RU2109072C1

RU2109072C1 - Method for application of lining slag to converter lining

Info

Publication number: RU2109072C1
Application number: RU97101359A
Authority: RU
Inventors: В.М. Кукарцев; В.С. Щелканов; И.В. Сафонов; В.А. Смирнов; Д.В. Захаров; Н.М. Караваев; В.И. Лебедев
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular, processes of slagging the converter refractory lining to increase its stability. SUBSTANCE: method includes tapping of melt from converter with leaving slag in it and supply to converter walls of liquid slag layer. After tapping of melt from converter, introduced through throat its tuyere through which neutral gas is supplied with flow rate of 1-4 cu.m/min per ton of steel for 1-8 min. Tuyere is reciprocated in vertical direction from maximum distance from the level of steel bath in preceding heat equalling 80-150 calibers of tuyere nozzles to minimal value of the same distance equalling 1-40 calibers of tuyere nozzles. Ratio of values of tuyere speed of lowering and lifting is preset within 1.1-80. EFFECT: higher productivity and quality of application of lining slag to converter refractory lining and its increased stability. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлурги, конкретнее к процессу отшлаковывания огнеупорной футеровки конвертера для повышения его стойкости. The invention relates to metallurgists, and more particularly to a process for slagging a refractory lining of a converter to increase its durability.

Наиболее близким по технической сущности является способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера, включающий выпуск расплава из конвертера с оставлением в нем шлака предыдущей плавки, ввод в конвертер через горловину фурмы и подачу через нее нейтрального газа для разбрызгивания слоя жидкого шлака на стенки конвертера, а также перемещение фурмы в вертикальном направлении. The closest in technical essence is the method of applying a skull on the lining of the converter, including the release of the melt from the converter leaving the slag of the previous melt in it, introducing the lance into the converter through the nozzle neck and supplying neutral gas through it to spray the layer of liquid slag onto the converter walls, as well as moving tuyeres in the vertical direction.

(См. патент РФ N 2047660, кл. C 21 C 5/44, 1995). (See RF patent N 2047660, class C 21 C 5/44, 1995).

Недостатком известного способа является недостаточная производительность и эффективность процесса нанесения гарнисажа или ошлакования футеровки конвертера. Это объясняется тем, что в известном способе не оговорены необходимые значения технологических, расходных и временных параметров подачи нейтрального газа, а также скоростей и величин перемещения фурмы. При этом не обеспечиваются условия равномерного покрытия футеровки конвертера, а также прочного прилипания капель шлака к футеровке. The disadvantage of this method is the lack of productivity and efficiency of the process of applying the skull or slagging of the lining of the Converter. This is because the known method does not stipulate the necessary values of the technological, flow rate and time parameters of the supply of neutral gas, as well as the velocities and values of the movement of the lance. However, the conditions for uniform coating of the converter lining, as well as strong adhesion of slag droplets to the lining, are not provided.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности и качества нанесения гарнисажа на футеровку конвертера, а также повышении его стойкости. The technical effect when using the invention is to increase the productivity and quality of the application of the skull on the lining of the Converter, as well as increasing its durability.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера включает выпуск расплава стали из конвертера с оставлением в нем жидкого шлака плавки, ввод в рабочее пространство конвертера через его горловину фурмы и подачу через нее нейтрального газа для нанесения слоя жидкого шлака на стенки конвертера при перемещении фурмы в вертикальном направлении. The indicated technical effect is achieved in that the method of applying the skull on the lining of the converter includes releasing the molten steel from the converter leaving liquid melting slag in it, introducing the lance into the working space through its lance and supplying neutral gas through it to apply a layer of liquid slag to the converter walls when moving the tuyeres in the vertical direction.

Нейтральный газ подают с расходом 1-4 м³/(мин•т) стали предыдущей плавки в течение 1-8 мин. Фурму в вертикальном направлении перемещают возвратно-поступательно от максимального расстояния от уровня спокойной ванны в предыдущей плавке, равного 80-150 калибров сопел, до его минимального значения, равного 1-40 калибров сопел фурмы. Отношение скоростей опускания и подъема фурмы поддерживают в пределах 1,1-80.Neutral gas is supplied with a flow rate of 1-4 m ³ / (min • t) of the steel of the previous smelting for 1-8 minutes. The lance in the vertical direction is moved back and forth from the maximum distance from the level of a calm bath in the previous heat, equal to 80-150 calibers of nozzles, to its minimum value, equal to 1-40 calibres of nozzles of the lance. The ratio of the lowering and lifting speeds of the tuyeres is maintained within 1.1-80.

