СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ Российский патент 1999 года по МПК C21C5/28 

Описание патента на изобретение RU2127766C1

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к выплавке стали в конвертере из ванадиевого чугуна.

Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки стали в конвертере, включающий подачу металлолома в конвертер, заливку в него ванадиевого чугуна, продувку расплава кислородом сверху через погружную многосопловую фурму, а также слив полупродукта в сталеразливочный ковш. Шлак сливают в шлаковозный ковш. Затем полупродукт заливают в другой конвертер, в котором выплавляют сталь необходимого химического состава посредством продувки полупродукта кислородом сверху через погружную многосопловую фурму. При этом в слитом шлаке получают пятиокись ванадия V2O5.

(См. "Технология производства стали в современных конвертерных цехах". С.В. Колпаков и др. М.: Машиностроение, 1991, с. 150 - 152).

Недостатком известного способа является сложность процесса выплавки стали. Это объясняется необходимостью повторной продувки расплава или полупродукта в другом конвертере, на что требуется дополнительное время. Кроме того, для определения необходимого содержания углерода в полупродукте необходимо несколько повалок конвертера. При этом не обеспечивается необходимое содержание пятиокиси ванадия V2O5 в сливаемом шлаке. Сказанное приводит к снижению производительности процесса выплавки стали и получения пятиокиси ванадия.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности и упрощении процесса выплавки стали и получения пятиокиси ванадия.

Указанный технический эффект достигается тем, что способ выплавки стали в конвертере включает подачу металлолома в конвертер, заливку в него ванадиевого чугуна, продувку расплава кислородом сверху через погружную многосопловую фурму, изменение расхода кислорода и времени продувки расплава, определение содержания углерода в расплаве, а также слив расплава из конвертера с остановлением в нем шлака.

При сливе расплава в конвертере оставляют весь шлак и определяют содержание углерода в расплаве. После слива расплава в конвертер заливают следующую порцию ванадиевого чугуна на оставшийся шлак, а расход кислорода и длительность продувки расплава в период следующей плавки уменьшают от соответствующих значений в период первой плавки в конвертере на величину:
ΔQn= K1Q1Cнач/nCкон,
Δτn= K2τ1Cнач/nCкон,
где ΔQn - уменьшение расхода кислорода в n-й плавке после первой, м3/минт расплава;
Δτn - уменьшение времени продувки в n-й плавке после первой, мин;
Q1 - расход кислорода в первой плавке, м3/минт расплава;
τ1 - время продувки первой плавки, мин;
Cнач - содержание углерода в заливаемом чугуне, %;
Cкон - содержание углерода в сливаемом расплаве после n-й плавки, %;
n - число последовательно выплавляемых плавок в конвертере, n = 1 ... 6, безразмерное;
K1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности процесса выплавки стали, равный ≈ 0,007 - 0,22 при n ≥ 2, безразмерный;
K2 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности окисления углерода, содержащегося в чугуне, равный 0,01 - 0,7 при n ≥ 2, безразмерный.

Повышение производительности и упрощение процесса выплавки происходят вследствие устранения необходимости перелива расплава в другой конвертер и связанных с этим потерь теплосодержания расплава. При этом устраняется необходимость нескольких повалок конвертера для определения содержания углерода в расплаве. Сказанное приводит к сокращению времени процесса выплавки стали и повышению его производительности.

Последовательная заливка ванадиевого чугуна на оставшийся весь шлак от предыдущих плавок приводит к повышению содержания в нем пятиокиси ванадия до необходимых повышенных значений. При этом вследствие наличия кислорода в виде оксидов в шлаке от предыдущих плавок снижается расход кислорода на продувку в первом периоде, что в свою очередь обуславливает сокращение длительности продувки.

