HU187077B - Method for decreasing the slag flowing - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás salakátfolyás csökkentésére folyékony fém kemence csapolónyílásán keresztüli lecsapolásnál.

Ismeretes, hogy acélgyártásnál a csapolóüst elegyrész kihozatal és a dezoxidáció szabályozás tökéletesítése céljából a folyékony fém kemence csapolónyílásánál kívánatos a salakátfolyás csökkentése. Különböző elzáró szerkezeteket alkalmaznak a csapolónyílás eldugaszolására a BOP és QBOP típusú kemencéknél, hogy megelőzzék a salak lefolyást a csapolás kezdetén, amikor a kemencét először billentik lefelé, hogy lecsapolják a fémet. Mindazonáltal a salak zöme a csapolóüstbe jut annak eredményeként, hogy a kemencében lévő fém utolsó részének lecsapolásánál a csapolónyílás bemeneténél örvény képződik és ebben a salakot a fém magával ragadja.

Ez utóbbi probléma megoldását kétféle megközelítésben végezték. Az egyik megoldásnál a kemence külső részén elzárószerkezetet helyeztek el, hogy fizikailag megszüntessék az áramlást, amint a salak kezd kifolyni. A másik megoldásnál egy lebegő eldugaszolót helyeznek a kemencébe, amely a salakfém közötti válaszfelületen lebeg, majd megakad a csapolónyílásban. Ezeknek a lebegő eldugaszolóknak az a hátránya, hogy hajlamosak a csapolónyílás falához hegedni és onnan nehéz az eltávolításuk, amihez szúrólánggal való égetés szükséges. Ez szintén növeli a csapolónyílás elhasználódását. Lebegő eldugaszolókat ismertet a Stahl und Eisen című folyóirat (90. kötet 257 - 263. oldal), továbbá a 47-20803 sz. japán szabadalmi bejelentés.

A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz a salakátfolyást csökkentő eljárás tökéletesítése, amely lényegesen jobb hatásfokkal jellemezhető, mint az ismert megoldások.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldódik, ha a csapolónyílás keresztmetszetét a salak-fém válaszfelületen lebegő dugaszolóval részben zárjuk el és az áramlat jellegének változását észlelve működtetjük az elzárószerkezetet.

A kitűzött feladatot a bevezetőben leírt típusú kemencecsapolásnál úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy a testet egyenlőoldalú sík oldallapokból olyan metsződéssel alakítjuk ki, hogy a csapolónyilásban megakadjon és ezáltal a csapolónyílás keresztmetszetének 20-80 %-át elzárjuk, a csapolónyíláson kilépő áramlat jellegét ellenőrizzük, hogy észleljük a megakadó test révén létrejövő áramlat kiszélesedését a csapolónyílás elzáródásához.

Célszerű az olyan foganatosítási mód az egyszerű megvalósíthatóság miatt, hogy a testet poliéderszerűen, illetve kockaként alakítjuk ki.

A találmány szerinti eljárást a továbbiakban foganato5ítási₍példák segítségéve! ismertetjük.

A találmány szerinti eljárásnál a salakátfolyás csökkentésére a csapolónyílás felett a kemencében lévő folyékony salak és fém felszínére, a folyékony fém és a folyékony salak sűrűsége közötti sűrűségű testet ejtünk. A testet olyan méretűre alakítjuk, amelynek legkisebb keresztmetszeti mérete nagyobb, mint a csapolónyílás legnagyobb keresztmetszeti mérete. A csapolónyíláson keresztül a fo2 lyékony fémet a kemencéből lecsapoljuk, majd a csapolónyíláson keresztüli kiömlést elzárjuk, megelőzve a salakátfolyást a már lecsapolt fém felszínére. A megoldás újszerűsége abban van, hogy a testet egyenlőoldalú sík oldallapokból olyan metsződéssel alakítjuk ki, hogy a csapolónyílásban megakadjon és ezáltal a csapolónyílás keresztmetszetének 20-80 %-át elzárjuk, egyidejűleg a csapolónyíláson kilépő áramlat jellegét ellenőrizzük, hogy észleljük a megakadó test révén létrejövő áramlat kiszélesedését a csapolónyílás elzárásához. Az acélgyártáshoz felhasznált test anyagának sűrűsége előnyösen 3,32-6,09 kg/1. A test anyaga folyékony fémben és salakban gyakorlatilag oldhatatlan. A test bármely irányba eső legnagyobb méretét előnyösen 130 + 300 mm-re vesszük, amivel a 100-250 mm-es átmérőjű körkeresztmetszetű csapolónyílás felületének mintegy 20 - 80 %-át elzárjuk oly módon, hogy a megakadó test csúcsa a csapolónyílás középpontján helyezkedik el. így amikor a fém utolsó része kezd kifolyni a kemencéből a test fenti helyzetében megakad a csapolónyiláson és az áramlat kiszélesedését hozza létre, minthogy a nyílás csak részlegesen van elzárva. A kiszélesedő áramlat jelzést ad a kemence kezelő számára, hogy a salakáramlás hamarosan kezdetét veszi. Ily módon a kemence kezelő elzárhatja a fémfolyamot, megakadályozva a salak átfolyását a csapolóüstbe.