Повышение производительности процесса нанесения гарнисажа на футеровку конвертера будет происходить вследствие распыления шлака при помощи кинетической энергии газа, выходящего из сопел подвижной фурмы. При этом капли шлака равномерно распределяются по поверхности футеровки рабочей емкости конвертера. Равномерности распределения шлака способствует также возвратно-поступательное перемещение фурмы. Стойкость футеровки конвертера будет повышаться вследствие нанесения равномерного слоя шлака на всю ее поверхность. Кроме того, при взаимодействии струй нейтрального газа со шлаком его капли приобретают кинетическую энергию, достаточную для обеспечения прочного прилипания капель шлака к футеровке конвертера. The increase in the productivity of the process of applying the skull on the lining of the converter will occur due to the spraying of slag using the kinetic energy of the gas leaving the nozzles of the moving lance. In this case, slag droplets are evenly distributed over the surface of the lining of the working capacity of the converter. The uniform distribution of the slag also contributes to the reciprocating movement of the lance. The durability of the lining of the converter will increase due to the application of a uniform layer of slag on its entire surface. In addition, during the interaction of jets of neutral gas with slag, its droplets acquire kinetic energy sufficient to ensure strong adhesion of slag droplets to the converter lining.

Диапазон значений расхода нейтрального газа через фурму в пределах 1-4 м³/(мин•т) стали объясняется физико-химическими и гидравлическими закономерностями распыления жидкого шлака струями газа. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая интенсивность распыления жидкого шлака. При больших значениях будет происходить перерасход газа без дальнейшего улучшения качества нанесения гарнисажа на стенки футеровки. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.The range of neutral gas flow rates through the lance within 1-4 m ³ / (min • t) of steel is explained by the physicochemical and hydraulic laws of spraying liquid slag with gas jets. At lower values, the required spraying rate of liquid slag will not be provided. At high values, gas overruns will occur without further improvement in the quality of applying the skull on the walls of the lining. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the converter.

Диапазон значений максимального расстояния фурмы до уровня расплава в спокойном состоянии в предыдущей плавке в пределах 80-150 калибров сопел фурмы объесняется физико-гидравлическими закономерностями распыления жидкого шлака. При меньших значениях не обеспечивается покрытие гарнисажем всей поверхности футеровки. При больших значениях будут происходить выносы шлака из горловины конвертера. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера. The range of values of the maximum distance of the tuyere to the melt level in a calm state in the previous melting within 80-150 calibers of the tuyere nozzles is explained by the physical and hydraulic laws of spraying liquid slag. At lower values, a skull coating is not provided over the entire surface of the lining. At high values, slag will be removed from the neck of the converter. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the converter.

Диапазон значений минимального расстояния фурмы до уровня расплава в спокойном состоянии в предыдущей плавке в пределах 1-40 калибров сопел фурмы объясняется физико-гидравлическими закономерностями распыления жидкого шлака. При меньших значениях не будет обеспечиваться равномерность слоя гарнисажа. При больших значениях не будет обеспечиваться покрытие гарнисажем всей поверхности футеровки. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера. The range of values of the minimum distance of the tuyere to the melt level in a calm state in the previous melting within 1-40 calibres of tuyere nozzles is explained by the physico-hydraulic laws of spraying liquid slag. At lower values, the uniformity of the skull layer will not be ensured. At high values, the skull will not cover the entire surface of the lining. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the converter.

Диапазон значений отношения скоростей возвратно-поступательного перемещения фурмы вниз и вверх в пределах 1,1-80 объясняется физико-гидравлическими закономерностями распределения шлака струями нейтрального газа и его налипания на футеровку. При меньших значениях не будет обеспечиваться равномерность слоя гарнисажа при одновременном увеличении времени нанесения гарнисажа. При больших значениях не будет обеспечиваться необходимая толщина слоя гарнисажа. Указанный диапазон устанавливают в обратной зависимости от емкости конвертера. The range of values of the ratio of the velocities of the reciprocating movement of the lance down and up within 1.1-80 is explained by the physico-hydraulic laws of the distribution of slag by jets of neutral gas and its sticking to the lining. At lower values, the uniformity of the skull layer will not be ensured while increasing the time of applying the skull. At high values, the required thickness of the skull layer will not be provided. The specified range is set in inverse proportion to the capacity of the converter.

Диапазон значений времени продувки шлака нейтральным газом в пределах 1-8 мин объясняется физико-гидравлическими закономерностям налипания шлака на футеровку. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая толщина слоя гарнисажа. При больших значениях будет происходить перерасход времени на ошлаковывание без дальнейшего увеличения толщины слоя гарнисажа. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера. The range of slag purge times by neutral gas in the range of 1–8 min is explained by the physico-hydraulic laws of slag sticking to the lining. At lower values, the required thickness of the skull layer will not be provided. At large values, there will be an overspending of time for slagging without further increasing the thickness of the skull layer. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the converter.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого предела делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень". Analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this limit, it is concluded that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. Below is an embodiment of the invention that does not exclude other options within the scope of the claims.

