СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРАХ С ОГРАНИЧЕННЫМ РАСХОДОМ СКРАПА Российский патент 1996 года по МПК C21C5/28 

Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству стали в конвертерах с ограниченным расходом скрапа.

Известен способ выплавки стали в конвертерах с ограниченным расходом металлолома, при котором в качестве охладителя применяют железорудные материалы (И. П. Бардин и др. "Применение кислорода в конвертерном производстве стали" Металлургиздат, 1959, стр.109). Недостатком известного способа является неудовлетворительное шлакообразование из-за чего при обезуглероживании расплава происходят пиковые выделения конвертерных газов, выбросы и выносы металла, настылеобразование и заметалливание водоохлаждаемых поверхностей фурмы и подъемной части газохода, снижение выхода годного.

Для обеспечения удовлетворения шлакообразования с начала продувки в течение 10 20% общей ее длительности производят присадку основного количества шлакообразующих материалов и продувку ванны осуществляют с более высоким положением фурмы, величина превышения которого составляет 0,2 1,5 величины положения фурмы в основное время продувки. Минимальные значения превышения высоты фурмы и времени наводки шлака относятся к началу кампании конвертера по футеровки (первые 100 плавок) и применению легковесного лома ( Типовая технологическая инструкция по выплавке стали в конвертерах. ТТИ-1-3-15-22-86, г. Днепропетровск).

Однако данный прием не обеспечивает эффективную прорабатываемость железорудных материалов до начала и в период интенсивного обезуглероживания при ограниченных расходах скрапа, следствием чего также наблюдаются пиковые выделения конвертерных газов, выбросы и выносы металла, настылеобразования на водоохлаждаемых поверхностях фурмы и подъемной части газохода.

Целью предлагаемого изобретения являются улучшение шлакообразования, увеличение степени прорабатываемости железорудных материалов до начала и в период интенсивного обезуглероживания, снижение пиковых выделений конвертерных газов, выбросов и выносов металла, снижение настылеобразований и заметалливания водоохлаждаемых поверхностей и подъемной части газохода, повышению выхода годного.

Поставленная задача достигается, что в период наводки шлака производят возвратно-поступательное перемещение фурмы, амплитуда и цикл которого изменяется пропорционально количеству введенного железорудного материала и уменьшаются к концу периода наводки. При этом длительность периода наводки (X) устанавливаю обратно пропорционально расходу скрапа (Y), исходя из соотношения X:Y 250 500.

Предлагаемое изобретение основано на том, что в начале продувки обезуглероживание расплава осуществляется в локальном объеме реакционной зоны и поэтому введение железорудного материала слабо участвует в процессе плавки. Возвратно-поступательное перемещение фурмы с соответствующими амплитудой и циклом будет способствовать созданию колебательных перемещений шлакометаллического расплава и интенсификации поверхностного подшлакового кипения, что улучшит прорабатываемость железорудных и других шлакообразующих материалов до начала объемного обезуглероживания ванны. Нижнее значение соотношения расхода скрапа и длительности наводки определяется необходимостью создания шлакового расплава с заданной основностью, а верхнее значение определяется началом интенсивного объемного обезуглероживания расплава.

Ниже дан вариант осуществления предлагаемого способа, не исключающий другие варианты в объеме предмета изобретения. В 160-т конвертер загрузили 24 т скрапа и 5 т извести и залили 130 т чугуна. С начала продувки, когда плавка зажглась, положение фурмы установили на отметке 1700 мм и присадили 4 т железорудных окатышей и 2,0 т извести. Расход кислорода составил 480 м³/мин и практически не менялся в течение всей плавки. Через одну минуту положение фурмы постепенно в течение 0,5 мин. снизили до отметки 1300 мм и снова подняли до прежнего уровня. По истечении 0,5 мин положение фурмы вновь снизили до отметки 1100 мм. а затем подняли до уровня 1500 мм. В этот момент присадили 1 т железорудных окатышей и 1 т извести, и через 0,5 мин положение фурмы сначала снизили до отметки 1000 мм, а затем подняли до уровня 1300 мм. На четвертой минуте продувки операцию повторили, снизив фурму до уровня 900 мм, а затем подняв ее на отметку 1100 мм, после чего присадили еще 1 т железорудных окатышей и 1 т извести с таким положением фурмы продували до шестой минуты. С этого момента началось интенсивное обезуглероживание и положение фурмы установили на отметке 900 мм, которое не изменялось до окончания продувки.

На плавке N 2 в 160-т конвертер загрузили 35 т скрапа, 5 т извести и залили 125 т чугуна. С начала продувки, когда плавка зажглась, положение фурмы установили на отметке 1700 мм и присадили 2 т железорудных окатышей и 2 т извести. Расход кислорода составил 480 м³/мин практически менялся в течение всей плавки. Через 1 мин положение фурмы постепенно в течение 0,5 мин снизили до отметки 1300 мм и снова подняли до прежнего уровня. По истечении 0,5 мин положение фурмы вновь снизили до отметки 1100 мм, а затем подняли до уровня 1500 мм и в этот момент присадили 1 т железорудных окатышей и 1 т извести. По истечении 0,5 мин положение фурмы снова снизили до отметки 900 мм и затем подняли до уровня 1100 мм. На четвертой минуте продувки началось интенсивное обезуглероживание и с этого момента положение фурмы установили на отметке 900 мм, которое практически не менялось до конца продувки.

Такое регулирование положения фурмы в период наводки шлака на плавках N 1 и N 2 позволило достичь удовлетворительного шлакообразования и хода продувки без заметалливания водоохлаждаемых поверхностей фурмы и стенок подъемной части газохода.

Использование: в области черной металлургии, конкретнее, при производстве стали в конвертерах с ограниченным расходом скрапа. Сущность изобретения: в способе выплавки стали в конвертерах с ограниченным расходом скрапа в начале плавки при наводке шлака осуществляют возвратно-поступательное перемещение фурмы по вертикали, амплитуду и цикл которого изменяют в соответствии с количеством введенного железорудного материала и постепенно уменьшают к концу наводки шлака. Длительность наводки шлака определяют из соотношения X:Y = 250- 500, где X - длительность наводки шлака, % от общей длительности продувки, Y - доля скрапа в составе металлошихты в %. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ выплавки стали в конвертерах с ограниченным расходом скрапа, включающий продувку расплава кислородом с переменным положением фурмы, присадку шлакообразующих и железорудных материалов по ходу продувки, наводку шлака в начале процесса при более высоком положении фурмы относительно зеркала расплава, чем в остальное время продувки, отличающийся тем, что при наводке шлака производят возвратно-поступательное перемещение фурмы по вертикали, амплитуду и цикл которого изменяют в соответствии с количеством введенного железорудного материала, и постепенно уменьшают к концу наводки шлака. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длительность наводки шлака устанавливают обратно пропорционально расходу скрапа исходя из соотношения Х:У 250: 5000, где X длительность наводки шлака, от общей длительности продувки, Y доля скрапа в составе металлошихты,