RU2116353C1

RU2116353C1 - Method of converter charging

Info

Publication number: RU2116353C1
Application number: RU97108807A
Authority: RU
Inventors: С.М. Чумаков; И.И. Фогельзанг; М.В. Филатов; А.П. Щеголев; С.Д. Зинченко; В.И. Лебедев; А.Л. Кузьминов; А.М. Сорокин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular, processes of charging of metal scrap and hot metal into converter before starting melt blowing with oxygen. SUBSTANCE: method includes charging of metal scrap by scoops into inclined converter and hot metal charging from ladle with the help of hoisting crane. Prior to inclined converter charging, scrap located in scoops is coated with a layer of air-mechanical foam based on surfactants with layer thickness equalling 0.1-0.4 thickness of scrap in scoop. In other version of the claimed method, air-mechanical foam is supplied to converter onto layer of scrap. The foam is material promoting reduction of rate and intensity of oxidation of metal scrap combustible components. EFFECT: reduced spitting of ecologically harmful gases from converter in the course of hot-metal charging following the scrap charging; increased stability of equipment and cranes surrounding the converter. 1 cl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам завалки металлического лома и заливки жидкого чугуна в конвертер перед началом продувки расплава кислородом. The invention relates to metallurgy, and more particularly to processes for filling scrap metal and pouring molten iron into a converter before blowing the melt with oxygen.

Наиболее близким по технической сущности является способ завалки шихты в конвертер, включающий загрузку металлома в наклоненный конвертер, покрытие металлолома слоем материала, способствующего снижению скорости и интенсивности окисления горючих компонентов металлолома, и последующую заливку в конвертер жидкого чугуна из ковша, подвешенного на грузоподъемном кране [1]. The closest in technical essence is the method of filling the charge into the converter, which includes loading the scrap metal into an inclined converter, coating the scrap metal with a layer of material to reduce the rate and rate of oxidation of combustible scrap metal components, and then pouring molten iron from the ladle suspended on a crane into the converter [1 ].

Недостатком известного способа является выброс вредных с точки зрения экологии и техники безопасности газов из горловины наклоненного конвертера при заливке в него жидкого чугуна. Это объясняется тем, что загружаемый в конвертер металлический лом включает в себя такие компоненты, как, например, электрические провода, электродвигатели, промасленную стружку, детали с масляным покрытием и краской и т.д., которые при соприкосновении с жидким чугуном, имеющим температуру в пределах 1350-1450^oC, подвергаются резкому и интенсивному нагреву и окислению, что сопровождается выделением вредных газов, содержащих цианиды и другие вещества, опасные для окружающего персонала.The disadvantage of this method is the release of harmful from the point of view of ecology and safety of gases from the neck of an inclined converter when pouring liquid iron into it. This is because the metal scrap loaded into the converter includes components such as, for example, electric wires, electric motors, oiled chips, oil coated parts and paint, etc., which, in contact with molten iron having a temperature of the range of 1350-1450 ^o C, are subjected to sharp and intense heating and oxidation, which is accompanied by the release of harmful gases containing cyanides and other substances that are dangerous to the environment.

Кроме того, выбросы высоконагретых газов из конвертера при заливке в него жидкого чугуна приводит к перегреву окружающего технологического оборудования и металлоконструкций, в том числе грузоподъемного крана, при помощи которого производится заливка чугуна из ковша в конвертер. Сказанное приводит к короблению оборудования и выходу его из строя. In addition, emissions of highly heated gases from the converter when pouring liquid cast iron into it leads to overheating of the surrounding technological equipment and metal structures, including a crane, by which cast iron is poured from the ladle into the converter. The foregoing leads to warpage of the equipment and its failure.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в снижении интенсивности выбросов из конвертера экологически опасных газов в процессе заливки в него жидкого чугуна после завалки лома, а также в повышении стойкости окружающего конвертер оборудования и грузоподъемных кранов. The technical effect when using the invention is to reduce the intensity of emissions from the converter of environmentally hazardous gases in the process of pouring liquid iron into it after filling the scrap, as well as to increase the durability of the equipment surrounding the converter and cranes.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ завалки шихты в конвертер включает загрузку металлолома в наклоненный конвертер, покрытие металлолома слоем материала, способствующего снижению скорости и интенсивности окисления горючих компонентов металлолома, и последующую заливку в конвертер жидкого чугуна из ковша, подвешенного на грузоподъемном кране. The indicated technical effect is achieved in that the method of filling the charge into the converter includes loading scrap metal into an inclined converter, coating the scrap metal with a layer of material to reduce the rate and rate of oxidation of combustible scrap metal components, and then pouring molten iron from the ladle suspended on a crane into the converter.