Пример. В процессе выплавки стали в конвертере сплав продувают кислородом сверху через фурму. После окончания продувки фурму поднимают вверх, наклоняют конвертер, выпускают из него расплав с оставлением в нем жидкого шлака. После этого конвертер устанавливают в вертикальное положение и через его горловину вводят фурму, после чего через нее подают нейтральный газ, например, азот с расходом 1-4 м³/(мин•т) стали в предыдущей плавке в течение 1-8 мин. Фурму возвратно-поступательно перемещают в вертикальном направлении от максимального расстояния до уровня спокойной ванны в предыдущей плавке, равном 80-150 калибров сопел фурмы, до минимального значения того же расстояния, равного 1-40 калибров сопел фурмы. При этом значения отношения скоростей опускания и подъема фурмы устанавливают в пределах 1,1-80.Example. In the process of steelmaking in a converter, the alloy is purged with oxygen from above through a lance. After the purge is completed, the tuyere is lifted up, the converter is tilted, the melt is released from it, leaving liquid slag in it. After that, the converter is installed in a vertical position and a lance is introduced through its neck, after which neutral gas is supplied through it, for example, nitrogen with a flow rate of 1-4 m ³ / (min • t) of steel in the previous heat for 1-8 minutes. The tuyere is reciprocated in the vertical direction from the maximum distance to the level of a calm bath in the previous heat, equal to 80-150 calibres of the tuyere nozzles, to a minimum value of the same distance equal to 1-40 calibers of the tuyere nozzles. In this case, the values of the ratio of the rates of lowering and lifting of the lance are set in the range 1.1-80.

При возвратно-поступательном перемещении фурмы происходит распыление слоя жидкого шлака, находящегося на дне конвертера струями газа, вытекающими из сопел фурмы. При этом шлак равномерно покрывает и налипает на футеровку стенок конвертера, образуя гарнисаж. В этих условиях происходит подварка выработанных участков футеровки. When the lance is reciprocating, a layer of liquid slag is sprayed at the bottom of the converter with gas jets flowing from the lance nozzles. In this case, the slag evenly covers and adheres to the lining of the walls of the converter, forming a skull. Under these conditions, the developed sections of the lining are welded.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method with various technological parameters.

В первом примере вследствие малых значений технологических параметров не обеспечивается необходимая толщина гарнисажа, при этом не обеспечивается покрытие всей поверхности футеровки конвертера. In the first example, due to the small values of the technological parameters, the required skull thickness is not provided, and the entire surface of the converter lining is not provided.

В пятом примере вследствие больших значений технологических параметров происходят выбросы шлака из конвертера и происходит перерасход подаваемого азота без повышения качества наносимого гарнисажа. In the fifth example, due to the large values of the technological parameters, slag is emitted from the converter and the supplied nitrogen is overused without increasing the quality of the applied skull.

В шестом примере, прототипе, вследствие отсутствия подачи газа через фурму не обеспечивается нанесение гарнисажа на всю поверхность футеровки конвертера. При этом необходимо время на наклон конвертера и его выдержку в этом положении, что снижает производительность процесса нанесения гарнисажа на футеровку. In the sixth example, the prototype, due to the lack of gas supply through the lance, a skull is not provided on the entire surface of the converter lining. At the same time, it takes time to tilt the converter and hold it in this position, which reduces the productivity of the process of applying the skull on the lining.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие распыления жидкого шлака при помощи газовых струй, вытекающих из подвижной фурмы с необходимыми расходами при вертикальном и стационарно расположенном конвертере, наносимый гарнисаж равномерно распределяется по всей поверхности футеровки рабочей емкости конвертера и прочно прилипает к ней. In optimal examples 2-4, due to the spraying of liquid slag with the help of gas streams emanating from the movable lance with the necessary costs for a vertical and stationary converter, the applied skull is evenly distributed over the entire surface of the lining of the working capacity of the converter and firmly adheres to it.

Применение изобретения позволяет повысить производительность процесса нанесения гарнисажа на 40-50% и увеличить стойкость футеровки конвертера на 10-50%. The use of the invention allows to increase the productivity of the process of applying the skull by 40-50% and to increase the resistance of the lining of the converter by 10-50%.

Claims

1. The method of applying a skull on the lining of the converter, including the release of the molten steel from the converter leaving the previous slag liquid in it, introducing into the working space of the converter through its lance neck and supplying neutral gas through it to apply a layer of liquid slag to the converter walls when moving the lance in the vertical direction, characterized in that the neutral gas is fed at a rate of 1 - 4 m ³ / (min • t) of steel during the previous heat 1 - 8 min, the reciprocating lance pos is moved in the vertical direction upatelno the maximum distance from the calm bath level in the previous melting of 80 - 150 caliber nozzle lance to its minimum value of 1 - 40 gauge nozzle lance.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the lowering and lifting speeds of the lance is maintained within 1.1 - 80.