Файл: Внедоменная десульфурация чугуна..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 39

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

тырьмя отверстиями (рис. 15). Колокол внутри и сна­ ружи был армирован и обмазан огнеупорной массой. Внутрь колокола помещали заряд магния массой до 17 кг, состоящий из двух слитков, покрытых ог­ неупорной обмазкой,за ис­

ключением торцевой части.

 

 

Перед

обработкой

чугуна

 

 

ковш накрывали крышкой,

 

 

затем

при

помощи

крана

 

 

колокол с

зарядом магния

 

 

через отверстие в

крышке

 

 

опускали в чугун.

Процесс

 

 

проходил бурно, имели ме­

 

 

сто выбросы чугуна. Ре­

 

 

зультаты

десульфурации

 

 

приведены в табл. 6. Из

 

 

данных таблицы

следует,

 

 

что полученные результаты

 

 

вполне удовлетворительны.

 

 

Начиная с 1970 г. в

 

 

черной металлургии СССР

Рис. 15. Установка для десу­

отчетливо

проявились два

основных направления раз­

льфурации чугуна

твердым

вития

внедоменной десуль­

магнием:

 

1 — шток для подвески

магния;

фурации,

объединивших

2— малая крышка; 3— большая

вокруг себя группы метал­

крышка; 4 — штанга испарите­

ля; 5 — огнеупорная

замазка;

лургических заводов: пер­

6 — отверстия для выхода па­

ров магния; 7 — испарительная

вое, возглавляемое

Дон-

камера.

 

НИИчерметом и предусма­ тривающее использование основного и наиболее деше­

вого вида магниевой продукции — слиткового магния, и второе, возглавляемое ИЧМ и предусматривающее использование вначале порошкообразного (фрезеро­ ванного), а затем гранулированного магния.

В основу работы ДонНИИчермета был положен способ ввода магния, разработанный Донецким метал-

73


Таблица 6

Результаты десульфурации чугуна твердым магнием

 

Длитель­

Содержание серы, %

Степень де­

Расход магния,

 

 

ность про­

 

 

 

после обра­

сульфурации,

кг/т чугуна

цесса,

до обработки

 

мин

ботки

%

0,380

5,0

0,071

0,035

69,8

0,592

3,1

0,030

0,018

74,3

0,595

2,8

0,070

0,012

82,9

0,640

_

0,070

0,009

78,6

0,660

2,5

0,142

0,030

82,4

0,688

0,170

0,039

74,8

0,750

5,6

0,155

0,013

81,7

0,778

3,8

0,071

0,012

70,0

1,030

5,4

0,096

0,014

85,4

1,080

6,0

0,102

0,010

92,0

лургическим заводом. Одними из первых установки по типу Донецкой были сооружены на Краматорском ,и Руставском металлургических заводах.

С целью устранения неудобств в технологии Донец­ кого завода, связанных с дроблением слитков магния, ДонНИИчерметом была предложена огнеупорная об­ мазка на основе шамотного мертеля и жидкого стекла, которая позволила использовать целые слитки магния (масса слитка 8 кг). Работа установки Краматорского металлургического завода по этой технологии характе­ ризуется следующими данными [361:

Средневзвешенный расход Mg, кг/т чугуна

0,45

Средневзвешенное содержание S в чугу­

 

не, %:

0,066

начальное.................................................

конечное .................................................

0,024

Степень десульфурации чугуна, % . . .

63,5

Коэффициент использования магния, %

70,9

Было установлено также, что при увеличении расхода магния, покрытого термостойкой обмазкой, мож­

74


но получить весьма низкое содержание серы в чугуне (до 0,005%). По данным обработки 1410т чугуна в сред­ нем для снижения содержания серы с 0,067 до 0,005% необходим расход магния 0,74 кг/т (следует отметить, что при этом не учитывалось влияние на десульфура­ цию марганца, содержание которого на Краматор­ ском металлургическом заводе достаточно высоко —

1,6-2%).