В качестве материала, способствующего снижению скорости и интенсивности окисления горючих компонентов металлолома, используют воздушно-механическую пену на основе поверхностно-активных веществ, слоем, которой покрывают металлолом, находящийся в совках или загруженный в конвертер, при этом толщину слоя пены поддерживают в пределах 0,1-0,4 толщины слоя металлолома. As a material that helps to reduce the rate and intensity of oxidation of combustible components of scrap metal, air-mechanical foam based on surfactants is used, with a layer that covers scrap metal, located in scoops or loaded into the converter, while the foam layer thickness is maintained within 0, 1-0.4 thickness of the scrap metal layer.

Снижение интенсивности выбросов из конвертера экологически опасных газов в процессе заливки в него жидкого чугуна после завалки лома происходит вследствие снижения скорости и интенсивности окисления поверхности компонентов лома из-за наличия на их поверхности слоя воздушно-механической пены на основе поверхностно-активных веществ. The decrease in the intensity of emissions from the converter of environmentally hazardous gases during the pouring of molten iron into it after scrap filling occurs due to a decrease in the rate and intensity of oxidation of the surface of the scrap components due to the presence of a layer of air-mechanical foam based on surfactants on their surface.

Повышение стойкости окружающего конвертер оборудования и грузоподъемных кранов будет происходить вследствие уменьшения тепловыделения от выбросов высоконагретых газов из горловины наклоненного конвертера в процессе заливки в него жидкого чугуна. The increase in the durability of the equipment surrounding the converter and cranes will occur due to a decrease in heat generation from emissions of highly heated gases from the neck of the tilted converter during the pouring of molten iron into it.

Диапазон значений толщины слоя воздушно-механической пены, наносимой на поверхность лома, в пределах 0,1-0,4 толщины слоя металлолома объясняется физико-химическими закономерностями продолжительности существования во времени пены. При меньших значениях пена будет быстро оседать вследствие разложения поверхностно-активного вещества. При больших значениях будет происходить перерасход пены без дальнейшего снижения интенсивности выбросов экологически опасных газов из конвертера. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости совка для загрузки лома и рабочей емкости конвертера. The range of thicknesses of the layer of air-mechanical foam deposited on the surface of the scrap, in the range of 0.1-0.4 thickness of the layer of scrap metal is explained by the physicochemical laws of the duration of the foam. At lower values, the foam will quickly settle due to decomposition of the surfactant. At high values, foam overruns will occur without further reducing the intensity of emissions of environmentally hazardous gases from the converter. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the scoop for loading scrap and the working capacity of the converter.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. Below is an embodiment of the invention that does not exclude other options within the scope of the claims.

Способ завалки шихты в конвертер осуществляют следующим образом. The method of filling the charge into the Converter is as follows.

Пример. Перед выплавкой стали марки ст3 в наклоненный конвертер емкостью 150-350 т расплава загружают через его горловину металлолом при помощи совков, подвешенных на грузоподъемном кране. Загрузку лома производят при помощи 1-4 совков. Общий расход лома устанавливают в пределах 20-30% от емкости расплава в конвертере. После завалки лома в наклоненный конвертер заливают жидкий чугун с температурой 1350-1450^oC из ковша. После этого конвертер устанавливают в вертикальное положение, вводят в него через горловину фурму и начинают продувку расплава кислородом. По ходу продувки в конвертер загружают шлакообразующие материалы. Отходящие конвертерные газы направляются в газоотводящий тракт.Example. Before smelting steel grade ct3 into a tilted converter with a capacity of 150-350 tons of melt is loaded through its neck with scrap metal using scoops suspended on a crane. Scrap is loaded using 1-4 scoops. The total scrap consumption is set within 20-30% of the melt capacity in the converter. After filling the scrap into the tilted converter pour liquid cast iron with a temperature of 1350-1450 ^o C from the ladle. After that, the converter is installed in a vertical position, a tuyere is introduced into it through the neck and the melt is purged with oxygen. During purging, slag-forming materials are loaded into the converter. Flue converter gases are sent to the exhaust gas duct.

