конвертер для производства стали с применением кислородного дутья

Формула изобретения

Кислородный конвертер для производства стали, содержащий корпус с огнеупорной футеровкой, водоохлаждаемую фурму для подачи кислорода, газоотводящий тракт и газоотвод, отличающийся тем, что газоотвод выполнен кольцевым с вращающимся подом, имеющим рабочую огнеупорную поверхность, на которой размещены металлолом и уголь, механизм привода пода во вращение, шибер для разделения горячего потока отходящих из кислородного конвертера газов, огнеупорный неподвижный свод, снабженный кислородной фурмой, причем в огнеупорном неподвижном своде выполнены окна для загрузки холодного металлолома, угля, выгрузки горячего металлолома, отверстия для подвода отходящих газов в кольцевой газоотвод и для вывода отходящих газов из кольцевого газоотвода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к конвертерам для производства стали с применением кислородного дутья.

Известен конвертер для производства стали с применением кислородного дутья, состоящий из корпуса, огнеупорной футеровки, свода с газоотводящим трактом и установленной в своде кислородной фурмы (см. А.С. СССР 1464478, C21C 5/28, 1999 г.).

Недостатком известного конвертера является невозможность существенного увеличения доли металлолома по отношению к доле жидкого чугуна.

Устранить этот недостаток и увеличить количество металлолома относительно массы жидкого чугуна позволяет конвертер для производства стали с применением кислородного дутья, состоящий из стального корпуса с глухим дном, основной футеровки, имеющей наружный магнезитовый и внутренний магнезитохромовый слой, корпус имеет опорное кольцо с цапфами, летку для выпуска стали в ковш без шлака, водоохлаждающую фурму для подачи кислорода. Конвертер цапфами опирается на станины, механизм поворота конвертера с электрическим приводом, заливаемого внутрь жидкого чугуна, загружаемого холодного металлолома с углем или другим топливом, газоотводящий тракт («Конвертерные процессы производства стали»./ Под. ред. В.И. Баптизманского. Изд-во «Металлургия», 1970, стр.50-51, рис.13).

При подаче кислородного дутья уголь или другое топливо интенсивно горит, быстро разогревает поверхность холодного металлолома, который бурно окисляется, что ведет к большому угару металлолома. Кроме того, когда разогревается холодный металлолом, увеличивается цикл плавки и снижается производительность конвертера.

Из уровня механики известен конвертер для производства стали с применением кислородного дутья, в котором используется нагретый вне конвертера металлолом, однако это связано с потерей температуры нагретого металлолома при транспортировке от устройства его нагрева, и не позволяет использовать для нагрева металлолома тепло отходящих газов (см. Квитенко М.П., Афанасьев С.Г. Кислородно-конвертерный процесс. М., Металлургия, 1974, стр.30-31).

Недостатком прототипа является недостаточный нагрев металлолома в камере нагрева и томления перед загрузкой в конвертер и, как следствие, относительно небольшая доля металлолома в шихте, невысокая надежность и большие затраты времени на загрузку и выгрузку металлолома при нагреве.

Технической задачей изобретения является повышение температуры нагрева металлолома перед загрузкой в конвертер, ускорение движения металлолома от места загрузки к месту выгрузки, снижение угара железа из металлолома, а также использование тепла отходящих газов и сокращение цикла плавки стали.

Техническая задача решается за счет того, что газоотвод выполнен кольцевым с вращающимся подом, имеющим огнеупорную поверхность для размещения металлолома и угля, при этом на указанной рабочей огнеупорной поверхности также расположены механизм привода пода во вращение, шибер для разделения горячего потока отходящих из кислородного конвертера газов, огнеупорный неподвижный свод, снабженный кислородной фурмой, причем в огнеупорном неподвижном своде выполнены окна для загрузки холодного металлолома, угла выгрузки горячего металлолома отверстия для подвода отходящих газов в кольцевой газоотвод и отверстие для вывода отходящих газов из кольцевого газоотвода.

Фиг.1 - схематичное изображение конвертера с кольцевым газоотводом.

Фиг.2 - схематичное изображение расположения конвертера и кольцевого газоотвода, вид сверху.

Кислородный конвертер для производства стали содержит (фиг.1) корпус 1 с глухим дном, огнеупорную футеровку 2, свод 3, газоотводящий тракт 4, который снабжен кольцевым газоотводом 5 с вращающимся подом 6, на огнеупорной рабочей поверхности 7 которого размещается металлолом 8, уголь 9, механизм 10 привода во вращение пода 6, шибер 11 горячего потока 12 (фиг.2) отходящих газов, отверстия 13 для подвода потока 12 в кольцевой газоотвод 5 и отверстия 14 для отвода потока 12 отходящих газов к дымовой трубе, огнеупорный неподвижный свод 15 кольцевого газоотвода 5 снабжен кислородной фурмой 16 (фиг.2), имеет окна 17 для загрузки холодного металлолома 8 и угля 9 и окно 18 для выгрузки горячего металлолома, водоохлаждаемую фурму 19 для продувки жидкого металлолома кислородом.

Кислородный конвертер для производства стали работает следующим образом.

Через окно 17 огнеупорного неподвижного свода на рабочую поверхность 7 вращающегося пода 6 кольцевого газоотвода 5 загружаются куски металлолома 8 и угля 9. После полной загрузки вращение пода 6 механизмом 10 прекращается, начинается продувка жидкой ванны чугуна кислородом. Горячие газы с температурой 1600-1700°C поступают по газоотводящему тракту 4 через отверстие 13 и благодаря наличию шибера 11 движутся по кольцевому газоотводу 5, нагревая куски металлолома 8, и воспламеняют уголь 9, который интенсивно сгорает в струе кислорода O₂, вдуваемого через фурму 16, в результате интенсивно нагревается металлолом, газовый поток 12 уходит через отверстие 14 в дымовую трубу. Через фурму 16 вдувается только то количество кислорода, которое необходимо для сжигания топлива, а так как температура воспламенения угля значительно ниже температуры горения железа, создается восстановительная атмосфера, поэтому не происходит угара железа.

После завершения плавки конвертер готовится к новой плавке, в конвертер выгружается горячий металлолом через окно 18. По мере выгрузки металлолома 8 привод 10 вращает под 6 кольцевого газоотвода 5, и через окно 17 загружаются холодный металлолом 8 и уголь 9. В результате экономится время разогрева холодного металлолома в конвертере, снижается время плавки и увеличивается производительность конвертера, загрузка нагретого металлолома практически исключает угар металла и снижается расход жидкого чугуна.

При работе 100 т конвертера отходящие газы вносят и передают металлолому свыше 1,5 млн кКал, что позволяет уменьшить до 10% расход жидкого чугуна. Кроме того, распределенный равномерно по вращающемуся поду металлолом хорошо прогревается, дополнительная загрузка твердого топлива и эффективное сжигание за счет кислородного дутья фурмы, установленной в своде кольцевого газоотвода, позволяет вести нагрев металлолома до 1700°C, что, в свою очередь, позволяет повысить экономическую эффективность работы конвертера.