На Руставском металлургическом заводе наряду с обмазкой слитков термостойким составом применяли технологию с заменой обмазки металлическими емкос­ тями [71]. Было установлено, что результаты десуль­ фурации от такой замены не ухудшаются [20]. В про­ цессе эксплуатации была усовершенствована конструк­ ция установки, удлинен мост и поставлена еще одна тележка с двумя испарителями, что позволило про­ изводить одновременную обработку двух чугуновозных ковшей, установленных на параллельных путях, предусмотрены средства механизации для изготовле­ ния и замены испарителей [43]. С января по май 1970 г. на установке было обработано около 75 000 т пере­ дельного чугуна со средним содержанием серы 0,081 % при расходе слиткового магния 0,44 кг/т чугуна, ко­ нечное содержание серы составляло 0,043% при сте­ пени использования магния 65%.

В 1970—71 гг. ДонНИИчерметом совместно с До­ нецким политехническим институтом и Макеевским

металлургическим

заводом был разработан новый

тип установки для десульфурации чугуна.

Установка (рис.

16) имеет эстакаду, по которой пе­

ремещаются четыре тележки с испарителями. Расстоя­ ние между тележками равно шагу чугуновозных ков­ шей.

В основу работы установки первоначально был положен способ обработки чугуна слитками магния, обмазанными огнеупорным составом, поэтому для

76

сокращения количества перезарядок магния в испари­ тель в процессе обработки на каждой из тележек уста­ новлено по два испарителя. Эстакада состоит из двух

А-А(повернуто)

Рис. 16. Установка для десульфурации чугуна, рабо­ тающая на Макеевском металлургическом заводе:

і — крышка для накрывания ковшей; 2 — эстакада; 3 — те­ лежка; 4 — подвесной рельс; 5 — электроталь; 6 — тележка для замены испарителей; 7 — бытовые помещения; 8 — вспо­

могательное отделение.

пролетов: основного, по оси которого устанавливают чугуновозные ковши и производят обработку чугуна,

ивспомогательного, в котором производится ремонт

иперезарядка испарителей. Наличие вспомогательного пролета и установка испарителей на тележках (в от-

76


ліічне от стационарной установки фурм на заводах им. Ильича, «Азовсталь» и «Запорожсталь», о которых будет сказано ниже) облегчает обслуживание испари­ телей, создает безопасные условия для работы обслу­ живающего персонала.

Управление механизмами установки осуществляет­ ся из центрального пульта управления оператором, в то время как на установках для ввода гранулированного магния каждой фурмой управляет отдельный оператор. Установка находится на открытом воздухе, что услож­ няет ее обслуживание в зимнее время, нет отвода газо­ образных продуктов реакции.

В процессе эксплуатации установки заводом сов­ местно с ДонНИИчерметом исследован ряд способов ввода магния: в слитках, обмазанных огнеупорным составом, магнием, залитым в трубы, сплавами маг­ ния с алюминием, шламовыми отходами магниевого производства. Был предложен и освоен способ пассиви­ рования магния, заключающийся в том, что слиток магния отливают вместе с наполнителем — кусковым доломитом (сырым или обожженным), агломератом, коксиком, мартеновским или доменным шлаком. Нали­ чие такого наполнителя в слитке позволяет значитель­ но замедлить скорость испарения магния и повысить эффективность его использования. Результаты иссле­ дований показаны в табл. 7. Как видно из приведен­ ных данных., наилучшие показатели десульфурации были получены в случае применения пассивированного магния, для производства которого на заводе соору­ жена специальная установка. Степень использования ковшей достигает 90—95% от номинального.

На Криворожском металлургическом заводе рабо­ тают три установки по десульфурации чугуна, выпол­ ненные по типу установки Макеевского завода.

Опыт эксплуатации установки № 1 показал, что использование обессеренного этим способом чугуна

77

Показатели десульфурации чугуна

Химический состав

Реагент

Масса чугуна

 

 

в ковше,

т

Si

Мп

 

 

 

 

 

 

Магний в

обмазке

57.4

 

0,71

0,61

Магний в

трубах

64.5

 

0,71

0,77

Сплав магния с алю­

 

 

 

минием

 

55.1 ■

 

0,71

0,85

Шлам

 

68.1

 

0,67

0,66

Пассивированный

маг­

 

 

 

ний

 

66,4

 

0,66

0,69

* В скобках показано содержание серы в чугуне до обработки.

