СКАЧИВАНИЕ ШЛАКА ИЗ ЧУГУНОЗАЛИВОЧНОГО КОВША ПЕРЕД ЗАЛИВКОЙ ЧУГУНА В КОНВЕРТЕР

 

Авторы: Артюшов В. Н., Ахметов Д. В., Токовой О. К., Балдин B. C., Вольский К. В.

 

Описание: . В ККЦ ОАО ЧМК выполнены исследования по влиянию скачивания доменного шлака из чугунозаливочного ковша на ход конвертерной плавки. Показано, что реконструкция и изменение футеровки транспортных желобов доменных печей комбината существенно улучшили разделение металла и шлака при выпуске чугуна из доменных печей комбината, что уменьшило количество доменного шлака, поступающего в чугуновозный ковш до 100–120 кг на плавку.

 

Источник: Журнал «Металлург». 2009 . №7. C. 41

 

При попадании вместе с чугуном в кислородный конвертер кислого доменного (миксерного) шлака используется дополнительное количество извести, увеличивается расход чугуна и металлошихты в целом, повышаются масса конечного конвертерного шлака и износ футеровки, увеличивается содержание серы в металле. Проведенные ранее исследования показали, что в конвертер вместе с чугуном поступает до 1,5–2,5 т кислого шлака следующего состава, %:

·                   SiO2 42–44;

·                    CaO 41–45;

·                   S 0,3–0,5.

 Как видно из рис. 1, 1000 кг шлака снижают степень десульфурации металла в конвертере на 16–17%. Это связано с тем, что попадающий в конвертер кислый шлак в первые минуты продувки образует на поверхности кусков извести пленку из ортосиликата кальция 2CaO·SiO2, имеющего высокую температуру плавления, что резко снижает скорость растворения извести в шлаке. Расчеты показывают, что при попадании в 140-т конвертер 1000 кг миксерного шлака для его нейтрализации требуется дополнительно ввести 1270 кг чистого СаО или 1411 кг извести (при содержании в ней 90% СаО). Введение в конвертер дополнительно изве сти в количестве 10–11 кг/т стали снижает температуру металла на 25–30 °С или увеличивает расход чугунка на 12–14 кг/т. Попадание в чугуновозный, а затем в чугунозаливочный ковш кислого доменного шлака обусловлено недостаточным разделением чугуна и шлака при выпуске металла из доменной печи из-за износа футеровки желобов, отверстий, частого подъема желоба и другими причинами.

Рисунок 1 - Влияние количества миксерного шлака в чугунозаливочном

ковше на степень десульфурации стали

 

Проведенные в ОАО ЧМК работы по изменению конструкции и футеровки главных и транспортных желобов доменных печей позволили существенно улучшить разделение металла и шлака при выпуске чугуна, а следовательно, уменьшить количество поступающего в чугунозаливочный ковш кислого шлака. Для определения массы доменного шлака в чугунозаливочном ковше и влияния операции скачивания этого шлака на ход конвертерной плавки в ККЦ ОАО ЧМК были исследованы 43 плавки, из которых 22 были выплавлены с предварительным скачиванием доменного (миксерного) шлака из чугунозаливочного ковша с помощью машины скребкового типа и 21 сравнительная плавка – без скачивания шлака. Хронометраж работы машины для скачивания шлака показал, что продолжительность операции скачивания составляла 4–13 мин (в среднем, 7 мин). По данным измерений, температура чугуна снизилась на 5 °С при погрешности измерения прибора ±4 °С, т.е. изменение температуры чугуна в чугунозаливочном ковше за время скачивания шлака лежит в пределах погрешности измерений. Результаты опытных плавок показали, что при каждом скачивании теряется в среднем 250 кг чугуна, при этом его удельный расход возрастает на 250:139 = 1,8 кг/т стали. Кроме того, при средней продолжительности скачивания шлака 5 мин и производительности конвертерного цеха 65 плавок в сутки на скачивание шлака затрачивается 325 мин, что снижает производительность цеха на 6–7 плавок в сутки, или на 7,7%.

Следует отметить, что такое небольшое количество доменного шлака в чугунозаливочном ковше сильно отличается от данных из известных источников и предыдущих исследований в этом же цехе. Существенное уменьшение количества шлака в ковше вызвано тем, что в доменном цехе комбината были проведены работы по увеличению глубины главного желоба, шамотная футеровка была заменена бетонной, что резко увеличило ее надежность. Это позволило спускать желоб для осмотра не 1–2 раза в неделю, а не более двух раз в месяц. В результате уменьшился разгар сифонного отверстия. Качающиеся желоба на бетонной футеровке позволяют пропустить до 500 тыс. Т чугуна, шлаковые на набивной футеровке – до 90 тыс. т шлака. Все это положительно повлияло на разделение чугуна и шлака в доменном цехе и снижение зашлакованности чугуновозного ковша. Таким образом, результаты экспериментов в ККЦ ОАО ЧМК показали, что в чугуновозном ковше находится небольшое количество доменного (миксерного) шлака и его скачивание не дает ощутимого технологического результата. При этом сама операция скачивания шлака вызывает серьезные потери при производстве чугуна. Следовательно, в сложившихся условиях операция скачивания доменного шлака из чугунозаливочного ковша ни технически, ни экономически нецелесообразна.