SU831795A1 - Способ непрерывного рафинировани чугуНА - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной \ металлургии и может быть использовано при переделе чугунов различного состава, в частности, в процессах их деванадации, десульфурации и дефосфорации.

Переход к агрегатам непрерывного действия взамен периодически действующих имеет важнейшее значение для · повышения технического уровня, производительности и качества готовой продукции в сталеплавильном производстве.

Известен способ обработки металла с использованием транспортировки металла из одной реакционной камеры в другую по электромагнитному желобу в условиях противотока металла и шлака в сочетании со струйным рафинированием металла- flj .

Известен также способ рафинирования металла на обычных желобах' или в агрегатах различной конструкции при движении металла самотеком в противотоке со шлаком с применением обработки металла газообразными или конденсированными окислителями и различными флюсами, раздельным выпуском металла и шлака, позволяющий достаточно полно рафинировать металл от примесей [2] .

Однако этот способ не позволяет оптимально сочетать глубокое рафинирование металла с надежным регулированием физико-механических свойств получаемого при этом шлака.

Цель изобретения - разработка непрерывного способа рафинирования металла, обеспечивающего максимально высокую полноту удаления примесей из металла,_при возможности гибкого регулирования состава и свойств шлака.·

Поставленная цель достигается тем, что помимо известных стадий рафинирования - дробления струи металла окислительным газом (струйного рафинирования), обработки металла на электромагнитном желобе окислителями и флюсами в противотоке со шлаком, образующийся при взаимодействий капель металла первичный шлак собирают вместе с металлом -в приемной емкости, а вторичный шлак, образующийся на желобе в результате дополнительного рафинирования металла, также непрерывно поступает в приемную емкость струйного рафинирования и смешивается с первич ним шлаком, повышая рафинирующую способность смешанного шлака, полноту рафинирования металла,а также осаждение корольков и капель металла из шлака. За счет разжижающих добавок на желоб можно значительно снизить вязкость шлака и его адгезию к металлу.

, Смешанный шлак самотеком удаляется из приемной емкости по каналу, подина., которого наклонена в сторону приемной емкости струйного рафинирования. Осаждающийся из шлака металл по наклонной подине канала стекает в приемную емкость.

В специальных камерах для смешения и обработки шлака происходит образование первичного и вторичного 1 5 шлака. В частности, первичный шлак образуется в камере струйного рафинирования в результате взаимодействия' капель металла с окислительным газом и (что очень важно) со шлаком. Дроб- 20 ление металла на капли во много раз повышает реакционную способность металла с окислителями;

.В камеру струйного рафинирования вводятся твердые окислители, способ- 25 ствующие образованию шлака.

Вторичный шлак, используемый для окончательного рафинирования металла в противотоке со шлаком, также образуется в совершенно отдельной зоне - на электромагнитном желобе. ⁴ Поэтому в большей мере имеется возможность регулировать его состав и свойства в любом нужном направлении. Кроме того, этот вторичный шлак содержит минимальную концентрацию ·” окислов рафинируемого компонента, так как он образуется при окислении малых концентраций последнего в металле, а основная часть его окисляется в камере струйного рафинирования 40 (приемной емкости). Это намного повышает рафинирующую способность' вто

Температура металла составляет 1300-1450°С. После рафинирования на желобе шлак поступает в приемную емкость струйного рафинирования, где смешивается с первичным шлаком. За счет добавок на желоб щелочесодержащих флюсов шлак получают в жидкоподвижном состоянии. Это позволяет достаточно полно осадить из него корольки и капли металла, снижая содержание металлического железа в шлаке от 13 до 1% и менее.

Затем шлак самотеком поступает в следующую специальную емкость, где его подвергают обработке газообразным окислителем с целью перевода окислов ванадия из трехвалентной в пятивалентную растворимую форму (например, соединение типа NaVO_a) .

Шлак, полученный на электромагнитном желобе, имеет следующий .состав,%: Fe 32-40> V₂0₅ 6-8, iNa^O' 22-28 (при расходе флюсующих добавок 8-12 кг/т).

Конечный шлак (смесь первичного шлака струйного рафинирования и вторичного, образующегося в электромагнитном желобе) имеет следующий состав,%: Ге^ц, 20-28; ν₂0_ς 16-22, Na^O 6-10.

В известном способе применяется естественный противоток металла и шлака, при котором металл самотеком подается из эоны плавления в зону рафинирования, а шлак медленно оттекает назад по мере его накопления и вспенивания в конце зоны рафинирования. Такой противоток малоэффективен .

В предлагаемом способе используется намного более эффективный противоток металла и шлака за счет принудительной транспортировки металла по наклонному желобу бегущим электроричного шлака.

Приме р. Ванадиевый чугун, содержащий 4,0-4,4% С и 0,35-0,42% V продувается на установках струйного рафинирования производительностью 2 т/ч. При этом содержание ванадия в металле понижается до 0,03-0,06%, углерода - до 3,0-3,5%. Температура металла составляет 1350-1500°С. Концентрация окислов железа (Fe _o51Ui ) в образующемся в результате продувки ванадиевом шлаке ^Оставляет 45,0-52%, ν^0₅ 9,0-16,0%. Угар жеДеза составляет 1,3-5,0%; расход дутья (воздуха) 82-120 нм⁴/т. Продутый металл и шлак собирают в приемной емкости и затем металл транспортируют по электромагнитному желобу. На желоб подают твердые и газообразные окислители и флюсы в противотоке с металлом. В результате рафинирования на желобе концен-. трация ванадия в металле снижается до 0,01%, углерода - до 2,5-3,3%.

