Обработка металла жидким синтетическим шлаком

Обработка металла жидким синтетическим шлаком

Для этой цели используют известково-глиноземистый шлак следующего состава, %: Са0 50— 57; А1203 25—35; Si02 6—10. Его готовят из смеси извести и материалов, содержащих глинозем. Смесь расплавляется в дуговых электрических печах, футерованных угольными блоками с трансформаторами мощностью 4— 5 MBA и производительностью до 60 т шлака в сутки при расходе электроэнергии 5400—5590 МДж/т шлака (1500—1550 кВт-ч/т).

Расход шлака для обработки стали находится в пределах 35—50 кг/т.

Расплавленный и нагретый до необходимой температуры шлак заливают в сталеразливочный ковш до выпуска плавки или одновременно с ней. Металл и шлак при этом перемешиваются, в результате чего осуществляется обработка стали жидким синтетическим шлаком. При обработке стали синтетическим шлаком технологический шлак, попадающий в ковш из сталеплавильного агрегата, отсекается. В противном случае эффективность десульфурации снижается до 30 % (отн.).

Продувка стали в ковше инертным газом

Технически чистый аргон, применяемый в промышленности в качестве инертной среды, должен содержать не более 0,1—0,2 % кислорода, а также других возможных примесей. В производственных условиях обычно используют аргон марки А.

Сырьем для получения аргона служит воздух. Содержание аргона в воздухе составляет 0,932 % (объ-емн.), или 0,32 л/м3 воздуха. Аргон не является редким газом и запасы его практически неисчерпаемы. Из воздуха аргон извлекают попутно с кислородом и азотом.

Аргон является одноатомным газом, не имеет цвета и запаха, полностью нейтрален и не образует с металлом химических соединений. Аргон несколько тяжелее воздуха. Поставляют аргон в газообразном (в отдельных баллонах) или в жидком состоянии. Для транспортировки жидкого аргона применяют те же средства, что и для доставки жидкого кислорода и азота.

Удельный расход аргона при внепечной обработке в ковше

Емкость ковща, т . 100 150—200 250—300

Расход аргона, м3/т . . 0,1—0,6 0,05—0,3 0,015—0,15

Продолжительность продувки для гомогенизации металла в объеме ковша составляет 3—5 мин, для перемешивания с целью рафинирования жидкого металла 5— 10 мин.

При продувке инертным газом снижается температура металла в зависимости от объема металла:

Емкость ковша, т . . . 10—-50 60—100 150—200 250

Снижение температуры

металла, °С/мин продувки 7—3 5—2,5 4—2 2—1

Аргон в ковш может подаваться с помощью пористых вставок, фурм с направленными каналами или через все дно ковша (через швы футеровки). Пористую вставку (рис. 54, а) изготавливают из магнезита или муллита в виде усеченного конуса. Основные размеры вставок приведены в табл. 8.

Рис. 54. Пористая вставка (а) и фурма (б) с направленными каналами (3) для обработки стали в ковше газом

Стойкость пористой вставки составляет 3—6 плавок. Фурму с направленными каналами конструкции Урал-НИИчермета и БМК (рис. 54, б) изготавливают из шамота. Аргон в ней проходит через ввинчиваемый патрубок 1, затем через полость 2 и направленные каналы 3. Диаметр каналов составляет 1—2 мм, их количество может быть разным, расположены они по концентрической окружности. Фурма с направленными каналами при отсутствии в патрубке отсечного клапана может быть разового действия, а с отсечным клапаном — многоразового действия. Операция установки, крепления смены фурм аналогична установке в ковше сталеразливочного стакана.

Для продувки металла через все днище ковша между металлической арматурой и рабочим слоем футеровки встраивают газораспределитель, например в виде змеевика из перфорированной трубки, а рабочий слой выполняют в виде кладки из обычного ковшевого кирпича со швами, заполненными пористой огнеупорной массой.

Рис. 55. Конструкция погружаемых в ковш с металлом навесных продувочных фурм с пористым блоком (а) и с открытым центральным каналом (б)

Через пористую вставку фурмы с направленными каналами и швы кладки аргон подводят либо снизу через днище ковша, либо сбоку.

При подводе аргона сверху применяют погружаемые фурмы, которые на конце могут снабжаться пористыми блоками (рис. 55, о) либо просто представляют собой футерованную трубу (рис. 55, б) с огнеупорными катушками и открытым центральным каналом. Диаметр канала может быть от 8 до 32 мм.

С целью большего диспергирования струи газа в жидком металле применяют фурмы с щелевыми сечениями (ширина щели 1—2 мм) и серповидным сечением по периметру фурмы. В этом случае дальнобойность струи в жидком металле увеличивается. Из-за малой устойчивости струи она распадается на более мелкие пузырьки газа в большем объеме металла.

Рис. 56. Схема ввода аргона в металл:
а — через дно (пористая вставка или фурма); б — через навесную фурму (ложный стопор)

Нижний срез фурмы находится в объеме металла от днища ковша на расстоянии 500—1000 мм (см. рис. 56,6). Пористые вставки или фурмы с направленными каналами в днище ковша располагают на У2 радиуса (см. рис. 56, а).

Для продувки стали сверху образуют специальную установку (рис. 57), в которую входят навесная погружаемая фурма 1, устройство для крепления и перемещения продувочной фурмы 2, бункера для подачи ферросплавов в ковш 3, устройство для замера температуры металла 4 и пульт управления продувки 5. Такими установками оснащают современные кислородно-конвертерные цехи. Обработку в ковше продувкой аргоном осуществляют на сталевозе.

В мартеновских цехах при продувке стали сверху сталеплавильные агрегаты оборудуются припечнымн навесными погружаемыми фурмами. Продувку в ковше осуществляют во время выпуска плавки из печи или после выпуска. Для уменьшения отрицательного влияния попадающего в ковш печного шлака продувку с целью выравнивания химического состава и температуры металла рекомендуется производить после схода печного шлака и нейтрализации его присадкой в ковш

извести или доломита. Продувка во время схода печного шлака не допускается, так как она может привести к рефосфорацип и повышенному угару вводимых в ковш легирующих элементов и раскислителей, увеличению содержания водорода в стали.

При продувке аргоном целесообразно не допускать попадания технологического шлака в сталеразливочный ковш. Для изоляции зеркала металла в ковше до и после продувки могут быть использованы шлакообразующие смеси, неактивные к металлу, вермикулит, прокаленный гранулированный доменный шлак.

содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..