Способ ремонта футеровки конвертера

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессу ошлакования огнеупорной футеровки конвертера и нанесения на нее гарнисажа для повышения стойкости футеровки. Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности и качества нанесения гарнисажа на футеровку конвертера и повышении его стойкости. Способ ремонта футеровки конвертера включает продувку расплава в конвертере кислородом сверху через фурму, подачу в конвертер в процессе продувки шлакообразующих материалов, в том числе доломита и извести, слив расплава из конвертера в сталеразливочный ковш с оставлением в конвертере шлака. В течение предыдущей перед ремонтом плавки в конвертере наводят магнезиальный шлак до достижения в нем содержания 5 - 12% MgO посредством подачи доломита с удельным расходом 20 - 50 кг/т расплава. Выпускают расплав и оставляют в конвертере 90 - 98% образовавшегося шлака, затем опускают в конвертер фурму и продувку шлак нейтральным газом с расходом, равным 0,4 - 1,2 расхода кислорода в предыдущей плавке, в течение 0,5 - 30 мин для нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера. В процессе продувки шлака нейтральным газом фурму возвратно-поступательно перемещают вдоль конвертера на расстояние, равное 15 - 35 калибров сопл фурмы со скоростью 0,05 - 0,50 м/с, минимальное расстояние фурмы до уровня шлака в спокойном состоянии устанавливают в пределах 5 - 20 калибров сопл фурмы. Доломит подают в конвертер в смеси с известью. Возможно перед продувкой шлака нейтральным газом в конвертер дополнительно подавать доломит с расходом в пределах 1 - 15 кг/т расплава в предыдущей плавке. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессу ошлакования огнеупорной футеровки конвертера и нанесения на нее гарнисажа для повышения стойкости футеровки.

Наиболее близким по технической сущности является способ ремонта футеровки конвертера, включающий подачу в процессе продувки расплава в конвертере кислородом сверху через фурму доломита и извести в качестве шлакообразующих материалов, наведение в течение предыдущей перед ремонтом футеровки плавки магнезиального шлака посредством подачи доломита, слив расплава из конвертера в сталеразливочный ковш с оставлением в конвертере шлака и последующее нанесение гарнисажа на футеровку конвертера.

После окончания продувки перед выпуском стали в конвертер вводят доломит. Затем после выпуска стали из конвертера на шлак присаживают пружинную стружку в количестве 20 - 140 кг/т шлака. После этого конвертер наклоняют в обе стороны относительно его вертикальной оси. После нанесения гарнисажа удаляют остатки жидкого шлака из конвертера. (см. авт. св. СССР N 1310434, кл. C 21 C 5/44, Б.И. N 18, 1987).

Недостатками известного способа являются недостаточная производительность и эффективность процесса нанесения гарнисажа или ошлакования футеровки конвертера. Это объясняется тем, что в известном способе не обеспечивается нанесение гарнисажа на всю поверхность футеровки, т.к. жидкий шлак вследствие недостаточной вязкости при подъеме конвертера в вертикальное положение стекает со стенок его футеровки. При наклонении конвертера шлак покрывает не всю поверхность его футеровки. Кроме того, наносимый на футеровку гарнисаж не обладает необходимой прочностью вследствие нерегламентированного расхода доломита.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности и качества нанесения гарнисажа на футеровку конвертера и повышении его стойкости. Указанный технический эффект достигается тем, что способ ремонта футеровки конвертера включает подачу в процессе продувки расплава в конвертере кислородом сверху через фурму доломита и извести шлакообразующих материалов, наведение в течение предыдущей перед ремонтом футеровки плавки магнезиального шлака посредством подачи доломита, слив расплава из конвертера в сталеразливочный ковш с оставлением в конвертере шлака и последующее нанесение гарнисажа на футеровку конвертера.