A poliéder-formájú szerkezet elsődleges előnye, hogy megakadása nem permanens a csapolónyílásban és eltávolításához nem szükséges szúrólángot alkalmazni.

A test oldallapjait azonos alakúra és méretűre alakítjuk ki. Előnyös a kockaszerű kialakítás. A testet tűzálló anyagból, továbbá a sűrűséget növelendő, abban elosztott szilárd fémrészekből állítjuk elő. A fémrészeket sörétből, vagy fémrostból, vagy mindkettőből képezzük, ahol a fémrostok a test kohézióját növelik. A söréthez előnyösen szénacélt, a fémrostokhoz rozsdamentes acélt használunk.

A találmány szerinti eljárás jobb megértése céljából a találmány részleteit rajzon, kiviteli példákkal ismertetjük. A rajzon az

1. ábra a csapolási helyzetbe billentett kemence metszete, a csapolandó folyékony fémmel és a lebegő eldugaszoló elhelyezkedésével, a

2. ábra a lebegő eldugaszoló vázlatos felfekvése a csapolónyíláson.

Az 1. ábrán az acélgyártó 10 konverter, a 12 tűzálló bélés és a 14 csapolónyílás látható a 10 konverter 16 felső nyílása közelében. A konvertert szokásos függőleges helyzetéből lefelé billentettük, ezáltal a 18 folyékony fém és a 20 salak lecsapolható. A lebegő eldugaszoló 22 kocka a salakfém közötti vála§zfelületsn lebeg a esapolás folyamán. A 2. ábrán a lebegő eldugaszoló 22 kocka a 24 csapolónyílásban felfekve, megakadva látható, amint részlegesen zárjuk el a 24 csapolónyílást.

150 mm-es átmérőjű csapolónyílásnál 180 — 200 mm élhosszúságú kocka jól működik, előnyös a 180 mm-es kocka, amellyel egy 150 mm-es csapolónyílás keresztmetszetének 40%-át zárja el.

A 22 kockát bármilyen, a folyékony fém és salak

187 077 oldóhatásának ellenálló, tűzálló anyagból kialakíthatjuk, legalább olyan méretűre, hogy a 14 csapolónyílásban a szükséges megakadást létrehozzuk. Előnyös az önthető tűzálló anyag alkalmazása. 180 mm élhosszúságú, 4,15-4,71 kg/1 sűrűségű kockákat használtunk, noha a salak és a fém sűrűsége közötti bármilyen sűrűség megfelelne. Például 6,92 kg/1 sűrűségű folyékony fém és 2,77 kg/1 sűrűségű salak esetén az alábbi példákban felsorolt anyagösszetételeket használtuk a kocka előállításához.

