Способ обработки чугуна магнийсодержащими реагентами Советский патент 1982 года по МПК C21C1/02 

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к десульфурации и модифицированию жидкого чугуна в ковшах магнийсодержащими реаген тами. ,

Известны способы обработки чугуна магнийсодержащими реагентами, вклю- -. чающие принудительный ввод порции реагента в жидкий металл 1 . .

Основным недостатком известных способов обработки чугуна магнийсодержащими реагентами является недостаточная, степень использования магния на деоульфурацию ввиду того, что значительная часть магния в виде паров .выделяется из расплава, не успев прореагировать .

. Наиболее близким к предла1аемому является способ,, который заключается в том, что порции реагента подаются дискретно из отсеков, в которые их предварительно размещают рЗ .

Основным недостатком известного способа является недостаточная степень использования магния на десульфурацию. Одной из причин этого является то, что порции реагента подаются в чугун через постоянные интервалы времени. Порция магнийсодержащего реагента (брикет, спресованный из

магниевой стружки, слиток из метал- . лического, или пассивированного маг ния, брикеты из отходов металла, пропитанных магнием и т.д.), попадая в жидкий чугун, начинаетплавиться и затем испаряется, причем интенсивность испарения достигает своей максимальной величинычерез некоторый интервал времени i , а затем умень10шается до нуля.

Цель изобретения - повышение степени использования магния на деоульфурацию за очет изменения частоты ввода порций реагента в процессе обработки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки жидкого чугуна магнийсодержащими реагентами, включающему дискретный ввод

20 порции реагента, магнийсодержащий реагент вводят с интервалом времени , увеличивающимися в процессе обработки, причем интервал времени между моментами, ввода каждой очередной порции

25 определяют по формуле

, (1)

iL cimexp(-(in

где m - маоса металлического магния

в порции реагента, кг,

30 г. - порядковый номер порции. f,oi,p коэффициенты, характеризующие свойства реагента. На фиг. 1 графически представле- на зависимость интeнdивнodти испарения порции реагента (брикета, спрессованного из магниевой стружки, массой 2 кг/-Т7с) в жидком чугуне от времени; на фиг. 2 рхематично изображено устройство для подачи реагента на фиг. 3 - график зависимости интервала времени t между вводами очередных брикетов и номером брикета Кривая (фиг. 1)условно разбита на три участка. Характерный вид кривой сохраняется для всех вышеперечисленных магнийсодержащих реагентов,. Участок 1 характеризует начальный период испарения магния, интенсивность испарения магния возрастает от нуля по мере прогревания брикета. На участке II интенсивность испарения возрастает до максимума, а затем начинает уменьшаться, за этот период испаряется основная масса брикета. Участок III - интенсивность испарения уменьшается до нуля, происходит испарение остаточной массы брикета. В начальный период обработки,когда концентрация серы в чугуне максимальна, значительная часть времени, в течение которого испаряется порция реагента, является малоэффективной/ так как интенсивность поступления па ров магния в чугун недостаточна {уча стки 1 и III кривой) для барботажа всей массы чугуна в ковше. Следовательно, процесс десульфурации в тече ние примерно 2/3 периода времени испарения очередной порции реагента идет замедленно и недостаточно эффек тивно. Из экстремального характера криво , описывающей процесс испарения пор ции магния в жидком чугуне, следует, что порции реагента в начале обработ ки чугуна, когда концентрация серы максимальна, необходимо подавать таким образом, чтобы начало испарения последующей порции приходилось на тот момент, когда предыдущая порция еще не испарилась окончательно и интенсивность обработки не уменьшилась В начальный период обработки по мере уменьшения концентрации серы в .расплаве интервал времени между вводами отдельных порций реагента увеличивают, снижая таким образом интенсивность обработки чугуна. Окончательную обработку ведут одиночными порциями, вводимыми практически через постоянный интервал времени. На основании многочисленных опыто по десульфурации чугуна магни11содержащими реагентами определена функция характеризующая изменение интервала времени между моментами ввода отдельной порции реагента в процессе обработки (формула 1). .Таким образом, изменение частоты подачи порций реагента приводит к повышению степени использования магния и уменьшению времени обработки за счет того, что порции реагента подаются непрерывно и с перекрытием периода времени реакции одной порции реагента периодом времени реакции другой. Способ может быть реализован следующим образом. Брикеты из магнитной стружки массой 2 кг, спрессованные прессом с усилием 3,5 т/см, подают в наполненный жидким чугуном ковш.вместимостью 100 т. Подачу брикетов в жидкий чугун осуществляют при помощи устройства, содержащего барабан 1 с ячейками, заполненными брикетами 2, спрессованными из стружки. Барабан 1 помещен в герметичную камеру 3, соединенную с полой штангой испарителя 4. При повороте барабана 1 брикет 2 выпадает из ячейки и попадает в полую штангу испарителя 4. Частоту подачи брикетов регулируют скоростью вращения барабана. Варьирование скорости барабана может осуществляться вручную или при помощи программного блока. Для.случая брикетов из магниевой стружки коэффициенты f, Ы ,р формулы (1) равны соответственно 0,56, 13,46, 0,8, откуда ДгИЗ,4бп1° ехр1-0,8п, На графике зависимости и интервала времени At, между вводами очередных брикетов и номером брикета (фиг. 3), кривая I и кривая I Г характеризуют интервалы времени для брикетов массой 2 и 4 кг соответственно. Интервалы времени между вводами первы 4 десяти брикетов приведены в -таблице.. , . Зависимости величины интервала времени от- порядкового номера брикета

Продолжение таблицы

Обработка чугуна предлагаемьом способом позволяет снизить содержание серы при обработке 70 т чугуна с 0,045 до 0,020% при расходе реагента, равном восьми брикетам из спрессованной магниевой стружки.

Способ обработки чугуна магнийсодержащими реагентами позволит на 7-10% повысить степень использования реагента..

Ожидаемый экономический эффект рт использования изобретения при обработке 1 млн. т. чугуна составит 50 тыс. руб.

Формула изобретения

Способ обработки чугуна магнийсодержащими реагентами, заключающийся в дискретном вводе порций реагента в жидкий чугун,- отличающийс я тем, что, с целью повышения степени использования реагента, порции реагента вводят с интервалом времени, увеличивающимся в процессе обработки, причем интервал времени между

моментами ввода каждой очередной порции реагента определяют по формуле

il (-(bn ),

где m - масса металлического магния в порции реагента, кг;

п - порядковый номер порции, f.ot.ft- коэффициенты, характеризующие свойства реагента. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3902705, кл. 266-34 Т, опублик. 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 379629, кл. С 21 С 1/02, 1971.