Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства стали в конвертерах
Известен способ производства стали в конвертере, включающий слив конечного шлака от предыдущей плавки в миксер, обеспечивающий полное погружение лома в шлак, погружение металлолома в виде пакета размером 400×800×1200 мм и массой 1200 кг, выдержку его, необходимую для намораживания на металле расчетной массы шлака, извлечение его и завалку металлолома вместе со шлаком в конвертер, заливку чугуна, ввод шлакообразующих и продувку ванны кислородом (USSR, 1832725 кл. С21С 5/28).
К недостаткам известного способа следует отнести малую производительность технологии намораживания шлака на лом, необходимость использования миксера для хранения жидкого шлака, невозможность точного дозирования соотношений лома и шлака и соответственно невозможность точного определения количества вносимых компонентов шлака, в частности оксида магния, что ведет к перерасходу магнийсодержащих компонентов для получения требуемого содержания оксида магния в шлаке и соответственно к снижению стойкости конвертеров.
Наиболее близким к заявляемому является (RU, 2169197, кл С21С 5/58, опубл. 20.06.2001) способ производства стали в кислородном конвертере, включающий загрузку металлолома, железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков, извести, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем, железосодержащий продукт состоит из металлической - 60% и шлаковой - 40% составляющих, шлаковая составляющая содержит окислы кальция, кремния, магния, алюминия, марганца и железа, расход извести определяют из выражения:
Qизв=12,5+([Si]чуг×2,14×Qчуг×В)×0,01×0,1×Qшл, где
[Si]чуг - содержание кремния в чугуне, %;
Qчуг - расход жидкого чугуна,т;
В - основность шлака, необходимая для получения выплавляемой марки стали;
Qшл - расход железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков,
12.5, 2.14, 0.01, 0.1 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.
Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по следующим причинам.
Реализация способа приводит к снижению стойкости кислородного конвертера, увеличению количества экзогенных неметаллических включений, снижается выход годного металла, производство.
Введение железосодержащего продукта переработки отвальных шлаков приводит к затягиванию процесса шлакообразования, снижается содержание оксида магния в шлаке и соответственно стойкость кислородного конвертера из-за нестабильного фракционного состава, возникают трудности с растворением его в конвертерной ванне, поскольку сначала на кусок продукта намораживается вновь образовавшийся шлак и только после достижения определенной температуры начинается его растворение.
В то же время, содержание оксида магния в железосодержащем продукте переработки отвальных шлаков нестабильно и может колебаться от 3 до 12%, что приводит к неэффективному использованию материала и снижению стойкости футеровки кислородного конвертера.
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: загрузка металлолома, извести, продукта содержащего окислы кальция, кремния, магния, алюминия и железа, заливка чугуна, продувка ванны газообразным окислителем.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа производства стали в кислородном конвертере, при котором получается требуемое содержание оксида магния в шлаке, при наименьших затратах, увеличивается стойкость футеровки кислородных конвертеров, снижается количество экзогенных неметаллических включений, увеличивается объем производства и выход годного металла.
Ожидаемый технический результат - получение требуемого содержания оксида магния в шлаке при наименьших затратах, увеличение стойкости кислородных конвертеров, снижение количества экзогенных неметаллических включений, повышение качества стали, повышение выхода годного и увеличение производства.
Для решения указанной задачи в способе, включающем загрузку металлолома, шлакообразующего материала, флюса, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем, согласно изобретению при этом определяют массу шлакообразующего материала и содержание оксида магния в нем и по ходу продувки загружают в качестве флюса брикетированный магнезиальный углерод- и железосодержащий продукт с расходом, определяемым из выражения:
Gфм=((0,025×Gст+0,05×Siчуг×Qчуг+ΣGi)×(MgO)шл-ΣGi×(MgO)i)/80, где
Qфм - масса флюса магнезиального брикетированного углерод и железосодержащего, т;
Gст - средняя масса жидкой стали, т;
Siчуг - содержание кремния в чугуне, %;
Qчуг - масса чугуна, т;
Gi - масса шлакообразующего материала, т;
(MgO)шл - требуемое содержание оксида магния в шлаке, %. (Mg0)i - содержание оксида магния в шлакообразующем материале, %.
0,025; 0,05; 80 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.
Технический результат достигается за счет того, что в качестве продукта, присаживают флюс - магнезиальный брикетированный углерод- и железосодержащий в зависимости от содержание кремния в чугуне, массы чугуна, массы шлакообразующих материалов и содержания оксида магния в шлакообразующем материале.
Сущность заявляемого технического решения заключается во вводе в конвертерную ванну флюса с высоким содержанием оксида магния, который благодаря имеющимся в его составе оксидам железа и углероду быстро растворяется в шлаке, практически не влияет на тепловой баланс плавки и повышает концентрацию оксида магния выше равновесного значения, тем самым предотвращая переход оксида магния из футеровки конвертера в шлак. Флюс магнезиальный брикетированный углерод- и железосодержащий согласно ТУ 0750-001-34533009-2007 содержит не менее 70% MgO, не более 5% SiO2, Fe2O3 4,0-8,0%, С 4,0-8,0%. Расчет расхода массы шлакообразующего материала производят в зависимости от массы заливаемого чугуна, содержания в нем кремния, содержания СаО в извести
Данный способ иллюстрируется примером.