подвижным полем.

Применение в совокупности струй45 ного рафинирования и. рафинирования металла в противотоке со шлаком дает новый эффект, который намного превышает эффект,имеющий место прй использовании этих способов в отдель5Q ности.

Claims (2)

1. ным шлаком, повыша  рафинирующую способность смешанного шлака, полнот рафинировани  металла,а также осажден корольков и капель металла из шлака. За счет разжижающих добавок на желоб можно значительно снизить в зкость шлака и его адгезию к металлу. -. . Смешанный шлак самотеком удал етс  из приемной емкости по каналу, подина которого наклонена в сторону приемной емкости струйного рафинировани . Осаждающийс  из шлака металл по наклонной подине канала стекает в приемную емкость. В специальных камерах дл  смешени  и обработки ишака происходит образование первичного и вторичного шлака. В частности, первичный шлак образуетс  в камере струйного рафини ровани  в результате взаимодействи  капель металла с окислительным газом и (что очень важно) со шлаком. Дробление металла на капли во много раз повьплает реакционную способность металла с окислител ми; . в камеру струйного рафинировани  ввод тс  твердые окислители, способ ствующие образованию шлака. Вторичный шлак, используемый дл  окончательного рафинировани  метал ла в противотоке со шлаком, также образуетс  в совершенно отдельной зоне - на электромагнитном желобе. Поэтому в большей мере имеетс  возможность регулировать его состав и свойства в любом нужном направлении Кроме того, этот вторичный шлак содержит минимальную концентрацию окислов рафинируемого компонента, так как он образуетс  при окислении малых концентраций последнего в металле , а основна  часть его окисл етс  в камере струйного рафинирован ( приемной емкости). Это намного повышает рафинирующую способность вто ричного шлака. Приме р. Ванадиевый чугун, содержащий 4,0-4,4% С и 0,35-0,42% V продуваетс  на установках струйного рафинировани  производительностью 2 т/ч. При этом содержание ванади  в металле понижаетс  до 0,03-0,06%, углерода - до 3,0-3,5%. Температура металла составл ет 1350-1500 с. Концентраци  окислов ж леза (Fe o5iu, ) в образующемс  в результате продувки ванадиевом шлаке :с6ставл ет 45,0-52%, 9,0-16,0% Угар железа составл ет 1,3-5,0%; „ расход дуть  (воздуха) 82-120 нм / Продутый металл и шлак собирают в приемной емкости и затем металл транспортируют по электромазгнитному желобу. На желоб подают твердые и газообразные окислители и флюсы в противотоке с металлом. Б результате рафинировани  на желобе конден траци  ванади  в металле снижаетс  до 0,01%, углерода - до 2,5-3,3%. емпература металла составл ет 300-1450°С. После рафинировани  а желобе шлак поступает в приемную мкость струйного рафинировани , де смешиваетс  с первичным шлаком. а счет добавок на желоб щелочесоержащих дшак получают в жидоподвижном состо нии. Это позвол ет остаточно полно осадить из него корольки и капли металла, снижа  содержание металлического железа в шлаке от 13 до 1% и менее. Затем шлак самотеком поступает в следующую специальную емкость, где его подвергают обработке газообразным окислителем с целью перевода окислов ванади  из трехвалентной в п тивалентную растворимую форму (например, соединение типа NaVOj) . Шлак, полученный на электромагнитном желобе, имеет следующий . .состав,%: Fe „g- 32-40, V. 8 iNa, 22-28 (при расходе флюсующих добавок 8-12 кг/т). Конечный шлак (смесь первичного шлака струйного рафинировани  и вторичного, образующегос  в электромагнитном желобе) имеет следующий состав,%: Feox-uL 20-28; ,- 16-22, 6-10. В известном способе примен етс  естественный противоток металла и шлака, при котором металл самотеком подаетс  из зоны плавлени  в зону рафинировани , а шлак медленно оттекает назад по мере его накоплени  и вспенивани  в конце зоны рафинировани . Такой противоток малоэффективен . В предлагаемом способе используетс  намного более эффективный противоток металла и шлака за счет принудительной транспортировки металла по наклонному желобу бегущим электроподвижным полем. Применение в совокупности струйного рафинировани  и. рафинировани  металла в противотоке со шлаком дает новый эффект, который намного ripe- вышает эффект,имеющий место при использовании этих способов в отдельности . Формула изобретени  Способ непрерывного рафинировани  чугуна, например ванадиевого,включающий предварительное струйное рафинирование его в приемной емкости, транспортировку металла на наклонном электромагнитном желобе в противотоке со шлаком с введением окислителей и флюсов, раздельный выпуск металла и шлака и обработку шлака газообразными или концентрированными окислител ми , отличающийс  тем, что, с целью повышени  рафинирующей 583 способности шлака и полноты удалени  примесей из металла, образугацийс  в приемной емкости первичный шлак. смешивают со вторичным шлаком, образуквдимс  на наклонном электромагнитJHOM желобе при дополнительном рафинировании металла, непрерывно перекачиваемого на приемной емкости с 7956 4 помощью желоба в ковш или сталеплавильный агрегат. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 1458819, С 21 С 5/00, 1966.
2. 2. Austral ion Mining, 81, W 6, 1969, с. 52-54.