Устройство для разделения чугуна и шлака
ЬП ИСАНИЕ ИЗЬБРЕТЕН ИЯ - К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски» Сециапистичесиин Рес Убп (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 19.06. 81 (21) 3302816/22-02 с присоелииениемзаявки ре(23) Приоритет (5 I ) М. Кл. С 21 В 7/14 Ibeóàåðàïíèüé квинтет СССР не денем нзабретеннй н отнрытнй Опубликовано 15. О1. 83. Бюллетень .Р(т 2 Дата опубликования описания 15.01. .83 (И) УДК 669.162. .266. 22 (088. 8) Б.М.Егоров, М.А.Акбиев, Э.В.Шаповалов, З.Э.фуникес, И.И.Шестопалов, А.М.Анохин и O.À.Óëèíêèí - 7. . ) ):, Ъ. Донецкий научно-исследовательский институт.. 49pHoN / металлургии (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЧУГУНА И ШЛАКА Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для разделения чугуна и шлака в главных желобах доменных печей. В связи с повышением производительности доменных печей сокращаются межвыпускные периоды и по этой при" чине верхний шлак не скачивают через шлаковую летку. Во время выпуска весь расплав из доменной печи через чугунную летку попадает в главный желоб. При прохождении через летку расплав сильно эмульгируется, а попав в главный желоб, по мере продвижения . в нем разделяется на шлак и чугун. Шлак, как более легкое вещество, всплывает и скапливается над слоем ylyHa °,Встретившись со скиммером, чугун через подскиммерное отверстие и чугунный перевал попадает в чугун- го ный желоб, а шлак, изменив свое направление, уходит в шлаковый желоб. Но за время прохождения расплава от летки до скиммера и шлакового 2 желоба полного разделения расплава на чугун и шлак не происходит. В настоящее время потери чугуна со шлаком в среднем составляет 2-М, з попадание шлака в чугуновозные ковши составляет 1-3Ж. Первое приводит к огромным потерям металла, осложняет технологию производства гранулированного шлака и снижает его качество, а второе ведет к удорожанию тонны стали, так как значительно затрудняет удаление серы, резко снижает эффективность внепечной десульфурации чугуна, снижает стойкость ковшей и миксеров. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разделения чугуна и шлака, содержащее скиммерную плиту и футеровку $1). Однако в этом устройстве в силу того, что шлакоотводящий желоб находится в непосредственной близости от скиммера и расположен примерно под углом 90 к продольной оси глав988869 1О ного желоба, в предскиммерном пространстве возникает круговое движение расплава, что создает предпосылки для образования воронки перед скиммером. При интенсивном выпуске расплава в слое чугуна перед скиммером возникает воронка, и в нее затягивается Шлак. Это единственный путь проникновения шлака в чугунный желоб, конечно, исключая аварийные ситуации или нарушения технологии. Кроме этой причины, шлак попадает в последний ковш во время спуска расплава из-под чугунного перевала .в конце выпуска. Этот недостаток решается за счет периодического оставления расплава в главном желобе между выпусками. Предотвратить образование воронки можно, дезорганизовав вихревое движение жидкости перед сливным отверстием. Этого можно достичь, организо.вав движение в этой зоне так, чтобы расплав нв втягивался в круговое движение перед скиммером. Цель изобретения - снижение потери .чугуна со шлаком и предотвращение попадания шлака в чугуновозные ковши. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разделения чугуна и шлака, содержащем скиммерную плиту и огнеупорную футеровку, огнеупорная футеровка скиммерной плиты со стороны чугунной летки выполнена в форме двух вогнутых полуцилиндров, диаметр которых равен половине ширины желоба перед скиммерной плитой, и наружные поверхности которых плавно сопряжены со стенами желоба. г Конфигурация поверхности футеровки скиммернои плиты в форме 2-х вогнутых полуцилиндров выбрана как наиболее эффективная в результате экспериментальной проверки на физической модели. Во-первых, в результате того, что направляющий выступ расположен . над подскиммерным отверстием для чугуна, этот выступ встречает центральную часть потока расплава, имеющую максимальную скорость, и, изме нив его направление на 180, обес0 печивает четкое разделение потока на две части, которые в предскиммерной зоне образуют два круговорота, чем обеспечивают предотвращение образования воронки. 