SU1684344A1 - Способ обескремнивани жидкого чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при обескремни- вании жидкого чугуна продувкой кислородом . Цель - повышение степени использовани  тепла от окислени  кремни  и степени использовани  кислорода при сохранении высокой стойкости футеровки ковша. Предлагаемый способ обескремни- вани  жидкого чугуна в ковше включает заливку расплава в ковш, погружение фурмы, продувку расплава кислородом при дополнительном формировании поверхности контакта кислорода с чугуном площадью 3- 25% от площади чугуна, извлечение фурмы и последующий выпуск чугуна. Дополнительное формирование поверхности контакта кислорода с чугуном позволило повысить степень использовани  кислорода в 1.07-1,35 раза, а также повысить степень использовани  тепла в 2,1 раза. 1 табл.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к разработке способов обеск- ремнивани  расплава чугуна.

Цель изобретени  - повышение степени использовани  тепла от окислени  кремни  и степени использовани  кислорода при сохранении высокой стойкости футеровки ковша.

Изобретение иллюстрируетс  примерами конкретного применени .

Сущность изобретени  заключаетс  в формировании посто нной по площади за все врем  продувки поверхности контакта кислорода с чугуном, расположенной на глубине погружени  продувочной фурмы, котора   вл етс  дополнительной (к суммарной

поверхности всплывающих газовых пузырей ) поверхностью взаимодействи  кислорода с элементами чугуна. Формирование дополнительной поверхности контакта приводит к увеличению общей поверхности вза- s содействи  кислорода с чугуном и, с. едовательно, повышает степень использовани  вдуваемого кислорода. Сформированна  дополнительна  поверхность контакта расположена в нижних сло х жидкого чугуна, поэтому тепло от химических реакций, проход щих на данной поверхности контакта, полностью расходуетс  на нагрев чугуна, что повышает степень использовани  тепла от окислени  кремни 

Оч 00

00 N

Дополнительна  поверхность контакта формируетс  путем вдувани  кислорода в изолированный от чугуна объем, полученный в результате скоплени  кислорода под ограничителем всплывани  газовых пузырей . Изолированный от чугуна обьем, заполненный кислородом, за все врем  продувки имеет посто нную величину, так как в единицу времени вдуваетс  кислорода больше, чем расходуетс  на окисление элементов чугуна, а избыток кислорода истекает из- под ограничител .

Истечение кислорода из изолированного объема происходит не в струйном режиме , а в режиме вытеснени  кислорода вдуваемым кислородом с образованием газовых пузырей малого диаметра за счет дроблени  истекающего кислорода на торце стенки ограничител  под действием противодавлени  жидкого чугуна.

Предлагаемый способ обескремнива- ни  жидкого чугуна не оказывает вли ние на футеровку ковша, так как дополнительно фомируема  поверхность расположена в центре ковша на значительном рассто нии от стенок, что исключает вли ние выдел емых продуктов реакции и тепла на стойкость футеровки.

В предложенном способе истечение кислорода из фурм происходит в изолированный от чугуна объем, заполненный кислородом , а не в жидкий чугун. Истечение кислорода из изолированного объема в жидкий чугун происходит в режиме равномерного вытеснени  вдуваемым кислородом кислорода, заполн ющего изолированный объем. При этом происходит дробление истекающего в жидкий чугун кислорода и образование газовых пузырей малого диаметра. Всплывание образующихс  газовых пузырей происходите более равномерным распределением по объему металла. Кроме поверхности контакта кислорода с чугуном, образованной газовыми пузыр ми, в предлагаемом способе формируетс  дополнительна  поверхность контакта , образованна  скоплением кислорода в изолированном объеме.

Предложенный способ эффективно реализуетс  при формировании дополнительной поверхности контакта кислорода с чугуном площадью 3-25% от плоа(ади чугуна в заданном сечении ковша.

При формировании дополнительной поверхности контакта площадью менее 3%, в результате малой дополнительной поверхности взаимодействи  кислорода с чугуном эффект от нагрева чугуна и повышени  степени использовани  кислорода незначителен .

