Льотки руднотермічної печі для виплавлення титанових шлаків

Льотки руднотермічної печі для виплавлення титанових шлаків, що мають водяне охолодження, 3 41574 4 обмежується відстанню 50-70 % сукупних довжин оплавлятиметься, а рідкий шлак буде переміщатишпурів та змінних втулок. ся до виходу з шпуру, аж до прориву розплаву з Діаметр шлакового шпуру визначається темпечі. При зменшенні діаметру ломика нижче, ніж пературою випуску і рідкоплинністю ТШ. При діавідношення діаметрів шпур:ломик 1:0,2 велику метрі шпуру меншому, ніж 90 мм зливання шлаку частину перетину шпуру займе вогнетривка маса, буде повільним, на великотоннажних печах, де в 25 разів більш, ніж перетин введеного ломика. випускають до 70 т шлаку це особливо небажано Шпур буде надійніше замкнутий, але його пропаз-за великого уповільнення розливання розплаву, лення буде утруднено, пропалений канал вузьким, шлак на жолобі може затвердіти і потрапляти у шлак, що протікає по ньому, буде або дуже повівиливницю переривистим густим струменем. При льно розмивати вогнетривку масу шпуру, або задіаметрі шпуру більше 130 мм швидкість зливання стигати в ньому, витрати кисневих трубок знизятьбуде дуже великою, управляти цим процесом буде ся не набагато. складно, особливо якщо шлакові виливниці встаУ шпурі метальной льотки відносна площа лоновлені під жолобом на рухомих платформах в мика до площі маси буде вища, а шар маси між зчіпці. Збалансувати швидкість зливу шлаку і швиломиком і стінкою шпуру буде тонший, ніж у шладкість руху платформ з виливницями буде вельми кового шпуру. складно, що може викликати аварійну ситуацію. Пояснюється це тим, що при виплавці ТШ теДіаметр метального шпуру повинен бути прив'язампература металу приблизно на 250°С нижча, ніж ний до діаметру шлакового шпуру оскільки вони у шлаку, температурне навантаження на метальну працюють поперемінно, не допускаючи сумісного льотку буде значно нижче. Проте при збільшенні зливу металу і шлаку. Інакше необхідно буде задіаметру ломика вище за відношення 1:0,45 шар тримувати зливання одного з продуктів, що познавогнетривкої маси між ломиком і стінкою шпуру читься на продуктивності печі. Враховуючи рідко може опуститися до 10 мм. Це, навіть при ефектиплинність обох продуктів, їх масові співвідношенвній роботі холодильників, може викликати прорив ня, час їх випуску та інші показники, діаметр метарозплаву. При зменшенні діаметру ломика нижче льного шпуру повинен складати не менше 0,35 від за відношення 1:0,40 діаметр кисневої трубки видіаметру шлакового шпуру, інакше випуск металу явиться вищим за діаметр ломика, пропалення сповільниться, під впливом водоохолоджуваних йтиме не тільки по ломику, але і по вогнетривкій холодильників він твердітиме аж до повної кристамасі із збільшенням витрат трубок, час пропаленлізації при випуску в самому шпурі з необхідністю ня збільшиться. повторного пропалення шпуру кисневою трубкою. Введення ломика в шпур на всю його довжину При діаметрі метального шпуру вище 0,40 діаметнедоцільне, оскільки шпур частково заповнюється ру шлакового шпуру зливання металу буде дуже рідким розплавом, кінці ломиків все одно обгорять швидким, в нього може потрапляти шлак, протідо їх довжини 0,5-0,7 від загальної довжини шпурів кання його по жолобу буде погано керованим з та змінних втулок. Використання ломиків меншої розбризкуванням металу. довжини знизить ефективність їх застосування. Діаметр ломиків, що вводяться, визначається Сутність корисної моделі пояснюється малюнбагатьма чинниками, перш за все діаметром шпуком, на якому представлений поперечний перетин ру, температурою і видом продукції, що випускальотки. ється. У шпурах основним матеріалом, що замикає На Фіг. показана льотка руднотермічної печі отвір, є вогнетривка маса. Іншими замикаючими для виплавлення титанових шлаків, яка містить матеріалами шпуру є самі продукти плавки, що водоохолоджувану плиту (1), вогнетривну змінну прилегли до пробки з вогнетривкої маси або привтулку (2), механізм притиску втулки (3), льоточтиску і закристалізувалися в цій частині під вплиний шпур (4), ломик (5), вмонтовані в футеровку вом холодильників. Ломики, що вводяться, слупечі водоохолоджувані деталі (холодильники) (6), жать лише для полегшення і прискорення розплав, що заповнив частину шпура (7). пропалення шпурів, а також для економії кисневих Льотка руднотермічної печі для виплавлення трубок, що витрачаються. Киснем неможливо протитанових шлаків працює таким чином. палити шлаковий шпур, оскільки він не взаємодіє з Метал і шлак випускають роздільно через льовогнетривкою масою і шлаком. Ці продукти вже є тки, встановлені в протилежних сторонах печі або оксидами, окислюється з виділенням високої темпід кутом. Обидві льотки відрізняються лише геоператури залізо, тобто залізна киснева трубка. метричними та розмірними факторами, конструкТому витрата кисневих трубок при пропаленні дутивно вони не відрізняються (мал.). же велика. При