В 370 тонном кислородном конвертере с верхней продувкой выплавлялась сталь марки S235JR по СТО ММК 209-2006. Расход жидкого передельного чугуна - 307 т, лома 103 т. Содержание в чугуне кремния 0,55%, марганца 0,26%, серы 0,025% и фосфора 0,051%. Температура чугуна 1386°С. Требуемое содержание оксида магния в шлаке 13%. Расчетное количество флюса магнезиального брикетированного углерод- и железосодержащего определяли согласно формуле:
Qфм=((0,025×370+0,05×0,55×307+10,0+16,2)×13-(10,0x5+16,2×28)/80=1,08 т
Флюс магнезиальный брикетированный углерод- и железосодержащий в количестве 1 т был отдан в конвертер до заливки чугуна совместно с 1,4 т извести (содержание оксида магния 5%) и 8,8 т ожелезненного доломита (содержание оксида магния 28%). Затем залили жидкий чугун и завалили металлический лом.
Продувку вели через шестисопловую фурму с расходом кислорода 1150-1200 м3/мин. Во время продувки было отдано 8,6 т извести и 7,4 т ожелезненного доломита. Расход кислорода на плавку составил 21557 м3.
После окончания продувки произвели измерение температуры металла, которая составила 1667°С, отобрали пробы металла и шлака. Спектральным методом определили химический состав металла, рентгеноспректральным - шлака. Металл содержал: углерода 0,034%, марганца 0,05%, серы 0,026%, фосфора 0,010%, шлак - 32,8% СаО, 13,62% SiO2, 30,32% FeO, 13,1% MgO, 2,2% Al2O3, 0,062% S и 0,75% P2O5.
Внепечная обработка плавки производилась на установке печь-ковш.
Готовая сталь содержала 0,15% углерода, 0,02% кремния, 0,50% марганца, 0,012% фосфора и 0,010% серы.
Ввод в конвертерную ванну флюса с высоким содержанием оксида магния позволяет получать требуемое содержание оксида магния в шлаке, увеличить стойкость кислородных конвертеров, снизить количество экзогенных неметаллических включений, повысить качество стали, выхода годного и увеличить производство.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ | 2007 |
|
RU2347819C2 |
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ | 2005 |
|
RU2288958C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ | 2004 |
|
RU2255982C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ | 2002 |
|
RU2203329C1 |
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ | 2006 |
|
RU2327743C2 |
Способ производства стали в кислородном конвертере | 2017 |
|
RU2641587C1 |
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ С КОМБИНИРОВАННОЙ ПРОДУВКОЙ | 2019 |
|
RU2729692C1 |
Способ выплавки стали в кислородном конвертере | 2015 |
|
RU2608008C1 |
Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи | 2021 |
|
RU2757511C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ | 2002 |
|
RU2203328C1 |
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства стали в конвертерах. Способ включает загрузку металлолома, извести, продукта, содержащего окислы кальция, кремния, магния, алюминия и железа, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем. Дополнительно по ходу продувки в качестве продукта присаживают магнезиальный брикетированный углерод-и железосодержащий флюс с расходом, определяемым в зависимости от массы флюса, средней массы жидкой стали, содержания кремния в чугуне, массы чугуна, массы шлакообразующего материала, требуемого содержания оксида магния в шлаке, содержания оксида магния в шлакообразующем материале. Использование изобретения позволяет получить требуемое содержание оксида магния в шлаке, увеличить стойкость кислородных конвертеров.
Способ производства стали в кислородном конвертере, включающий загрузку металлолома, шлакообразующего материала, флюса, заливку чугуна, продувку ванны газообразным окислителем, отличающийся тем, что определяют массу шлакообразующего материала и содержание оксида магния в нем и по ходу продувки загружают в качестве флюса брикетированный магнезиальный углерод- и железосодержащий продукт с расходом, определяемым из выражения:
Gфм=((0,025·Gст+0,05·Siчуг·Gчуг+ΣGi)·(MgO)шл-ΣGi·(MgO)i)/80,
где Gфм - масса брикетированного магнезиального углерод- и железосодержащего флюса, т;
Gст - средняя масса жидкой стали, т;
Siчуг - содержание кремния в чугуне, %;
Gчуг- масса чугуна, т;
Gi - масса шлакообразующего материала, т;
(MgO)шл - требуемое содержание оксида магния в шлаке, %;
(MgO)i - содержание оксида магния в шлакообразующем материале, %;
0,025; 0,05; 80 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем.
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ | 1999 |
|
RU2169197C2 |
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ | 2004 |
|
RU2254378C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ | 2004 |
|
RU2255982C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ | 2004 |
|
RU2269577C1 |
JP 2000302561, 30.10.2000 | |||
JP 07102310, 18.04.1995. |
Авторы
Даты
2009-02-20—Публикация
2007-03-19—Подача