RU2186122C1 - Огнеупорная насадка газовой вагранки - Google Patents
Огнеупорная насадка газовой вагранки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186122C1 RU2186122C1 RU2001114731A RU2001114731A RU2186122C1 RU 2186122 C1 RU2186122 C1 RU 2186122C1 RU 2001114731 A RU2001114731 A RU 2001114731A RU 2001114731 A RU2001114731 A RU 2001114731A RU 2186122 C1 RU2186122 C1 RU 2186122C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shungite
- nozzle
- refractory
- pieces
- cast iron
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в газовых вагранках с огнеупорной насадкой, применяемых в литейном производстве. Огнеупорная насадка газовой вагранки включает высокоглиноземистый, шамотный огнеупоры, электродный бой и природный минерал шунгит при следующем соотношении компонентов, об. %: высокоглиноземистый огнеупор 25-35, шамотный огнеупор 25-35, электродный бой 15-25, шунгит 15-25. Шунгит введен в насадку в виде кусков с соотношением размеров в поперечнике шунгита и основных насадочных тел, равным 0,3-0,5. Использование огнеупорной насадки обеспечивает получение чугуна с высоким содержанием углерода и высокой температурой. Себестоимость чугуна за счет использования дешевого шунгита снижается в 1,2-1,3 раза. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области литейного производства, точнее к огнеупорным насадкам газовых вагранок, применяемых для плавки чугуна.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является огнеупорная насадка газовой вагранки, которая состоит из смеси высокоглиноземистого огнеупора и углеродсодержащего материала (электродного боя) [1] . Известная насадка содержит 70-80% высокоглиноземистого огнеупора и 20-30% электродного боя, равномерно распределенного по объему насадки.
Известная насадка успешно используется при плавке чугуна. Однако при длительных плавках возможно спекание насадки из-за значительной вязкости образуемой при плавке шлаковой связки. Кроме того, в последнее время в связи с изменениями цен плавка чугуна на известной насадке стала экономически невыгодной, так как стоимость электродного боя достигла 25-30 тыс. руб. за 1 тонну.
Целью настоящего изобретения является снижение стоимости огнеупорной насадки за счет уменьшения содержания электродного боя и разработка такого состава насадки, который был бы экономически выгоден и обеспечивал при этом эффективное науглероживание чугуна и высокую температуру металла без спекания насадки.
Задача решена тем, что в огнеупорную насадку, включающую высокоглиноземистый огнеупор и электродный бой, дополнительно введены шамотный огнеупор и природный минерал шунгит при следующем соотношении компонентов (об.%): высокоглиноземистый огнеупор 25-35, шамотный огнеупор 25-35, электродный бой 15-25, шунгит 15-25. Шунгит введен в насадку в виде кусков с соотношением размеров в поперечнике кусков шунгита и кусков огнеупоров, и электродного боя, равным 0,3-0,5.
Изобретение иллюстрируется чертежами: на фиг.1 изображена схема газовой вагранки, на фиг.2 - схема известной насадки, на фиг.3 - схема предлагаемой насадки.
Газовая вагранка является печью непрерывного действия и состоит из горна 1, шахты 2, копильника 3 и опорной части 4. Копильник 3 соединен с горном переходной леткой 5. В горне вагранки смонтированы газовые горелки 6 с трубопроводами 7, 8 подачи газа и воздуха в горелки 6. В копильнике 3 смонтирован желоб 9 для слива металла и шлаковая летка 10 для скачивания шлака. Горн вагранки заполнен огнеупорной насадкой 11, состоящей из кусковых огнеупорных и углеродсодержащих материалов. Насадка служит для образования пространства для сжигания газа, а также для перегрева, раскисления и науглероживания чугуна.
В предлагаемой насадке дополнительно к известным материалам (высокоглиноземистый огнеупор и электродный бой) введен шамотный огнеупор и природный минерал шунгит взамен части электродного боя. Шунгит - минеральное вещество, состоящее из аморфного углерода и сильнодиспергированного графита. Шунгит содержит до 90% углерода (обычно - 30-40%), окись кремния, золу. Стоимость кускового шунгита примерно в 50 раз дешевле электродного боя.
Огнеупорная насадка работает следующим образом. Продукты сгорания природного газа интенсивно разогревают поверхность насадочных тел до температуры 1650-1700oС. При стекании жидкого металла из зоны плавления шахты по поверхности насадочных тел происходят следующие процессы:
а) Перегрев чугуна. Перегрев чугуна осуществляется в насадке путем конвекции, лучеиспускания и теплопроводности. Основная доля тепла передается металлу за счет теплопроводности при контакте металла с насадочными телами.