Число последовательно выплавляемых плавок в конвертере в пределах 1 - 6 объясняется тем, что при больших значениях количество шлака, остающегося в конвертере, будет превосходить допустимые пределы.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Диапазон значений эмпирического коэффициента K1 в пределах 0,007 - 0,22 объясняется физико-химическими закономерностями выплавки стали в конвертере из ванадиевого чугуна. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая интенсивность окисления углерода и сгорание CO и CO2. При больших значениях будет происходить угар железа в конвертере.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Диапазон значений эмпирического коэффициента K2 в пределах 0,01 - 0,7 объясняется физико-химическими закономерностями окисления углерода до CO и далее до CO2. При меньших значениях содержание углерода в сливном расплаве будет превосходить допустимые значения. При больших значениях будут происходить угар железа и выбросы шлака и расплава из конвертера.

Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ выплавки стали в конвертере осуществляют следующим образом.

Пример. В конвертер подают металлолом и заливают в него ванадиевый чугун, продувают расплав кислородом сверху через погружную многосопловую фурму. При этом изменяют расход кислорода и время продувки расплава. После продувки производят одну повалку конвертера и определяют содержание углерода в расплаве, сливают расплав из конвертера в сталеразливочный ковш и оставляют в конвертере весь шлак.

После слива расплава в конвертер заливают следующую порцию ванадиевого чугуна необходимого количества на оставшийся шлак. В период следующей плавки уменьшают от соответствующих значений в период первой плавки в конвертере расход кислорода и время продувки на величину.

ΔQn= K1Q1Cнач/nCкон,
Δτn= K2τ1Cнач/nCкон,
где ΔQn - уменьшение расхода кислорода в n-й плавке после первой, м3/минт расплава;
Δτn - уменьшение времени продувки в n-й плавке после первой, мин;
Q1 - расход кислорода в первой плавке, м3/минт расплава;
τ1 - время продувки первой плавки мин;
Снач - содержание углерода в заливаемом чугуне, %;
Скон - содержание углерода в заливаемом расплаве после n-й плавки, %;
n - число последовательно выплавляемых плавок в конвертере, n = 1 ... 6, безразмерное;
K1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности процесса выплавки стали, равный 0,007 - 0,22 при n ≥ 2, безразмерный;
K2 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности окисления углерода, содержащегося в чугуне, равный 0,01 - 0,7 при n ≥ 2, безразмерный.

В процессе последующих плавок, несмотря на последовательное увеличение объема накапливаемого шлака, достигается предлагаемыми приемами повышение содержания пятиокиси ванадия V2O5 в шлаке.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

Применение изобретения позволяет получать шлак с увеличенным до необходимых пределов содержанием в нем пятиокиси ванадия в условиях одноразовой продувки и повалки конвертера, что приводит, кроме того, к повышению производительности процесса выплавки стали.

