Способ нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера Российский патент 2024 года по МПК C21C5/44 C21C5/28 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к восстановлению рабочего слоя футеровки кислородного конвертера для повышения износостойкости шлакового гарнисажа.

В настоящее время при выплавке стали в кислородном конвертере применяют магнезиальные флюсы для насыщения сталеплавильных шлаков оксидом магния и увеличения длительности эксплуатации огнеупорной футеровки.

Современные огнеупорные футеровки кислородных конвертеров выполнены из периклазоуглеродистых огнеупоров, основным компонентом которых является периклаз, представленный в спеченном и плавленом видах.

Высокие эксплуатационные показатели применяемых на сегодняшний день огнеупорных футеровок кислородных конвертеров объясняются использованием компонентов магнезиального состава с высокой степенью обогащения, что сопровождается увеличением затрат на производство и повышенной стоимостью огнеупорных футеровок.

В процессе выплавки стали в кислородных конвертерах монопроцессом из чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,5; в том числе ванадиевого чугуна, и выплавки стали дуплекс-процессом при переделе металла-полупродукта из чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; в том числе ванадиевого чугуна, формируется сталеплавильный шлак, являющийся жидкоподвижным и агрессивным в части воздействия на огнеупорную футеровку кислородного конвертера.

Полученный из чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; при выплавке стали дуплекс-процессом металл-полупродукт содержит в своем составе массовые доли кремния и марганца в десятки и сотни раз меньше. Поэтому для формирования сталеплавильного шлака применяются шлакообразующие материалы – легкоплавкие кремнезем-, глинозем-, марганецсодержащие материалы, в том числе магнезиальные материалы.

В первые минуты кислородной продувки образуется агрессивный высокожелезистый сталеплавильный шлак, в объеме которого расплавляются все присаживаемые материалы. Скорость насыщения оксидами магния сталеплавильного шлака больше, чем к концу кислородной продувки. Это объясняется наличием активного оксида железа, воздействующего на огнеупорную футеровку конвертера негативно, что приводит к увеличению скорости износа периклазоуглеродистых изделий огнеупорной футеровки. Таким образом от плавки к плавке ресурс дальнейшей эксплуатации огнеупорной футеровки кислородного конвертера снижается.

Организация производственного процесса выплавки стали всегда стремится к минимизации простоев на длительные ремонты кислородных конвертеров для замены огнеупорной футеровки, в результате чего активное применение нашли не только высокое качество периклазоуглеродистых изделий огнеупорной футеровки кислородного конвертера, но высокомагнезиальные флюсы, применяемые при нанесении шлакового гарнисажа, что обеспечивает его повышенные эксплуатационные характеристики и снижение скорости износа огнеупорной футеровки кислородного конвертера.

Известен способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера [1] (патент RU №2294 379, МПК С21С 5/44; F27D 1/16, опубл. 27.02.2007), включающий оставление в конвертере конечного шлака, раздув конечного шлака азотом, присадку в конвертер флюса до раздува и/или в процессе раздува конечного шлака, при этом в качестве флюса в конвертер присаживают самораспадающиеся магнезиальные гранулы в количестве 0,2-30,0 кг/т стали, полученные окомкованием каустического и сырого магнезита, и кокса и/или сидерита, при этом отношение оксидов магния к оксидам кальция в самораспадающихся магнезиальных гранулах составляет 10-65, а содержание потерь при прокаливании – 20-50 %.

Недостаток этого способа заключается в том, что при нанесении шлакового гарнисажа с применением самораспадающихся магнезиальных гранул получают высокие эксплуатационные характеристики шлакового гарнисажа, но по причине высоких затрат на производство самораспадающихся магнезиальных гранул и их конечной стоимости у потребителей практическое применение экономически нецелесообразно и распространение не получило.

