Способ завалки шихты в конвертер

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к процессам завалки металлического лома и заливки жидкого чугуна в конвертер перед началом продувки расплава кислородом. 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. Способ завалки шихты в конвертер включает загрузку металлического лома совками в наклоненный конвертер, а также заливку в него жидкого чугуна из ковша при помощи грузоподъемного крана. Перед загрузкой в наклоненный конвертер лом, находящийся в совках, покрывают слоем воздушно-механической пены на основе поверхностно-активных веществ с толщиной слоя, равной 0,1 - 0,4 толщины слоя лома в совке. В другом варианте воздушно-механическую пену ВМП подают в конвертер на слой лома. ВМП является материалом, способствующим снижению скорости и интенсивности окисления горючих компонентов металлолома.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам завалки металлического лома и заливки жидкого чугуна в конвертер перед началом продувки расплава кислородом.

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].

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ завалки шихты в конвертер осуществляют следующим образом.

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.

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.

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.

В общем случае воздушно-механическую пену возможно подавать в тех же объемах непосредственно в конвертер после завалки в него металлолома.

В данном примере высота слоя лома в совке 0,5-1,5 м. Толщина слоя пены 0,05-0,6 м.

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.

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.

Формула изобретения

Способ завалки шихты в конвертер, включающий 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, отличающийся тем, что 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.