Похожие патенты RU2127766C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 1997
  • Комратов Ю.С.
  • Кузовков А.Я.
  • Аршанский М.И.
  • Чернушевич А.В.
  • Ильин В.И.
  • Минеев В.Н.
  • Когородский В.Г.
  • Югов П.И.
  • Зинько Б.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2124567C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 1998
  • Комратов Ю.С.
  • Кузовков А.Я.
  • Аршанский М.И.
  • Чернушевич А.В.
  • Ильин В.И.
  • Минеев В.Н.
  • Корогодский В.Г.
  • Югов П.И.
  • Зинько Б.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2142017C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 1999
  • Настич В.П.
  • Казаджан Л.Б.
  • Савченко В.И.
  • Пономарев Б.И.
  • Таран В.Г.
  • Щелканов В.С.
  • Лебедев В.И.
RU2154679C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 1997
  • Комратов Ю.С.
  • Кузовков А.Я.
  • Аршанский М.И.
  • Чернушевич А.В.
  • Ильин В.И.
  • Минеев В.Н.
  • Корогодский В.Г.
  • Югов П.И.
  • Зинько Б.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2145355C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 1998
  • Кукарцев В.М.
  • Захаров Д.В.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Савченко В.И.
  • Королев М.Г.
  • Щелканов В.С.
  • Ярошенко А.В.
  • Лебедев В.И.
RU2133279C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 2001
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Аглямова Г.А.
  • Синюц В.И.
  • Соколов А.А.
  • Маркин Г.И.
  • Кукарцев В.М.
  • Анисимов И.Н.
  • Кравченко А.И.
  • Филяшин М.К.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2185446C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 1997
  • Настич В.П.
  • Кукарцев В.М.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Захаров Д.В.
  • Филяшин М.К.
  • Караваев Н.М.
  • Щелканов В.С.
  • Савченко В.И.
  • Лебедев В.И.
RU2112045C1
СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ВАНАДИЕВОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ 1998
  • Комратов Ю.С.
  • Кузовков А.Я.
  • Ильин В.И.
  • Чернушевич А.В.
  • Смирнов Л.А.
  • Ровнушкин В.А.
  • Дерябин Ю.А.
  • Кокареко О.Н.
  • Одиноков С.Ф.
RU2136764C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 2001
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Ушаков Г.В.
  • Синюц В.И.
  • Аглямова Г.А.
  • Чернов П.П.
  • Соколов А.А.
  • Анисимов И.Н.
  • Кукарцев В.М.
  • Захаров Д.В.
  • Филяшин М.К.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
RU2185445C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НИЗКОФОСФОРИСТОЙ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 2011
  • Суханов Юрий Федорович
  • Долгих Юрий Николаевич
RU2459874C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 127 766 C1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к выплавке стали в конвертере из ванадиевого чугуна. Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности и упрощения процесса выплавки стали и получения пятиокиси ванадия. Способ выплавки стали в конвертере включает подачу металлолома в конвертер, заливку в него ванадиевого чугуна, продувку расплава кислородом сверху через погружную многосопловую фурму, изменение расхода кислорода и времени продувки расплава, определение содержания углерода в расплаве, а также слив расплава из конвертера с оставлением в нем шлака. При сливе расплава в конвертере оставляют весь шлак и определяют содержание углерода в расплаве. После слива расплава в конвертер заливают следующую порцию ванадиевого чугуна на оставшийся шлак. Расход кислорода и длительность продувки расплава в период следующей плавки уменьшают от соответствующих значений в период первой плавки в конвертере на величину ΔQn= K1Q1Cнач/nCкон, Δτn= K2τ1Cнач/nCкон, где ΔQn - уменьшение расхода кислорода в n-й плавке после первой, м3/мин т расплава; Δτn - уменьшение времени продувки в n-й плавке после первой минуты; Q1 - расход кислорода в первой плавке, м3/мин т расплава; τ1 - время продувки первой плавки, мин; Снач - содержание углерода в заливаемом чугуне, %; Скон - содержание углерода в сливаемом расплаве после n-й плавки,% ; n - число последовательно выплавляемых плавок в конвертере, n = 1...6, безразмерное; К - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности процесса выплавки стали, равный 0,007 - 0,22 при n ≥ 2, безразмерный; К - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности окисления углерода, содержащегося в чугуне, равный 0,01 - 0,7 при n ≥ 2, безразмерный. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 127 766 C1

Способ выплавки стали в конвертере, включающий подачу металлолома в конвертер, заливку в него ванадиевого чугуна, продувку расплава кислородом сверху через погружную многосопловую фурму, определение содержания углерода в расплаве, а также слив стали из конвертера с оставлением в нем шкала, отличающийся тем, что при сливе расплава в конвертере оставляют весь шлак и определяют содержание углерода в расплаве, после слива расплава в конвертер заливают следующую порцию ванадиевого чугуна на оставшийся шлак, а расход кислорода и длительность продувки расплава в период следующей плавки уменьшают от соответствующих значений в период первой плавки в конвертере на величину
ΔQn= K1•Q1•Cнач/n•Cкон,
Δτn= K2•τ1•Cнач/n•Cкон,
где ΔQn - уменьшение расхода кислорода в n-й плавке после первой, м3/мин т расплава;
Δτn - уменьшение времени продувки в n-й плавке после первой мин;
Q1 - расход кислорода в первой плавке, м3/мин т расплава;
τ1 - время продувки первой плавки, мин;
Cнач - содержание углерода в заливаемом чугуне, %;
Cкон - содержание углерода в сливаемом расплаве после n-й плавки, %;
n - число последовательно выплавляемых плавок в конвертере, n = 1 ... 6, безразмерное;
K1 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности процесса выплавки стали, равный 0,007 - 0,22 при n ≥ 2, безразмерный;
K2 - эмпирический коэффициент, характеризующий физико-химические закономерности окисления углерода, содержащегося в чугуне, равный 0,01 - 0,7 при n ≥ 2, безразмерный.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2127766C1