а) Перегрев чугуна. Перегрев чугуна осуществляется в насадке путем конвекции, лучеиспускания и теплопроводности. Основная доля тепла передается металлу за счет теплопроводности при контакте металла с насадочными телами.
б) Раскисление чугуна. При контакте чугуна с кусками углеродсодержащих веществ оксиды металла восстанавливаются углеродом боя и шунгита, что позволяет получить неокисленный металл и увеличить содержание кремния и марганца.
в) Науглероживание чугуна. В газовой вагранке в связи с отсутствием кокса проблема науглероживания и возможность получить высокоуглеродистый чугун с содержанием углерода до 3,5-3,8% является актуальной. Источником углерода являются электродный бой и шунгит. Их углерод растворяется в жидком металле путем диффузии при контакте металла и карбюризатора.
В предлагаемой насадке часть дорогостоящего электродного боя (примерно 50%) заменена дешевым природным минералом шунгитом. Исследования показали, что коэффициент усвояемости углерода шунгита и электродного боя примерно одинаков и составляет 45-50%, что обеспечивает возможность эффективной замены электродного боя шунгитом. В связи с низкой стоимостью шунгита себестоимость чугуна уменьшается в 1,2-1,3 раза, что обеспечивает высокую рентабельность плавки.
Шунгит введен в насадку в виде кусков с соотношением размеров в поперечнике шунгита и огнеупоров и электродного боя, равным 0,3-0,5, то есть размеры шунгита в 2-3 раза меньше других насадочных тел. Это вызвано следующим.
При загрузке насадки куски шунгита в связи с их меньшими размерами располагаются в промежутках между кусками огнеупоров и электродного боя (фиг. 3), как раз на пути встречного движения горячих газов и жидкого металла. Поверхность шунгита интенсивно разогревается до более высоких, чем другие насадочные тела, температур (на 50-80oС выше). Процесс науглероживания при этом идет интенсивнее, что объясняется следующим:
а) Более высокая температура шунгита способствует увеличению коэффициента диффузии и коэффициента усвояемости.
а) Более высокая температура шунгита способствует увеличению коэффициента диффузии и коэффициента усвояемости.
б) Уменьшение размеров шунгита приводит к увеличению его суммарной площади поверхности, в связи с чем процесс науглероживания интенсифицируется.
в) В связи с тем что шунгит заполняет пустоты между насадочными телами, упаковка насадки становится более плотной, каналы более запутанными, что увеличивает время пребывания металла в насадке и способствует интенсификации растворения углерода. Вместе с тем увеличивается и температура чугуна за счет увеличения суммарной поверхности насадки и повышенной температуры шунгита. Температура чугуна в предлагаемой насадке на 10-20oС выше.
Приведенное процентное содержание шунгита (15-25%) и соотношение размеров шунгита и других насадочных тел (0,3-0,5) являются оптимальными, так как при выходе указанных величин из приведенных значений процесс плавки становится неэффективным:
а) Если содержание шунгита в насадке будет меньше 15%, то стоимость материалов для насадки снижается незначительно и плавка становится нерентабельной. Кроме того, снижается (до 2,5-3,0%) содержание углерода в чугуне в связи с уменьшением количества карбюризатора в насадке.
а) Если содержание шунгита в насадке будет меньше 15%, то стоимость материалов для насадки снижается незначительно и плавка становится нерентабельной. Кроме того, снижается (до 2,5-3,0%) содержание углерода в чугуне в связи с уменьшением количества карбюризатора в насадке.
б) При содержании шунгита более 25% в насадке уменьшается суммарное содержание углерода. Это объясняется тем, что содержание углерода в шунгите меньше, чем в электродном бое. Поэтому беспредельно увеличивать содержание шунгита в насадке нецелесообразно.
в) Если соотношение размеров шунгита и других насадочных тел будет меньше 0,3, то это приведет к увеличению плотности насадки, давления в печи и невозможности нормального сжигания газа.
г) Если указанное соотношение будет больше 0,5, то суммарная поверхность насадки снижается, следствием чего является уменьшение углерода в чугуне и температуры металла.
Введение в состав насадки шамотного огнеупора позволяет в отличие от известной насадки снизить вязкость шлаковой связки за счет увеличения в ее составе жидкоподвижных оксидов кремния, в связи с чем шлаковая связка беспрепятственно удаляется из насадки без спекания насадочных тел друг с другом. Оптимальное содержание шамотного огнеупора в насадке 25-35%. При меньшем содержании шамота вязкость шлаковой связки возрастает, что при длительных плавках может привести к спеканию насадочных тел. При содержании шамота более 35% снижается температура чугуна. Это объясняется тем, что шамот имеет огнеупорность меньше, чем высокоглиноземистый огнеупор, и, следовательно, нагревается до меньшей температуры, в результате чего температура чугуна будет снижаться при повышенном содержании шамота в насадке.
