СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ Российский патент 2003 года по МПК C21C5/28 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству стали в кислородных конвертерах.

Известен способ выплавки стали, включающий загрузку скрапа, извести, заливку чугуна и продувку ванны газообразным топливом, где в качестве материала, ускоряющего шлакообразование, используют красный шлам глиноземного производства при соотношении его расхода к расходу извести, равном 0,2-0,5 (см. а.с. СССР 779395, МПК⁷ С 21 С 5/28).

Недостатком известного способа является низкая стойкость футеровки за счет большого содержания кремния не в связанном состоянии и, следовательно, дополнительный расход извести для связывания кремнезема в прочные соединения, а также недостаточная скорость шлакообразования.

Наиболее близким к заявляемому является способ производства стали в кислородном конвертере, включающий загрузку металлолома, извести, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем и загрузку железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, состоящего из металлической - 60% и шлаковой - 40% составляющей. Шлаковая составляющая содержит оксиды кальция, кремния, магния, алюминия, марганца и железа (патент РФ на изобретения 2169197, МПК⁷ С 21 С 5/28).

Недостатком известного способа является низкая стойкость футеровки конвертера за счет нестабильного содержания окислов магния в железосодержащем продукте переработки отвальных шлаков.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение стойкости футеровки конвертера.

Для решения этой задачи в известном способе, включающем загрузку металлолома, извести, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем и введение шлакообразующих материалов, в качесиве одного из последних используют периклазовый крупнозернистый порошок марки ППК-75, при этом расход его определяют из выражения

где G_ппк - масса периклазового порошка, т/пл;
G_i - масса шлакообразующего материала, т;
(СаО)_i - содержание оксида кальция в шлакообразующем материале, %;
(MgO)_i- содержание оксида магния в шлакообразующем материале, %;
(MgO)_ппк - содержание оксида магния в периклазовом порошке, %.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от известного, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, заявляемое решение имеет изобретательский уровень.

Технический результат, достигаемый предлагаемым способом выплавки стали, заключается в том, что за счет расчета массы вводимого периклазового порошка обеспечивается сверхравновесная концентрация MgO в шлаке, которая позволяет снизить растворение огнеупорной футеровки и получать металл на повалке с содержанием фосфора, не превышающим требований нормативно технической документации.

Предлагаемый способ иллюстрируется примером.

Выплавлялась сталь марки 08пс по ГОСТ 16523-97. В кислородный конвертер заваливают 88 т металлического лома, заливают 312 т жидкого передельного чугуна, содержащего 0,58% кремния, 0,17% марганца, 0,016% серы и 0,041% фосфора. Загружают 12 т извести, содержащей СаО 85% и MgO 5%, 14 т ожелезненного доломита, содержащего СаО 52,2% и MgO 31% и ППК-75. Расход периклазового порошка, содержащего MgO 92%, рассчитывают по формуле и получают его величину, равную 1 т.

Продувку ведут через шестисопловую фурму с расходом кислорода 1100-1200 м³/мин. Продолжительность продувки составляет 18 минут, расход кислорода 21410 м³. После окончания продувки производят измерение температуры металла. Она составила 1645^oС. Затем отбирают пробы металла и шлака. Спектральным методом определяют химический состав металла, рентгеноспектральным - шлака. Металл содержит: углерода 0,057%, марганца 0,086%, серы 0,019%, фосфора 0,018%, хрома 0,018%, никеля 0,031%, меди 0,042%. Шлак содержит: 42,90% СаО, 11,57% SiO₂, 27,36% FeO, 12,35% MgO, 3,15% MnO, 0,065% S, 1,40% Al₂О₃, 0,62% Р₂О₃.

После этого металл выпускают в сталеразливочный ковш. По ходу выпуска металла в него присаживают 760 кг ферросилиция ФС65, 1777 кг ферромарганца ФМн70, 375 кг алюминия, 400 кг плавикового шпата и 1200 кг извести и продувают аргоном через пористые пробки, установленные в днище ковша.

Дальнейшую обработку производят на агрегате доводки стали. Для корректировки химического состава в металл добавляют 600 кг ферромарганца ФМн70 и 426 кг алюминиевой катанки. Разливка производится в два ручья в слябы сечением 1330 х 250 х 10000 мм.

Отлито 360 т слябов, содержащих 0,08% углерода, 0,08% кремния, 0,39% марганца, 0,007% фосфора, 0,018% серы, 0,018% хрома, 0,029% никеля, 0,039% меди, 0,047% алюминия, 0,0043% ванадия, 0,0009% титана, 0,004% молибдена, 0,0057% азота.

Некоторые примеры плавок приведены в таблице.

Опытные плавки показали, что за счет рассчитанного расхода периклазового порошка ППК-75 снижается вредное воздействие шлака на футеровку конвертера, что позволяет увеличить стойкость конвертора на 10% (абс.) против прототипа.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства стали в кислородных конвертерах. Способ включает загрузку металлолома, извести, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем и введение шлакообразующих материалов, содержащих оксиды магния и кальция. В качестве одного из шлакообразующих материалов, содержащих оксид магния, используют периклазовый крупнозернистый порошок ППК-75, расход которого определяют из выражения где G_ппк - масса периклазового крупнозернистого порошка, т/пл; G_i - масса шлакообразующего материала, т; (CaO)_i - содержание оксида кальция в шлакообразующем материале, %; (MgO)_i - содержание оксида магния в шлакообразующем материале, %; (MgO)_ппк - содержание оксида магния в периклазовом порошке, %. За счет рассчитанного расхода периклазового порошка ППК-75 снижается вредное воздействие шлака на футеровку конвертера, что позволяет увеличить ее стойкость на 10% (абс.). 1 табл.

Способ производства стали в кислородном конвертере, включающий загрузку металлолома, извести, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем и введение шлакообразующих материалов, содержащих оксид магния и оксид кальция, отличающийся тем, что в качестве одного из содержащих оксид магния шлакообразующих материалов используют периклазовый крупнозернистый порошок марки ППК-75, при этом расход его определяют из выражения

где G_ппк - масса периклазового крупнозернистого порошка, т/пл;
G_i - масса шлакообразующего материала, т;
(CaO)_i - содержание оксида кальция в шлакообразующем материале, %;
(MgO)_i - содержание оксида магния в шлакообразующем материале, %;
(MgO)_ппк - содержание оксида магния в периклазовом порошке, %.