8о-вторых, эта форма наиболее прэста и удобна для практического исполнения. На чертеже изображен главный горновой желоб и скиммер с направляющим выступом,в плане. На чертеже обозначены главный горновой желоб 1, направляющий выступ 2-, цилиндрическая поверхность 3 футеровки скиммера, скиммерная плита 4, чугунный перевал 5, чугуноотводящий. желоб 6, шлакоотводящая канавка 7. Скиммер работает следующим образом. Поток расплава, перемещаясь по желобу 1, встречает на своем пути скиммерную плиту 4. Причем центральная часть потока, движущаяся с большей скоростью, чем периферийная его часть, наталкивается на направляющий выступ 2, который разделяет его на два потока, последние благодаря цилиндри@ ским поверхностям 3 футеровки скиммера изменяют свое направление íà 180 и соударяются с периферийной частью потока. При этом весь объем расплава в предскиммерном пространстве претерпевает резкие изменения направления и скорости движения. При такой организации движения практически каждая частичка расплава в какой-то момент имеет нулевую скорость движения, а это способствует более полному осаждению капель чугуна из шлака. Кроме того,в предскиммерной зоне с двух сторон от разделителя образуются вращающиеся в разные стороны вихревые зоны, которые пережимают струю расплава, идущую по оси желоба, и тем самым препятствует возникновению воронки, а значит исключается возможность проникновения в подскиммерное отверстие шлака. Уменьшение количества шлака, увлекаемого с чугуном, за счет применения изобретения позволяет снизить содержание серы в чугуне примерно на 0,005-0,10 3 абс. Из практики отечественных металлургических заводов известно, что среднее содержание серы в чугуне в миксере превышает среднее содержание серы в чугуне при выпуске из доменной печи нв 0,0103. Объясняется это попаданием доменного шлака в чугуновозные ковши и миксер. Согласно выполненным исследованиям количество 988869 5 шлака составляет 1-33, а основность его по СаО: S10> с 1,24 в доменной печи снижается до 1,03 в чугуновозном ковше и до 0,8 в миксере, а равновесный коэффициент распределения серы между шлаком и чугуном составляет 70,6; 39,4; 14,2 соответственно. Вследствие указанных причин наблюда-ется обратный переход серы из шлака в чугун, так как коэффициент актив1Е ности серы в шлаке возрастает с 0,0663 до 0,1072 и 0,292 соответственно. При попадании в конвертер 13 шлака предшествующая внедоменная десуль! Э фурация чугуна теряет смысл. Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого скиммера позволяет иметь прямую прибыль от снижения безвозвратных потерь чугуна со шлаком в виде дополнительного чугуна, поступающего в чугуновозные ковши, а также от снижения количества шлака, попадающего в чугуновозные ковши. 2$ Снижение потерь чугуна со шлаком на 14 на печи объектом 2700 м .составляет 17000 т в год, что в денежном выражении около миллиона рублей в год. 7 6 Снижение на 13 количества шлака z поступающего с чугуном, обеспечивает снижение содержания серы в чугуне на 0,002-0,0053, что эквивалентно экономии около 0,20 руб/т чугуна, в пересчете на годовое производство доменной печи объемом 2700 м это дает прибыль 350 тыс. руб. в год. Формула изобретения Устройство для разделения чугуна и шлака, содержащее скиммерную плиту и огнеупорную футеровку, о т л и ч а" ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь чугуна со шлаком и пре)дотвращения nonaäàния шлака в чугуновозные ковши, огнеупорная футеровка скиммерной плиты со стороны чугунной летки выполнена в форме двух вогнутых полуцилиндров, диаметр которых равен половине ширины желоба перед скиммерной плитой и наружные поверхности которых плавно сопряжены со стенвми желоба. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе. 1. Вагин А.А. Доменное производство. йеталлургия", 1962, с. 120. ВНИИПИ Заказ 10993/34 Тираж 566 Подписное Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
