Спосіб теплової ізоляції поверхні металевого розплаву в ковші

Спосіб теплової ізоляції поверхні металевого розплаву в ковші, що включає подачу на поверхню металевого розплаву вуглецевмісного теплоізоляційного матеріалу, який відрізняється тим, що як вуглецевмісний теплоізоляційний матеріал використовують відсів коксового доменного дріб'язку вологістю 3-4 % фракцією 0-5 мм з вмістом вуглецю не менше 66 % з теплотою згоряння (Qрн) не менше 22740 кДж/кг, при цьому вуглецевмісний матеріал подають витратою 27-29 кг/м2 поверхні металевого розплаву в ковші у паперових пакетах масою 8-10 кг і рівномірно розподіляють по поверхні металевого розплаву. (19) (21) u201001413 (22) 11.02.2010 (24) 10.08.2010 (46) 10.08.2010, Бюл.№ 15, 2010 р. (72) КРИКУНОВ БОРИС ПЕТРОВИЧ, КОЛЄСНИКОВ ДМИТРО ВАСИЛЬОВИЧ, ЦУКАНОВ ВЛАДИСЛАВ ІВАНОВИЧ, ДРЕЙКО ОЛЕКСІЙ ІВАНОВИЧ, ДОРОФЄЄВ ОЛЕКСАНДР ВІКТОРОВИЧ, ПОПОВ ВАЛЕРІЙ ЄВГЕНОВИЧ, БОГОСЛАВСКИЙ ЮРІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ, ХРАПКО АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, ЯКОВЕНКО АНАТОЛІЙ ТИМОФІЙОВИЧ (73) ЗАКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ДОНЕЦЬКСТАЛЬ"- МЕТАЛУРГІЙНИЙ ЗАВОД" 3 52000 охолоді у ковшах і виключає повторне використання шлаків у різних галузях промисловості; - компоненти TIC: Si2, Ca, Mg, Аl2О3 ендотермічні й при нагріванні не виділяють тепло в ковші, а поглинають тепло, еквівалентне нагріванню металу в плавильному агрегаті на 3-5%, що збільшує витрату палива й, отже, собівартість металопродукції. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу теплової ізоляції поверхні металевого розплаву в ковші, у якому за рахунок технологічних особливостей забезпечується додаткове виділення тепла при горінні екзотермічного теплоізоляційного матеріалу, що сприяє підігріву поверхні металевого розплаву й повному вигорянню пальних елементів матеріалу до кінця транспортування ковша перед заливанням у плавильну піч або розливанням, що приводить до зниження витрат тепла на нагрівання матеріалу й швидкості остигання металевого розплаву, зниженню утворення металошлакової охолоді у ковшах і можливості наступного використання відпрацьованого матеріалу в різних галузях промисловості. Поставлена задача вирішується тим, що в способі теплової ізоляції поверхні металевого розплаву в ковші, що включає подачу на поверхню металевого розплаву вуглецьмістильного теплоізоляційного матеріалу, згідно корисної моделі, в якості вуглецьмістильного теплоізоляційного матеріалу використовують відсів коксового доменного дріб'язку вологістю 3-4% фракцією 0-5мм з вмістом вуглецю не менш 66% з теплотою згоряння (Qpн) не менш 22740кДж/кг, при цьому вуглецьмістильний матеріал подають витратою 27-29кг/м2 поверхні металевого розплаву в ковші у паперових пакетах масою 8-10кг і рівномірно розподіляють по поверхні металевого розплаву. Спосіб здійснюють таким чином. Вихідний матеріал - коксовий доменний дріб'язок фракцією 0-10мм і загальною вологістю близь 4 ко 20% піддають сушінню в сушильному барабані до вологості 3-4%, після чого видаляють металеві включення. Висушений матеріал подають, наприклад ланцюговими елеваторами у видаткові бункери, оснащені тарілчастими живильниками. Живильники забезпечують необхідну дозовану подачу матеріалу в млини, де здійснюють його здрібнювання. Здрібнений матеріал піддають послідовному відділенню від пило-повітряної суміші. Готовий продукт фракцією 0-5мм транспортують на склад готової продукції або на дозуючий пристрій для фасування в паперові пакети масою 8-10кг. Розфасований у паперові