Покращення чистоти ковшів для ливарних заводів заліза

Запатентований потік оксиду натрію в попередньо зважених 1-кілограмових мішках (зверху) та пресованих брикетів (знизу) вагою 15 та 45 грам. Ковш на 2000 фунтів перед флюсуванням (зверху) і після (знизу) п’ять разів флюсували одним фунт запатентованого .

поліпшення

Запатентований потік оксиду натрію в попередньо зважених 1-кілограмових мішках (зверху) та пресованих брикетів (знизу) вагою 15 і 45 грам.

Ковш на 2000 фунтів перед флюсуванням (вгорі) і після (внизу) п’ять разів флюсували одним фунтом запатентованого флюсу на основі натрію.

Сучасні ливарні заліза стикаються з низкою щоденних проблем при поводженні та заливці розплавленого заліза, включаючи постійну боротьбу за підтримання чистоти ковшів та підтримку вихідної потужності ковша. Зниження потужності ковша від накопичення шлаку безпосередньо призводить до зниження темпів виробництва. Наприклад, при виробництві ковкого чавуну підтримка «кишені» в ковші для обробки є критично важливою для правильної обробки заліза, а також для збереження початкової ємності ковша.

Миючі методи очищення ковшів традиційно включали відносно сирі механічні методи видалення нерозчинних накопичень, що прилипають до вогнетривких боковин і дна ковша. Часто такий спосіб видалення виконують, коли ковш охолоджується до температури навколишнього середовища. Серйозні пошкодження вогнетривку можуть призвести до розтріскування або виїмки "гарячого обличчя".

Часто для запобігання цьому застосовується витратне вогнетривке покриття на основі силікату магнезії, щоб взяти на себе основну шкоду пошкодження. Зазвичай ці покриття замінюють щодня після того, як було проведено процес зняття накипу. Хоча такі покриття представляють собою альтернативу основному вогнетривкому зносу, вони можуть відшаровуватися під час використання та спричиняти відливання включень.

Додавання відповідного флюсу до ковшів для перекачування або обробки є перевіреним методом, який допомагає зберегти початкову потужність. Однак дуже важливо, щоб "відповідне" флюсування здійснювалось у контрольованому, встановленому порядку від виробника флюсу. Будь-яке надмірне або неправильне додавання флюсу може легко призвести до локалізованої вогнетривкої ерозії.

Матеріали для наплавлення ковшів, як правило, містять одне або декілька з наступних сполук: фторид кальцію, оксид кальцію або карбонат кальцію для очищення. У деяких випадках ці сполуки успішно зменшують нерозчинні накопичення, а також зменшують сірку з розплавленого заліза. У купольних операціях карбонат кальцію часто використовується для кондиціонування шлаку (зменшення в'язкості), що утворюється всередині купола, щоб він міг вийти через отвір для відводу.

Діючою речовиною більшості потоків заліза є іон кальцію, Ca + 2. На жаль, цей елемент може бути надзвичайно реактивним щодо більшості вогнетривких систем ковшів. Для заліза застосовують різні наповнювачі на основі муліту, бокситів або кременю в литих або сухих вібраційних виробах для підкладки ковшів. Усі вищезазначені вогнетривкі системи мають різне співвідношення глинозему та діоксиду кремнію. Кастаблі, що містять кремній, вищі, будуть більш сприйнятливі до хімічного впливу цих потоків. Вищі вогнетриви, що містять глинозем, можуть краще протистояти хімічним атакам, але вони будуть страждати від більших втрат тепла. Найбільш підходящою вогнетривкою системою для ковшів для переробки/обробки є продукт на основі муліту, 70% глинозему або 85% глиноземного бокситу, що підлягає литтю з відповідною тепловою конструкцією резервної ізоляції.

Новіша технологія потоку заліза включає компоненти на основі оксиду натрію. В даний час запатентовані флюси на основі оксиду натрію дуже успішно використовуються в ковшах для перенесення та обробки заліза для підтримки пропускної здатності ковша. Ці флюси доступні в упаковках порошку по 1 фунт або в невеликих пресованих брикетах.