введенні в шпур ломика пропаленВідкриття і закриття шпуру метальної льотки ня йде по ньому, як по направляючій, внутрішня проводиться таким чином. Перед випуском металу поверхня шпуру захищається від теплових перевсі підготовчі операції повинні бути виконані. Залінавантажень і термін його експлуатації збільшузну трубку кріплять до гнучкого киснепроводу. Пісється, а витрата трубок значно скорочується за ля подання кисню трубку направляють в торець рахунок окислення головним чином ломика. ломика, починається пропалення шпуру по ломику При збільшенні діаметру ломика шлакового (3) до появи рідкого металу. Після цього трубку шпуру до відношення шпур: ломик 1:0,24 шар вогвитягують з шпура (2), кисень відключають. Метал, нетривкої маси, прилеглої до внутрішньої поверхні який витікає, розмиває вогнетривку масу пробки шпуру, буде дуже малий з-за витіснення з шпуру або конусного притиску по периметру отвору шпувогнетривкої маси ломиком. З-за високої теплору, струмінь металу стає безперервним і стійким. провідності ломик майже не має теплозахисних Після зливання металу, перевіряють стан магневластивостей, кінець ломика з боку розплаву зитової змінної втулки (4) при незадовільному її 5 41574 6 стані втулку заміняють, тим самим охороняються трубка завдовжки 5 м і діаметром 16 мм. Пропавід пошкодження стінки самого шпуру, бо основні лення йшло по ломику. механічні та теплові навантаження припадають на Метальна льотка розташована нижче шлаковтулки. Шпур закривають конусним пневматичним вої і під кутом до неї, діаметр шпуру метальної притиском або пробкою з вогнетривкої маси. Чельотки складав 40 мм. Як тільки рівень металу в рез 2-3 хв. в шпур вводять ломик завдовжки 50-70 печі опустився настільки, що в його струмені почав % сукупних довжин шпуру та змінної втулки, обез'являтися шлак, шпур льотки закрили пневматичрежно забиваючи кувалдою. Якщо почати вводити но конусним притиском. Після цього в шпур ввели ломик пізніше, за цей час рідкий метал (7), що часломик діаметром 18 мм і довжиною 970 мм, що тково заповнить шпур під впливом водоохолоджускладало 64 % сукупної довжини шпура та змінної ваних елементів (холодильників) (5, 6), що обрамвтулки. Відношення діаметру шпуру до діаметру ляють шпур, закристалізується, а вогнетривкі ломика дорівнювало 1:0,45. пробки або конусний притиск під впливом високої Після цього почали пропалювання шлакового температури затвердіють. Вбити ломик в шпур шпура, яке проводилося так само, як і на метальбуде неможливо. ному шпурі. Діаметр шпура дорівнював 100 мм. Таким же чином проводиться відкриття і заТШ зливали повністю до опускання його рівня никриття шпуру шлакової льотки. жче шпуру та довільного припинення зливу шлаку. Роботу льотки за прототипом на печах для виЗвільнений від розплаву шпур закупорювали двоплавки ТШ відтворити неможливо, бо існує велика ма пробками з вогнетривкої маси. Потім ввели небезпека прориву розплаву з печі або закупорюломик діаметром 24 мм і довжиною 970 мм. Відвання застиглими розплавами шпуру по всій його ношення діаметра шпура до діаметра ломика довжині. Це пояснюється значно більшим темпесклало 1:0,24. ратурним навантаженням на льотки при виплавці Час пропалення шпура метальної льотки ТШ та властивостями шлаку побіжного металу. склав 7 хвилин, витратили 1,5 трубок. Пропалення Приклад роботи льотки, конструкція якої заявшпура шлакової льотки тривало 8 хвилин, витраляється. тили 2 трубки. Більший час пропалення і більші Плавку ТШ вели на промисловій печі потужнісвитрати трубок на шлаковій льотці пояснюються тю 25 МВА періодичним процесом. Шпури льотки більшим діаметром ломика та більшою кількістю в були закупорені конусними притисками з вогнешпурі вогнетривкої маси. тривкої маси з добавкою 5 % меленого вугілля. По річним цеховим звітам при виплавці ТШ з Шихтою служили титановий концентрат і антрацит. закупоркою шпурів старої конструкції вогнетривРазове завантаження всієї шихти склало 140 т. кою масою без застосування ломиків час пропаПісля розплавлення шихти провели доведення лення метального шпура складав 14 хвилин з вишлаку (остаточне відновлення різних оксидів, готратою кисневих трубок 4 штуки на випуск, час ловним чином, заліза) порційними присадками пропалення шлакового шпура склав 16 хвилин при антрациту на дзеркало розплаву. Після відстоювитраті 5 трубок. вання розплаву для осадження корольків металу Таким чином, використання конструкції льоток, почали роздільний випуск металу і шлаку. Спочатякі заявляються, дозволяє при виплавці ТШ скороку почали пропалювати метальний льоточний тити час пропалення льоточних шпурів в 2 рази і шпур стисненим киснем, який поступав по гнучковитрати кисневих трубок в 2,5 рази, стійкість льому кисне-проводу на кінці якого кріпилась залізна точних шпурів збільшилась в 4-6 разів. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 41574 8 Підписне Тираж 28 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