Внепечное рафинирование чугуна и стали
  4.4 Обескремнивание чугуна

Обескремнивание (десиликонизация) может быть как одним из этапов комплексного рафинирования чугуна, так и самостоятельной технологической операцией. Необходимость в обескремнивании чугуна возникает, например, в конвертерных цехах металлургических предприятий Японии, в которых доля лома в металлической шихте составляет 5 – 7%. Согласно результатам технико-экономических исследований в этих условиях оптимальное содержание кремния в чугуне составляет около 0,20%.

Обескремнивание чугуна может выполняться в доменных печах, в реакционных желобах на литейных дворах доменных печей и в чугуновозных ковшах.

Примером обескремнивания чугуна в доменной печи может служить технология, использованная в ходе опытно-промышленного исследования на одной из печей фирмы «Кавасаки сэйтэцу» (Япония) в г. Тибе. Для обескремнивания чугуна в доменную печь через пять фурм вдували порошкообразный известняк или материалы, содержащие оксиды железа, фракции 0,012 – 0,044 мм. При этом содержание кремния в чугуне уменьшалось на 0,20%, а температура чугуна понижалась на 15оС.

Обескремнивание металла продувкой оксидными материалами в чугуновозных ковшах обычно сопровождается большими потерями температуры чугуна. Поэтому наиболее перспективными считаются способы непрерывного обескремнивания чугуна в реакционных желобах простейшей конструкции, использование которых не требует реконструкции существующего литейного двора доменной печи.

Примером может служить способ обескремнивания чугуна на литейном дворе доменной печи №3 завода «Kashima Steel Works» (Япония), схема которого показана на рис. 4.10.

Схема обескремнивания чугуна на литейном дворе доменной печи

Рис. 4.10. Схема обескремнивания чугуна на литейном дворе доменной печи: 1 – главный желоб; 2 – шлакоотделитель; 3 – защитный кожух; 4 – качающийся желоб; 5 – чугуновозный ковш; 6 – машина скачивания шлака; 7 – шлаковая чаша

На главном желобе доменной печи 1 при помощи шлакоотделителя 2 от чугуна отделяют печной шлак, который по желобу направляют в шлаковые чаши. На поверхность чугуна за шлакоотделителем в потоке транспортирующего газа подают десиликонизирующие реагенты, которые взаимодействуют с металлом при движении его по желобам на литейном дворе доменной печи, а также при переливах чугуна в качающийся желоб 4 и в чугуновозный ковш 5. Образовавшийся при обескремнивании чугуна шлак вместе с металлом поступает в чугуновозный ковш, из которого по окончанию выпуска ковшевой шлак удаляют в шлаковые чаши 7 при помощи машины скачивания шлака 6.

В ходе освоения этой технологии были выполнены сравнительные исследования эффективности обескремнивания чугуна при обработке окислительными флюсами на желобе доменной печи (ОЖ) и при инжекционной обработке в чугуновозных ковшах миксерного типа (ИМК). Сведения о химическом и фракционном составе опробованных флюсов, а также способе обработки чугуна в проведенных экспериментах представлены в табл. 4.4.

Табл. 4.4. Химический состав флюсов для десиликонизации чугуна

Химический состав флюсов для десиликонизации чугуна

Результаты исследования влияния удельного расхода десиликонизаторов на изменение химического состава чугуна показаны на рис. 4.11. Анализ результатов исследования показывает, что эффективность обескремнивания чугуна при обработке окислительными флюсами на желобе доменной печи и инжекционной обработке в чугуновозных ковшах миксерного типа существенно не отличается. Десиликонизация чугуна сопровождается окислением значительного количества марганца, при этом содержание углерода в металле существенно не меняется. Обескремнивание чугуна с использованием флюсов, содержащих оксид кальция, в большинстве случаев сопровождается дефосфорацией металла.

Установленная по результатам исследования зависимость изменения температуры чугуна от удельного расхода и способа подачи десиликонизатора показана на рис. 4.12. Из приведенных данных можно видеть, что при непрерывном обескремнивании чугуна на желобе доменной печи изменение температуры металла минимально и практически не зависит от удельного расхода флюса. При инжекционной десиликонизации чугуна в ковшах миксерного типа по мере роста удельного расхода флюса потери температуры чугуна быстро увеличиваются.

Влияние удельного расхода десиликонизатора на изменение химического состава чугуна

Рис. 4.11. Влияние удельного расхода десиликонизатора на изменение химического состава чугуна. Условные обозначения соответствуют номерам флюсов в табл. 4.4

Влияние удельного расхода и способа подачи десиликонизатора на изменение температуры чугуна

Рис. 4.12. Влияние удельного расхода и способа подачи десиликонизатора на изменение температуры чугуна: 1, 2 – обработка на желобе доменной печи; 3 – инжекционная обработка в чугуновозных ковшах миксерного типа

  4.4 Обескремнивание чугуна
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