верхний предел (30%) обеспечивает стабильность подачи при высоких производи11епьностях пневмонасоса. Повьшекный расход газа целесообразен также при.подаче порошкообразных материалов со значительным количеством мелких фракций. Дальнейшее увеличение расхода газа нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению работы пневмонасоса. Ниже приведены варианты конкретного осуш;еотвления .способа подачи порошкообразных материалов в жидкий металл, не исключающие другие варианты в объеме предмета изобретения. Пример. При выплавке в конверторе (емкость 160 т) стали марки 09Г2ФБ в конвертор загружают пйм я запивают чугун, затем металл продуваю кислородом. Во время продувки, в конвер тор присаживают известь и плавиковый шпат. После продувки во время выпуска расплава из конвертора, металл раскиоляют к легируют, а .затем подают на аргонные установки, где жидкую сталь, продувают порошком силикокальция. Подают газ на аэрацию порошка в пневмонасосе в количестве 3,7 нм /ч (8% от общего расхода газа во время подача порошка в металл, слагаемого из расхода газа на аэрацию, пневмотран рпорт н на подачу газа в пневмонасос выше слоя материала, если она осущес вяяется) и на пневмотранспорт 41,6нм/ Затем включается подача порошкообразного материала и фурма погружается в жидкий металл. Через 2 мин после начала подачи порошка в металл пода газа на пневмотранспорт схэ средним расходом ЗО КГ/МИН, За 3 мин до окончания продувки металла порошком включается подача газа на пневмотранспорт. При совместной подаче газа на аэрацшо и пневмотранспорт производительность Пневмонасоса составляла 2О кг/ми а при подаче газа только на аэрацию возрастала до 40 кг/мин. Во время продувки металла порошком в пневмонасосе выше слоя материала по давали газ в количестве О,7 (19 от расхода газа на аэрацию). В результате подачи порошкообразного силнкокальция в жидкий металл произошла десульфурация стали и концентра ция серы в металле снизилась с О,01О .до 0,ООб%, т.е. на 40%, что обеспечило повышение высоких механических свойст готового металла и низкое содернсанне неметаллических включений в нем. П р и м е р 2. При выплавке в конверторе (емкость ЗОО т) стали марки 17Г1СУ металл продувают в конверторе раскисляют и легируют аналогично примеру 1ч Затем металл продувают порошком силинокальция. Подают газ на аэрацию порошка Б пневмонасосе в количеств ве 2О нм /ч (29% от общего расхода) и на пневмотранспорт 43 и гфодувают металл в течение 1 мин, затем подачу газа яа пневмотранспорт прекращают. Металл продувают в течение 12 мин со средаим расходом 6О кг/мин За 0,2 мин до окончания продувки включают подачу газа на пневмотранспорт, после чего фурма выводится кз металла и через 0,2 мин продувки с подачей газа на аэрацию и пневмотранспорт подачу порошка в нсишснй металл прекращают.. Во время продувки металла в пневмонасос, вьш1е слоя материала, подают газ в количестве 6 (ЗО% QT расхода газа на аэрацию). За время продувки металла порошком с шикокальция содержание серы снизилось с 0,О21 до 0,012%, что обеспечило получение заданного техничесжими условиями химического состава и качества ме- талла., .. . ПримерЗ. При выплавке в конверторе (емкость 16О т) стали марки 7Осп. 1У/кталл продувают в конверторе, раскисляют н легируют аналогично 1фимеру 1, затем метанл продувают порошком графита для повышения содержания углерода в кем. Подают газ на аэрацию в количестве 24 75% от общего максимального расхода газа) к на пневмотранспорт 4,8 . Через ОД мая после подачи порош1са в нсадкую сталь подачу газа на транспорт выключают. Металл продувают в течение 1О мин со средним расходом 1ОО кг/м$ш. За 1,5 мин до окончания включают подачу газа на транспорт. За время продувки содержание углеро.да в металле повысить с 0,11 до 0,71%, что позволило попасть в узкие (О,7ОOj74%) заданные пределы содержания углерода в готовой стали и обеспечило получение заданных свойств. Во время проД1 вки металла порошком графита в пневмонасос, выше слоя материала, подавали газ в количестве 1,2 (5% от расхода газа на аэрацию). Внедрение предлагаемого способа подачн порошкообразных материалов в жидкий металл позволит повысить надежность продувки металла Порошками, увеличить производительность установок и уменьшить капиталовложения при оборудовании сталеплавильных цехов установками для -продувки металла порошкообразными материалами. Экономическ гй эффект только от повышения качества стали, например, 17Г1СУпрй годовом производстве 2ООООО т составит: 1,5Х2ООООО ЗОО тыс. руб/под, де 1,5 - увеличение прйвбьши от реали792

зацин стапи за счет доплаты за повышенное качество за минимум увеличения себестоимости за счет дополнительной обработки металла порошкообразными реагентами, руб/т.

Формула изобретения

подают в течение О,1-2 мин, затем подачу газа на пневмотранспорт прекращают, а за О,2-3 мин ZXO окончания подачи материалов вновь начинают подачу газа на пневмотранспорт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 100.

2.Интенсификация металлургических прсадессов вдуванием порошкообразных материалов Труды Республиканской научной конференции, М., Металлургия, 1972, с.. 281-286.