Формирование дополнительной поверхности контакта более 25% нецелесообразно ввиду всплывани  газовых пузырей и окислени  эдлементов чугуна вблизи стенок

ковша, что приводит к повышению износа футеровки и снижению стойкости ковшей.

Пример. Заливочный ковш емкостью 100 тонн, заполненный чугуном, подают на установку продувки чугуна кислородом, обо0 рудованную погружной фурмой, у сопла которой расположен ограничитель всплывани  газовых пузырей, служащий дл  образовани  изолированного объема кислорода в чугуне и формировани  допол5 нительной поверхности контакта кислорода с чугуном.

В качестве ограничителей использовали конусы, выполненные из корундографи- та, п ти вариантов высотой 0,4 м и

0 диаметром расширенной нижней части, равным: 0,28; 0,35; 0,78; 1,0 и 1,25 м, что соответствует 2; 3; 15; 25 и 28% от 3,14 м2 площади чугуна в сечении ковша на глубине 2,5 м (см.рис.).

5Погружна  фурма выполнена в виде трубы , футерованной шамотными катушками.

Погружение фурмы в чугун начинают при подаче кислорода 40 м3/ч и с увеличением глубины погружени  фурмы до 2,5 м

0 расход кислорода увеличивают до 150 м /ч. Продувку осуществл ют при максимальном расходе кислорода, исключающем выплески металла из ковша.

Пс ле вдувани  180м кислорода фурму

5 поднимают из ковша с одновременным снижением расхода кислорода до 40 м3/ч, извлекают из чугуна и закрывают подачу кислорода.

Степень использовани  тепла от окис0 лени  кремни  оценивали по повышению температуры чугуна в пересчете на 1 м3 вдуваемого кислорода. Замер температуры прюизводилй до и после обескремнивани  чугуна, погружа  термопару на глубину 0,75 1,0м.

Степень использовани  вдуваемого кислорода оценивали расчетным путем по затратам кислорода на окисление углерода, кремни , марганца. Количество окисленных

0 элементов в процессе обескремнивани  чугуна определ ли по разности содержани  последних в пробах чугуна, отобранных до и после обработки.

Стойкость футеровки ковша оценивали

5 по числу наливов чугуна в ковш с учетом того, что данный ковш всю кампанию используют под обработку чугуна по предложенному способу.

Как видно из таблицы, предложенный способ обескремнивани  чугуна по сравнению с известным позвол ет повысить степень использовани  тепла от окислени  кремни  и нагреть 100 т чугуна 1 м кислорода на 0.23° С (известный - 0,11° С), повысить степень использовани  кислорода до 74,4-93.6% (известный - 69,1%), причем стойкость футеровки ковша при этом остаетс  высокой.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ ог аскремнивани  жидкого чугуна , включающей заливку в ковш жидкого металла, погружение фурмы, продувку расХимический состав чугуна

   до обескремнивани , %:

   С4,42

   Si0,74

   Мп0,96

   Температура чугуна до обескремнивани , С1237

   Площадь дополнительно формируемой поверхности взаимодействи  кислорода с чугуном, % О

   Химический состав чугуна прсле

   обескремнивани , %:

   С4,42

   Si0,72

   Мп0,95

   Степень обескремнивани  чугуна , %1,76

   Температура чугуна после

   обескремнивани , °С1239

   Количество введенного в чугун

   кислорода, м318

   Степень использовани  кислорода , %69,1

   Повышение температуры чугуна

   в пересчете на 1 м3 вдуваемого

   кислорода, °С0,11

   Стойкость футеровки ковша,

   наливов за всю кампанию340

   плава кислородом и последующее извлече ние фурмы из ковша, отличающийс  тем. что, с целью повышени  степени использовани  тепла от окислени  кремни  и

   степени использовани  кислорода при сохранении высокой стойкости футеровки ковша , в течение всего процеса продувки дополнительно формируют поверхность контакта кислорода с чугуном площадью 3

   25% от площади чугуна в заданном сечении ковша путем вдувани  кислорода в иэолиро ванный от чугуна объем.

   4,42 0,74 0,96

   1237

   25

   4,41

   0,563

   0,87

   23,92

   1278

   180

   93,6

   0,23 3 38