1. sz. táblázat „A” kocka, élhosszúság: 180 mm; sűrűség: 4,15 kg/1; anyagösszetétel:

tűzálló cement 3,4 kg finom vasérc koncentrátum 6,9 kg acélsörét 13,0 kg víz 1,1 kg rozsdamentes acélrost 0,7 kg

2. sz. táblázat „B” kocka élhosszúság: 180 mm; sűrűség: 4,71 kg/1; anyagösszetétel:

tűzálló cement 2,4 kg finom vasérc koncentrátum 4,7 kg acélsörét 19,4 kg víz 1,1 kg rozsdamentes acélrost 0,7 kg

Az acélsörét kereskedelmi forgalomban beszerezhető és a kocka sűrűségének növeléséhez használhatjuk fel. A vasérc a folyékony acélfürdőben lévő szénnel vegyi reakcióba lép és jelzi az elmerült kocka helyét. A rozsdamentes acélrostok a kocka belső kötését valósítják meg és megakadályozzák annak túl korai széttöredezését. Természetesen a kockákat teljesen kiszárítjuk, hogy a maradék nedvesség, amely a folyékony fémmel érintkezik, nehogy a kockák repedését, illetve törését okozza.

Fontos, hogy a kockát pontosan a csapolónyílás feletti felszínre ejtsük, és biztosítsuk, hogy a csapolás idején a fémolvadék áramlatok a kockát közvetlenül a csapolónyílás fölé szállítsák és ott megakadjon. Megállapítottuk, hogy a BOP, vagy Q-BOP típusú kemencéknél a lefelé billentésnél a függőlegeshez képest 88--103—os kemencedöntésnél a legelőnyösebb csapolásnál a fémnyerés. A szögtartomány különböző tényezőktől függhet, mint pl. a tűzálló bélés eróziója, szilárd salak vagy fém felrakodás a konverter felső nyílásánál stb. Ésszerű becslés állapítható meg a csapolónyílás elhelyezését illetően, figyelembevéve a csapolónyílás és a forgócsap különböző kemencebillentési szögeknél vett vízszintes távolságát. A csapolónyílásnak, a forgócsapoktól mért távolsága 1,2 m körül változhat. így a kockát a számított 1,2 m-es távolság felénél helyezhetjük a kemencébe. A műveletet a felső nyí⁵ lás mellől, talajszintről különféle eszközökkel végezhetjük el.

A kockát azelőtt kell a kemencébe helyezni, mielőtt a folyékony fém utolsó részének csapolásánál örvény keletkezik. Ez a periódus, az örvénylés kez¹θ dete, a fémfürdőnek a csapolónyílás méretéhez és alakjához való viszonyából megállapítható. Ez a krtikus maradék fémfürdő tömeg hagyományos acélgyártásnál BOP vagy Q-BOP típusú kemencéknél képlettel kiszámítható. Általában, előnyös a ¹⁵ kockát egy kiszámított időszakon belül, egy vagy kettő perccel a teljes fémmennyiség lecsapolása előtt e kemencébe helyezni.

Az eljárás előnye, hogy a poliéder formájú szerkezet nem akad meg permanensen a csapolónyílás²⁰ bán és nem teszi szükségessé a szúróláng használatát. Az eljárás előnye továbbá, hogy a csapolónyílás elzárószerkezetének működtetéséhez határozottan észlelhető jelzést ad.

Claims (4)

1. Eljárás salakátfolyás csökkkentésére folyékony fém kemence csapolónyílásán keresztüli le3° csapolásánál, ahol a csapolómyílás felett a kemencében lévő folyékony salak és fém felszínére, egy, a folyékony fém és a folyékony salak sűrűsége közötti sűrűségű testet ejtünk, amelynek legkisebb keresztmetszeti mérete nagyobb, mint a csapolónyílás legnagyobb keresztmetszeti mérete; a csapolónyíláson keresztül a folyékony fémet a kemencéből lecsapoljuk, majd a csapolónyíláson keresztüli kiömlést elzárjuk, megelőzve a salakátfolyást a már lecsapolt fém felszínére, azzal jellemezve, hogy a testet egyenlőoldalú sík oldallapokból úgy alakítjuk ki, hogy a csapolónyílásban megakadjon és ezáltal a csapolónyílás keresztmetszetének 20 - 80 %-át elzárjuk, a csapolónyíláson kilépő áramlat jeliegét ellenőrizzük, és észleljük a megakadó test révén létrejövő áramlat kiszélesedését a csapc lónyílás elzárásához.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a testet poliéderszerűen alakítjuk ki.

3. Az l. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve., hogy a testet kockaszerűen alakítjuk ki.

4 A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a testet kockaként alakítjuk ki.