Колпаков С.В
и др
Технология производства стали в современных конвертерных цехах
- М.: Машиностроение, 1991, с.150-152
СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ВАНАДИЕВБ1Х ЧУГУНОВ 0
  • А. М. Самарин, М. В. Приданцев, А. Ю. Пол Ков, В. М. Побегайло, С. В. Михайликов, В. Г. Винокуров, А. В. Густомесов, Н. В. Зеленое, И. В. Панюшкин, Г. Ф. Артамонов А. Н. Леконцев
SU235055A1
Способ рафинирования ванадиевого чугуна 1974
  • Смирнов Леонид Андреевич
  • Винокуров Владимир Георгиевич
  • Авдеев Виктор Алексеевич
  • Овчинников Геннадий Елизарович
  • Баранов Владимир Михайлович
  • Шекалев Юрий Степанович
  • Ярославцев Алексей Степанович
  • Губайдуллин Ирек Насырович
SU531861A1
Способ выплавки ванадийсодержащей стали в конвертере 1975
  • Клейн Александр Леонидович
  • Топычканов Борис Иванович
  • Смирнов Леонид Андреевич
  • Овчинников Геннадий Елизарович
  • Третьяков Михаил Андреевич
  • Баранов Владимир Михайлович
SU559961A1
Способ передела ванадийсодержащего чугуна в конвертере 1973
  • Смирнов Леонид Андреевич
  • Довгопол Виталий Иванович
  • Щекалев Юрий Степанович
  • Авдеев Виктор Алексеевич
  • Губайдуллин Ирек Насырович
  • Овчинников Геннадий Елизарович
  • Удовенко Виктор Григорьевич
  • Баранов Владимир Михайлович
  • Милош Эдуард Антонович
  • Орлов Юрий Николаевич
  • Ярославцев Алексей Степанович
SU589258A1
Способ передела ванадиевого чугуна в конвертере 1983
  • Смирнов Леонид Андреевич
  • Дерябин Юрий Андреевич
  • Арнаутов Василий Тихонович
  • Ромазан Иван Харитонович
  • Третьяков Михаил Андреевич
  • Червяков Борис Дмитриевич
  • Киселев Сергей Петрович
  • Винокуров Владимир Георгиевич
  • Довголюк Людмила Васильевна
SU1127906A1
ИЗВЕСТКОВО-ВАНАДИЕВЫЙ ШЛАК И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1991
  • Криночкин Э.В.
  • Петренев В.В.
  • Киричков А.А.
  • Чернушевич А.В.
  • Жириков В.Н.
  • Литовский В.Я.
  • Третьяков М.А.
  • Комратов Ю.С.
  • Куклинский М.И.
  • Беловодченко А.И.
  • Ляпцев В.С.
  • Корогодский В.Г.
  • Мальцев Ю.Б.
  • Ватолин Н.А.
  • Осокин В.А.
  • Бородулин Е.К.
RU2023726C1
КУЛИЧЕДЕРЖАТЕЛЬ 1966
  • Соболев С.В.
  • Баранов В.И.
  • Гоголинский Г.А.
  • Хомяков И.С.
  • Зябликов В.А.
SU215073A1
ТЕРМОТОПЛИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР 1991
  • Корнюшин Александр Николаевич
RU2027058C1
US 3579328 A, 18.05.71
Устройство для автоматической регулировки усиления 1975
  • Кириллов Алексей Алексеевич
SU542330A1
WO 8701136 A1, 26.02.87.

RU 2 127 766 C1

Авторы

Комратов Ю.С.

Кузовков А.Я.

Аршанский М.И.

Чернушевич А.В.

Ильин В.И.

Минеев В.Н.

Корогодский В.Г.

Югов П.И.

Зинько Б.Ф.

Лебедев В.И.

Даты

1999-03-20Публикация

1997-11-11Подача