Магнезиальный шлак в течение предыдущей перед ремонтом плавки наводят до достижения содержания в нем 5 - 12% MgO посредством подачи 20 - 50 кг/т расплава доломита. После выпуска расплава в конвертере оставляют 90 - 98% образовавшегося шлака, а гарнисаж на футеровку наносят путем продувки шлака сверху через фурму нейтральным газом в течение 0,5 - 30 мин, при этом расход нейтрального газа поддерживают равным 0,1 - 1,2 расхода кислорода в предыдущей плавке.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Диапазон значений удельного расхода доломита в предыдущей перед ремонтом плавке в пределах 20 - 50 кг/т расплава объясняется физико-химическими закономерностями шлакообразования в конвертере в предыдущей перед ремонтом плавке. При меньших значениях вязкость шлака будет недостаточна для образования гарнисажа на футеровке необходимой толщины. При больших значениях вязкость шлака будет превосходить допустимые значения.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Диапазон значений оставляемого в конвертере шлака в пределах 90 - 98% объясняется необходимостью нанесения на футеровку конвертера гарнисажа необходимой толщины. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая толщина гарнисажа. Большие значения при современных методах отсечки шлака в конвертере достигнуть невозможно.

Указанный диапазон устанавливают в обратной зависимости от емкости конвертера.

Диапазон значений расхода инертного газа в пределах 0,4 - 1,2 расхода кислорода в предыдущей плавке объясняется гидродинамическими закономерностями вспенивания шлака и приобретения его каплями необходимой кинетической энергии. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимый объем вспенивания шлака и кинетической энергии его капель. При больших значениях возможны выплески шлака из горловины конвертера.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Диапазон значений времени продувки шлака нейтральным газом в пределах 0,5 - 30 мин объясняется физико-химическими закономерностями вспенивания шлака. При меньших значениях не будет обеспечиваться вспенивание шлака до необходимых объемов. При больших значениях будет увеличиваться время ремонта футеровки конвертера сверх допустимых значений.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Диапазон значений скорости перемещения фурмы в пределах 0,05 - 0,5 м/с объясняется физико-химическими закономерностями прилипания капель шлака к футеровке конвертера. При меньших значениях время ремонта футеровки увеличивается сверх допустимых значений. При больших значениях уменьшается равномерность нанесения слоя гарнисажа на футеровку конвертера сверх допустимых значений.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от расхода нейтрального газа через фурму.

Диапазон значений минимального расстояния от фурмы до уровня шлака в конвертере в спокойном состоянии в пределах 5 -- 20 калибров сопл фурмы объясняется физико-химическими закономерностями вспенивания и разбрызгивания капель шлака. При меньших значениях будет происходить ошлакование фурмы. При больших значениях не будет происходить вспенивание шлака до необходимых объемов и разбрызгивание капель шлака с необходимой интенсивностью.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от расхода нейтрального газа через фурму.

Диапазон дополнительного расхода доломита в пределах 1-15 кг/т расплава объясняется физико-химическими закономерностями прилипания капель шлака к футеровке конвертера. При меньших значениях интенсивность прилипания капель шлака к футеровке будет недостаточно прочной. При больших значениях будет происходить перерасход доломита без дальнейшего увеличения прочности сцепления шлака с футеровкой.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков 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 ремонта футеровки конвертера осуществляют следующим образом.

Пример. В процессе выплавки стали марки ст3 в конвертере сплав продувают сверху через фурму кислородом, а также подают в процессе продувки шлакообразующие материалы, в том числе доломит и известь. В течение предыдущей перед ремонтом плавке в конвертере наводят магнезиальный шлак до достижения в нем содержания 5 - 12% MgO посредством подачи доломита с удельным расходом 20 - 50 кг/т расплава. Затем выпускают из контейнера расплав и оставляют в нем 90 - 98% образовавшегося шлака и опускают в конвертер фурму и продувают шлак нейтральным газом, например, азотом, с удельным расходом, равным 0,4 - 1,2 расхода кислорода в предыдущей плавке в течение 0,5 - 30 мин. Возможна подача доломита в конвертер в смеси с известью.