Діючою речовиною цих потоків є іон натрію Na + 1. Іони натрію не здаються такими реактивними, як іони Са, у вогнетривких системах. В даний час використовуються три різні методи додавання з чудовими і дуже помітними результатами:

  • Постійне додавання потоку до потоку розплавленого металу в міру наповнення ковша для перенесення, з подальшим знешкодженням.
  • Для ковкого чавуну додається флюс, розміщений безпосередньо поверх покривної сталі в пластичній кишені для обробки. Зняття шлаків проводиться в розливному ковші після обробки та протягом п’яти хвилин після перенесення обробленого заліза.
  • Для ковшів із серйозним нарощуванням боковини, серія "промивних нагрівачів" або кранів, де потік додається до розплавленого металу в кожному крані, і значне зменшення накопичення боковини буде спостерігатися після п'яти кранів. Під час цієї практики нагрівання ковш знешкоджується, а ковш заливається назад у піч. Фотографії тут ілюструють ківш зі значним накопиченням, який пройшов обробку потоком.

Незважаючи на те, що кожен із цих методів застосування значно усуває накопичення, важливо усвідомлювати, що накопичення потрібно усунути шляхом знежирення та зняття шлаків. Крім того, більшість застосувань флюсу виконувались в ковшах для перенесення та ковшах для обробки ковкого чавуну. Нещодавні випробування продемонстрували великі перспективи щодо зменшення накопичення в судинах для десульфурації та судах, що містять метал.

Екологічно потоки на основі оксиду натрію виділяють непрозорий білий дим, який може містити деяку кількість оксиду натрію та діоксиду вуглецю, але відсутність фтору або хлору. При правильній вентиляції цей дим можна легко евакуювати. Дим, який утворюється, є незначною неприємністю, але він не чинить негативного впливу газів фтору або хлору, які зазвичай виділяються з фтору та флюсів на основі хлоридів.

Порівняно з потоками, що містять кальцій, нові потоки, що містять натрій, реагуватимуть повільніше, але з часом будуть мати більш м’яку реакцію з вогнетривками. Потоки, що містять кальцій, особливо потоки фториду кальцію, є потужними і можуть спричинити численні проблеми, включаючи швидку вогнетривку ерозію та внески. Флюси, що містять натрій, при використанні відповідно до рекомендацій виробника (зазвичай від 0,5 до 1,5 фунтів/т) набагато рідше спричиняють такі проблеми.

В даний час ці запатентовані потоки на основі оксиду натрію використовуються у всьому світі для зменшення накопичення в безядерних печах, індукційних каналах плавильних/утримуючих печей, посудин для десульфурації, куполоподібного попелу, нарощування тиску в печі та конвертерів Фішера. Іншими можливими видами використання є видалення бору з ковкого чавуну, а також видалення сірки.

Розглядаючи фінансові вигоди від розливання ковшів, термін служби ковшів може бути значно продовжений. Замість 4-годинного, 8-годинного або 24-годинного виробничого циклу ковші довше утримуються в експлуатації, оскільки вони підтримують потужність. Було помічено, що подальше очищення та ремонт ковшів, що мають кондицію, значно зменшує обслуговування ковша. Однак слід підкреслити, що при використанні потоків ковшів знадобиться більше знешкодження.

Нерозчинне накопичення ковшів для перенесення заліза та ковшів для очищення створює проблеми для ливарних виробництв у всьому світі. Розробка новіших фторових та безхлорних флюсів на основі іонно-натрієвої технології тепер забезпечує більш безпечну альтернативу для ефективного очищення ковшів. Застосовуючи ці флюси належним чином у ковшах для перекачування/обробки заліза та використовуючи належні методи знешкодження, ливарні виробництва отримали відновлену впевненість у використанні флюсів.