ПРИМЕР. Проводили сравнительные плавки на производственной вагранке 3 т/час. Использовали шихту: чугун чушковый ЛК1 - 30%, возврат - 40%, лом чугунный - 30%. Состав насадки (известный) - 60% высокоглиноземистого огнеупора, 40% электродного боя. Состав насадки (предлагаемый) - 30% высокоглиноземистого огнеупора, 30% шамотного огнеупора, 20% электродного боя, 20% шунгита в кусках 80 -100 мм. Результаты плавок приведены в таблице.
Из приведенных данных видно, что при использовании предлагаемой насадки обеспечивается снижение себестоимости чугуна в 1,2-1,3 раза, увеличение содержания углерода в среднем на 0,2% и кремния - на 0,1-0,2%, повышение температуры чугуна на 20oС.
Использование предлагаемой насадки позволяет снизить себестоимость чугуна и повысить содержание углерода в нем за счет использования природного минерала шунгита. Насадка предлагаемого состава обеспечивает проведение длительных плавок без спекания насадки.
Источники информации
1. Авт. св. СССР 676839, кл. F 27 B 1/08, 1977.
1. Авт. св. СССР 676839, кл. F 27 B 1/08, 1977.
Claims (1)
1. Огнеупорная насадка газовой вагранки, включающая высокоглиноземистый огнеупор и электродный бой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит шамотный огнеупор и природный минерал шунгит при следующем соотношении компонентов, об. %:
Высокоглиноземистый огнеупор - 25 - 35
Шамотный огнеупор - 25 - 35
Электродный бой - 15 - 25
Шунгит - 15 - 25
2. Огнеупорная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что шунгит используют в виде кусков с соотношением размеров в поперечнике кусков шунгита и кусков огнеупоров и электродного боя, равным 0,3 - 0,5.
Высокоглиноземистый огнеупор - 25 - 35
Шамотный огнеупор - 25 - 35
Электродный бой - 15 - 25
Шунгит - 15 - 25
2. Огнеупорная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что шунгит используют в виде кусков с соотношением размеров в поперечнике кусков шунгита и кусков огнеупоров и электродного боя, равным 0,3 - 0,5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114731A RU2186122C1 (ru) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | Огнеупорная насадка газовой вагранки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114731A RU2186122C1 (ru) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | Огнеупорная насадка газовой вагранки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2186122C1 true RU2186122C1 (ru) | 2002-07-27 |
Family
ID=20250194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001114731A RU2186122C1 (ru) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | Огнеупорная насадка газовой вагранки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2186122C1 (ru) |
-
2001
- 2001-05-28 RU RU2001114731A patent/RU2186122C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101649366B (zh) | 熔融还原炼铁的电弧炉装置 | |
RU2220208C2 (ru) | Способ получения металлического железа и устройство для его осуществления | |
RU2240354C2 (ru) | Способ получения жидкого металлического железа | |
CN1796577A (zh) | 一种炉渣调节料组合物,制造方法和在钢铁生产中的使用方法 | |
UA119892C2 (uk) | Металургійна піч для виробництва металевих сплавів | |
US3153588A (en) | Method of melting sponge iron | |
US4414026A (en) | Method for the production of ferrochromium | |
RU2186122C1 (ru) | Огнеупорная насадка газовой вагранки | |
US3167420A (en) | Production of metals or alloys from ores | |
CA1213928A (en) | Method of carrying out metallurgical or chemical processes in a shaft furnace, and a low shaft furnace therefor | |
KR20010074502A (ko) | 강력한 산화철 직접환원 및 고상 폐기물 최소화에 의한제강방법 | |
CA1043575A (en) | Method and device for melting metals | |
US1948695A (en) | Method and apparatus for the production of molten steel | |
CA1159647A (en) | Calcining furnace with gas-permeable wall structure | |
RU2194932C1 (ru) | Огнеупорная насадка газовой вагранки | |
NO150815B (no) | Proporsjonerende ventil | |
JPS61104013A (ja) | 溶融鋼からみ中に含有されている鉄の回収方法 | |
US3303257A (en) | Apparatus for utilizing waste heat of gas generated from an electric smelting furnace | |
US2643185A (en) | Cupola melting of cast iron | |
RU2194230C1 (ru) | Подина вагранки | |
RU2044059C1 (ru) | Холостая огнеупорная колоша газовой вагранки для минераловатного производства | |
RU2243465C1 (ru) | Холостая огнеупорная колоша | |
CA1113252A (en) | Direct reduction process in a rotary kiln | |
RU2055284C1 (ru) | Газовая вагранка | |
JPS59134482A (ja) | 冶金法 |