В процессе продувки шлака нейтральным газом фурму возвратно-поступательно перемещают вдоль конвертера на расстояние, равное 15 - 35 калибров сопл фурмы, со скоростью в пределах 0,05 - 0,5 м/с. При этом минимальное расстояние фурмы устанавливают от уровня шлака в спокойном состоянии в пределах 5 - 20 калибров сопл фурмы.

В процессе продувки шлака нейтральным газом шлак частично вспенивается и разбрызгивается и покрывает всю поверхность футеровки конвертера. Для увеличения интенсивности прилипания капель шлака к футеровке возможна подача дополнительной порции доломита в пределах 1 - 15 кг/т расплава в предыдущей перед ремонтом плавке.

После продувки возможен периодический наклон конвертера 2 - 6 раз в противоположные стороны с выдержкой в каждом наклонном положении в течение 0,1 - 5,0 мин. После ремонта шлак сливают из конвертера в шлаковую чашу.

В таблице приведены примеры осуществления способа ремонта футеровки конвертера с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие малых значений технологических параметров не обеспечивается необходимая толщина и прочность гарнисажа на поверхности футеровки конвертера. При этом уменьшается общая площадь футеровки, подвергаемая ремонту, сверх допустимых значений. Кроме того, не обеспечивается вязкость шлака, необходимая для прочного и надежного его прилипания к футеровке.

В пятом примере вследствие больших значений технологических параметров происходят выносы шлака из конвертера, происходит перерасход доломита и азота, увеличивается время на процессе ремонта футеровки конвертера. Кроме того, вязкость шлака превышает допустимые значения, что не обеспечивает его надежного сцепления с футеровкой конвертера.

В оптимальных примерах 2 - 4 вследствие необходимых параметров расхода нейтрального газа и доломита с учетом наведения магнезиального шлака в конвертере в необходимом количестве обеспечиваются необходимая толщина и прочность гарнисажа на поверхности футеровки конвертера, его вязкости и сцепления с футеровкой, а также величины площади поверхности футеровки, покрываемой гарнисажем.

Применение изобретения позволяет повысить производительность ремонта футеровки на 15 - 18% и увеличить ее стойкость на 5 - 20%.

Формула изобретения

1. Способ ремонта футеровки конвертера, включающий подачу в процессе продувки расплава в конвертере кислородом сверху через форму доломита и извести в качестве шлакообразующих материалов, наведение в течение предыдущей перед ремонтом футеровки плавки магнезиального шлака посредством подачи доломита, слив расплава из конвертера в сталеразливочный ковш с оставлением в конвертере шлака и последующее нанесение гарнисажа на футеровку конвертера, отличающийся тем, что магнезиальный шлак в течение предыдущей перед ремонтом плавки наводят до достижения содержания в нем 5-12% MgO посредством подачи 20-50 кг/т расплава доломита, после выпуска расплава в конвертере оставляют 90-98% образовавшегося шлака, а гарнисаж на футеровку наносят путем продувки шлака сверху через фурму нейтральным газом в течение 0,5-30 мин, при этом расход нейтрального газа поддерживают равным 0,4-1,2 расхода кислорода в предыдущей плавке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе продувки шлака нейтральным газом фурму возвратно-поступательно перемещают вдоль конвертера на расстояние, равное 15-35 калибров сопл фурмы со скоростью 0,05-0,5 м/с, при этом минимальное расстояние фурмы до уровня шлака в спокойном состоянии устанавливают в пределах 5-20 калибров сопл фурмы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что доломит подают в конвертере в смеси с известью.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед продувкой шлака нейтральным газом в конвертер дополнительно подают доломит с расходом в пределах 1-15 кг/т расплава в предыдущей плавке.

РИСУНКИ

Рисунок 1