Перед загрузкой в наклоненный конвертер лом, находящийся в совках, покрывают слоем воздушно-механической пены с толщиной слоя в пределах 0,1-0,4 толщины слоя лома в совке. Before loading into the tilted converter, the scrap located in the scoops is covered with a layer of air-mechanical foam with a layer thickness in the range 0.1-0.4 of the thickness of the scrap layer in the scoop.

Для получения воздушно-механической пены на основе поверхностно-активных веществ можно использовать, например, водные растворы пенообразователей типа ПО-ЗА и ИВА, САМПО и др. Эти пенообразователи вследствие ингибирования специальными добавками обладают способностью к биологической растворимости и распада, что весьма важно с точки зрения защиты окружающей среды от загрязнения. На основе их можно получать воздушно-механические пены любой кратности, в том числе в пределах 100-500 единиц, наиболее оптимальном диапазоне для достижения поставленной задачи изобретения. Пенообразователь представляет собой прозрачную жидкость, содержащую 20-30% синтетического ПАВ и ингибитор. To obtain air-mechanical foam based on surfactants, you can use, for example, aqueous solutions of foaming agents such as PO-ZA and IVA, SAMPO, etc. These foaming agents, due to inhibition by special additives, are capable of biological solubility and decomposition, which is very important from the point of view of view of protecting the environment from pollution. Based on them, it is possible to obtain air-mechanical foams of any multiplicity, including within the range of 100-500 units, the most optimal range to achieve the objective of the invention. The foaming agent is a clear liquid containing 20-30% synthetic surfactant and an inhibitor.

В общем случае воздушно-механическую пену возможно подавать в тех же объемах непосредственно в конвертер после завалки в него металлолома. In the general case, air-mechanical foam can be supplied in the same volumes directly to the converter after the scrap metal has been filled into it.

В данном примере высота слоя лома в совке 0,5-1,5 м. Толщина слоя пены 0,05-0,6 м. In this example, the height of the scrap layer in the scoop is 0.5-1.5 m. The thickness of the foam layer is 0.05-0.6 m.

При загрузке лома совместно с воздушно-механической пеной замедляется процесс окисления компонентов лома с одновременным уменьшением объема и интенсивности выделения газов из конвертера в процессе заливки в него чугуна. When scrap is loaded together with air-mechanical foam, the oxidation of scrap components is slowed down with a simultaneous decrease in the volume and intensity of gas emission from the converter during the pouring of cast iron into it.

Применение изобретения позволяет уменьшить выбросы газов из горловины конвертера при заливке в него жидкого чугуна на 70-80% и уменьшить тепловыделение на окружающее технологическое оборудование и грузоподъемные краны в 5-6 раз. The application of the invention allows to reduce gas emissions from the neck of the converter when pouring molten iron into it by 70-80% and to reduce heat generation to the surrounding process equipment and cranes by 5-6 times.

Claims

A method of filling a charge into a converter, including loading scrap metal into an inclined converter, coating the scrap metal with a layer of material that helps to reduce the rate and intensity of oxidation of combustible scrap metal components, and then pouring molten iron from the ladle suspended on a crane into the converter, characterized in that the material , helping to reduce the rate and intensity of oxidation of combustible scrap metal components, use air-mechanical foam based on surfactants, loem which cover the metal, being in scoops or loaded into the converter, wherein the foam layer thickness is maintained in the range of 0.1 - 0.4 thickness layer of metal.