пакети вуглецьмістильний матеріал з вмістом вуглецю не менш 66% з теплотою згоряння (Qpн) не менш 22740кДж/кг подають на поверхню металевого розплаву в чавуновізний або сталерозливний ківш витратою 27-29кг/м2 і рівномірно розподіляють по поверхні металевого розплаву. Приклад Пропонований спосіб теплової ізоляції поверхні рідкого чавуну в ковші був випробуваний в умовах ЗАТ «Донецьксталь-МЗ». Відсів коксу фракції 0-10мм із загальною вологістю 20-22% піддавали сушінню в сушильному барабані продуктивністю 2,0т/год. із обертанням 23об/хв. протягом 50-60хв. продуктами горіння в окисному середовищі (О2=15-16%) природного газу, і відхідних газів із сушильного барабана, до загальної вологості 3-4%. Отриманий вуглецьмістильний теплоізоляційний матеріал (марка КДВ) фракцією 0-5мм на дозуючому пристрої фасували в одноразові паперові пакети масою 10кг. Фізико-хімічні показники отриманого матеріалу (КДВ) і (TIC), використовуваної в способі - найближчому аналогу, наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Найменування показника Значення КДВ 13,0-21,0 4,0 1,50 3,0 Зольність, % Масова частка загальної вологи, %, не більше Масова частка загальної сірки, %, не більше Леткі речовини, %, не більше TIC 65,0-67,0 4,0 1,52 3,0 У таблиці 2 наведений хімічний склад отриманого вуглецьмістильного теплоізоляційного матеріалу, %. Таблиця 2 Матеріал КДВ ТІС Леткі 2,5 2,5 р* - робоча маса Ср* 79,9 25,0 Вміст, мас. % Sp* 1,10 1,50 Зола (Ар) 16,5 69,0 Залишкова волога (W0) 1,0 2,0 5 52000 Матеріал був випробуваний для теплової ізоляції чавуну в 100-тонному чавуновізному ковші в процесі його випуску з доменної печі. Вуглецьмістильний матеріал подавали в паперових пакетах на поверхню розплаву чавуну й рівномірно розпо 6 діляли по його поверхні, при цьому паперові пакети при транспортуванні до місця зливу чавуну згоряли повністю з виділенням тепла. У таблиці 3 наведені досвідчені дані в порівнянні зі способом - найближчим аналогом. Таблиця 3 Qp н КДВ TIC QT кДж/кг гДж/кг 22740,0 1869,8 Матеріал 19492,0 167,8 V кг/г чаву- кг/м поверну хні 1,78 27,50 1,25 26,80 Qpн - теплота згоряння матеріалу: (TIC) і (КДВ); Qт - кількість тепла, виділювана матеріалом; V - витрата матеріалу; гор - час вигоряння матеріалу; Тн і Тк - температура чавуну на початку й наприкінці транспортування (після випуску в ківш із печі й перед зливом або розливанням); Ц - ціна матеріалу; Ек - скорочення витрат. Скорочення витрат при використанні пропонованого способу в порівнянні зі способом - найближчим аналогом у чавуновізних ковшах доменного цеху ЗАТ «Донецксталь» - МЗ» (при рівній втраті чавуну зі скрапом) склало: Ек = ЦТІС QТІС – ЦКДВ QКДВ= (1549 1,25 623 1,78)/1000 = 0,83грн/т чавуну, Комп’ютерна верстка М. Ломалова гор Тн година 1,76 1,70 Тк °С 1350 1350 1330 1320 Ц 1 т, грн 623 1549 Ек грн/т чавуну 0,83 де: ЦТІС і ЦКДВ - ціна 1т матеріалів, грн.; QТІС і QКДВ - питома витрата, кг/т. Також на дослідних плавках установлено, що істотних змін маси ковша й вмісту шлаків при використанні пропонованого способу не спостерігалося. Таким чином, використання пропонованого способу забезпечує додаткове виділення тепла при горінні матеріалу, достатнього для втримання тепла в період транспортування протягом 1,76 години, що приводить до зниження витрат тепла на нагрівання матеріалу й швидкості остигання металевого розплаву, зниженню утворення метало шлакової охолоді у ковшах і можливості наступного використання відпрацьованого матеріалу в різних галузях промисловості. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601