Способ продувки жидкого металла Советский патент 1983 года по МПК C21C5/32 

i54) СПОСОБ ПРОДУВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в кислородных конвертерах. Известен способ продувки металла сверху через погружаемую форму, вклю чающий подачу окислительных реагентов с периодическим изменением расхода через фурму, сове{Я11аки1(ую воз. вратно-поступательное движение Недостатком указанного способа является сложность применяемого оборудования для измерения давления в рабочем пространстве конвертера, измерения и регулирования расхода окислительных реагентов, что наклады вает определенные технологические ограничения на реализацию его в промышленных условиях. Наиболее близким к предлагаемому является способ продувки жидкого металла, включающий подачу окислителя через фурму, совершакицую возвратнопоступательные перемещения в вертикальном направлении С21. Недостатком известного способа является неравномерный ход окисления примесей, что приводит к появлению пиков на кинетической кривой обезуглероживания и вызывает интенсивное разбрызгивание и образование выбросо металла, что ведет к значительным потерям металла. Цель изобретения - равномерное окисление примесей, снижение выбросов и выносов. Поставленная цель достигается тем, что при продувке жидкого металла, включающей подачу окислителя через фурму, совершающую возвратно-поступательные перемещения в вертикальном направлении, продувку ведут закрученjffiiM газовым потоком при соотнсииении скоростей подъема и опускания фурмы 1:3-5 с амплитудой 10-20 калибров. На чертеже приведены полученные результаты, исследований.. Перемещение фуркы осуществляют в первые 1-0-15 и последние бремени продувки. При приближении закрученного газового потока к поверхности жидкости увеличивается вращательная составляющая скорости струи, причем в большей степени, чем осевая составляющая.В результате этогб результирующий вектор скорости струйного потока поворачивается в направлении, благоприятствующем вращению поверхности расплавленной ванны. Этим и определяется различие скоростей подъема и опускАния фурмы. Для полного достижения поставленной цели необходимо создать максимальный крутящий момент на поверхности ванны с тем, чтобы при подъеме фурмы потери энергии струи, идущей на перемешивание, были минимальными,т.е.поверхностное вращение ЖИДКОГО металла не прекращалось. При перемещении,фурмы .относитель но границы металл-шлак имеет место пульсация реакционной зоны, т.е. изменение геометрических размеров.. Следовательно, изменяя высоту фурмы можно регулировать величину реакцион ной зоны, что в сочетании с импульсным вращением поверхности жидкой ван ны, позволяет оказывать эффективное воздействие на ход окислительных про цессов , протекающих в металлургических агрегатах для обеспечения равномерности хода обезуглероживания. Этот способ эффективнее осуществлять в первые 10-15 и последние 1520% времени продувки, т.е. когда струя является определяющим фактором в процессе рафинирования. Пример. Проводят серию экспе риментальных плавок в лабораторных условиях с целью определения парамет ров обезуглероживания железоуглеро-дистых расплавов. Масса металла соетавляет 0,3-0,5 кг. Продувку ведут через кварцевую фурму, продувочные трубки которой изогнуты по винтовой спирали. Контроль температуры осуществляют термопарой периодического погружения, а показатели снимают переносным потенциометром ПП-бЗ. Используют термопару ВР 5-20. Изменение температуры соответствует ходу конверторной плавки. Скорость обезуглероживания определяют по составу и количеству отходящих газов. При изменении положения фурмы на величину менее 10 калибров наблюдает ся незначительное развитие пульса ции поверхности ванны, что не приводит к интенсификации процесса рафинирования и эффективному снижению выбросов . Для изменения положения фурмы более чем на 2(); калибров имеет место интенсивное перемешивание сталеплавильной ванны, ч-то приводит к увеличению брызгоуноса и возможности контакта газовых струй окислителя с футеровкой конвертора. Минимальный брызгоунос соответствует также соот(ошению скоростей опускания и подъема фурмы 3-551. При продувке по предлагаемому способу обеспечивается равномерный ход обезуглероживания ванны. Использование предлагаемого способа за счет повышения выхода годного жидкой сгали для 10 т конвертера составит 40000 руб/год. Формула изобретения 1.Способ продувки жидкого металла, включающий подачу окислителя через фурму, совершсигацую возвратнопоступательные перемещения Б вертикальном направлении, отличающийся тем, что, с целью равномерного окисления примесей, снижения выбросов и выносов, продувку ведут закрученным газовым потоком при соотношении скоростей подъема и опускания фурмы 1:3-5 с амплитудой калибров. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемещение осуществляют в первые 10-15 и последние 15-20 времени продувки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1./авторское свидетельство СССР О 815043, кл. С 21 С 5/32, 1981. 2.Авторское свидетельство СССР 417482, кл. С 21, С 5/32, 1974.