для выплавки низколегированных и конструкцион­ ных марок сталей позволило в 1973 г. получить эко-

,номический эффект по мартеновскому цеху в размере 270 тыс. руб. за счет сокращения периода доводки

плавки на 0,25 ч и снижения расхода флюсов и рас­ кислителей.

Установка № 2 работает по принципу принудитель­ ного ввода слиткового магния в жидкий чугун с по­ мощью испарителя, представляющего собой комплекс, рассчитанный на одновременную обработку трех ков­ шей. Максимальное количество чугуна, обрабатывае­

мого установкой в сутки, достигает 5000—5200 т. Сера может удаляться до следов.

Применение пассивированного магния позволило

повысить коэффициент использования магния на 15%,а также увеличить степень наполнения чугуновоз-

ных ковшей до 90%. В 1974 г. в строй введена установ­ ка № 4 производительностью 4000 т в сутки и начато

строительство первой очереди промышленного участка по производству пассивированного магния произво-

Таблица 7

на Макеевском металлургическом заводе

чугуна, %

 

Расход маг­

Скорость ис­

Степень

Степень

 

 

 

 

ния, кг/т чу­

парения маг­

десульфу­

усвоения

гуна

ния, кг/с

рации, %

магния, %

 

0,023

(0,047)

0,4

0,292

51.4

47,3

0,023

(0,038)

0,146

0,061

39.5

66,2

0,021

(0,04)

0,280

0,199

47,5

51,7

0,032

(0,045)

0,166

0,099

30,5

61,3

0,024

(0,048)

0,247

0,119

50,4

70,5

дительностью 1500 т в год чистого магния. С пуском

встрой второй очереди производительность составит 4000 т в год. С окончанием строительства и вводом

встрой всех установок, общее количество чугуна, об­

рабатываемого таким образом, достигнет 6 млн. т в год. В основу второго направления в развитии десульфу­ рации, возглавляемого Институтом черной металлур­ гии, положен способ вдувания в ковш с чугуном магнийсодержащих порошкообразных смесей через фурму с помощью газа-носителя. Ранее этот способ применяли в незначительных масштабах для модифи­

цирования чугуна.

. Первые опыты по десульфурации в промышленных условиях были начаты совместно с заводом «Азовсталь» на существующей заводской установке для десульфу­ рации чугуна известью в 1967 г. [29; 62; 66; 68]. Де­ сульфурацию производили, продувая чугун в ковше порошковым (фрезерованным) магнием в смеси с из­ вестью или другим наполнителем. Вдувание порошко­ вого магния вместе с наполнителем (известью) предот-

78

79


вращает заваривание фурмы, что наблюдается при ра­ боте с чистым фрезерованным магнием. Наполнитель I в данном случае экранирует порошок магния от теп­ лового излучения жидкого металла, и, кроме того, способствует очищению выходного отверстия фурмы

I Іоздух

Рис. 17. Схема установки для десульфурации чугуна вдуванием порошкового магния:

/ — вентили на воздушных магистралях; 2 — чугуновозы; 3 — фурмы; 4 — краны на пневмотрассах с механическим приводом; 5 — расходные бункеры; 6 ~ бункер с известью; 7 — фильтр-осадитель; 8 — перемешиватель; 9 — аэрированная решетка; № — сопло для подвода воз­

духа; / / —- шланг для отсоса магния; ¡2 — вакуум-насос; 13 — емкости с магнием.

от налипших частиц магния. Газом-носителем смеси магния и наполнителя является воздух: концентрация • порошковой смеси в нем достигает 50 кг/м3. .

Десульфурационная смесь вдувается в металл через * армированную и футерованную огнеупорным материа­ лом фурму с диаметром сопла 0,02 м, погружаемую в чугун на 1,4—1,5 м. Принципиальная схема уста- ? новки показана на рис. 17, ’

80