Известен способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера [2] (патент RU №2397253, МПК С21С 5/44; опубл. 20.08.2010), включающий повалку конвертера и выпуск из него металла, подвергнутого окислительной продувке, оставление в конвертере шлака предыдущей плавки, ввод в шлак карбонатных материалов и углеродсодержащего топлива, нанесение его на внутренние стенки конвертера путем подачи на шлак сверху струй нейтрального газа через фурму с переменной высоты над уровнем спокойной ванны, при этом в качестве карбонатных материалов и углеродсодержащего топлива до и/или в период подачи на оставленный шлак сверху струй нейтрального газа на оставленный шлак вводят доломит, углеродсодержащее топливо и известь в соотношении 1:(0,2-0,6):(0,4-0,6) соответственно, а подачу нейтрального газа в первый период 10-30 с производят с расходом 20-25 м³/мин⋅т оставленного шлака предыдущей плавки через фурму, расположенную на высоте, соответствующую 15-30 приведенных калибров диаметра сопла фурмы над уровнем металла спокойной ванны с последующим снижением высоты фурмы до 7-12 приведенных калибров диаметра ее сопла с последующим изменением высоты фурмы в диапазоне 7-30 приведенных калибров диаметра ее сопла в течение 5…25 с, при этом расход нейтрального газа поддерживают равным 1,1-1,5 расхода газа первого периода.

Недостаток этого способа заключается в том, что для нанесения шлакового гарнисажа на оставленный шлак присаживают доломит, углеродсодержащее топливо и известь, раздувают нейтральным газом, при этом формируется шлаковый гарнисаж из сталеплавильного шлака с повышенным содержанием оксида кальция, что недостаточно увеличивает эксплуатационные характеристики шлакового гарнисажа и на следующей плавке после кислородной продувки риск смывания шлакового гарнисажа увеличивается, и, соответственно, увеличивается скорость износа огнеупорной футеровки кислородного конвертера.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ ремонта футеровки конвертера [3] (патент RU № 2132392, МПК С21С 5/44; опубл. 27.06.1999), который включает подачу в процессе продувки расплава в конвертере кислородом сверху через форму доломита и извести в качестве шлакообразующих материалов, наведение в течение предыдущей перед ремонтом футеровки плавки магнезиального шлака посредством подачи доломита, слив расплава из конвертера в сталеразливочный ковш с оставлением в конвертере шлака и последующее нанесение гарнисажа на футеровку конвертера, при этом магнезиальный шлак в течение предыдущей перед ремонтом плавки наводят до достижения содержания в нем 5-12 % MgO посредством подачи 20-50 кг/т расплава доломита, после выпуска расплава в конвертере оставляют 90-98 % образовавшегося шлака, а гарнисаж на футеровку наносят путем продувки шлака сверху через фурму нейтральным газом в течение 0,5-30 мин, при этом расход нейтрального газа поддерживают равным 0,4-1,2 расхода кислорода в предыдущей плавке.

Недостаток этого способа заключается в том, что для нанесения шлакового гарнисажа применяется только сырой доломит. В этом случае шлаковый гарнисаж формируется из сталеплавильного шлака с повышенным содержанием оксида кальция, что не приводит к высоким эксплуатационным характеристикам шлакового гарнисажа, способствует смыванию в процессе кислородной продувки следующей плавки, увеличению скорости износа огнеупорной футеровки кислородного конвертера.

Техническим результатом изобретения является снижение расхода высокомагнезиальных материалов, повышение износостойкости шлакового гарнисажа, увеличение стойкости огнеупорной футеровки кислородного конвертера, снижение расхода огнеупорных материалов для горячего ремонта огнеупорной футеровки кислородного конвертера.

Указанный технический результат достигается тем, что при нанесении шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера, включающий выплавку стали монопроцессом из чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; оставление в кислородном конвертере сталеплавильного шлака предыдущей плавки, присадку высокомагнезиальных материалов, раздув сталеплавильного шлака нейтральным газом, при этом в качестве присадки высокомагнезиального материала используют смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала, расход которых зависит от нижнего марочного содержания углерода в марках стали, мас %:

- до 1,7 кг/т сырого доломита и 1,9-3,9 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,09 до 0,20;

- 0,7-2,7 кг/т сырого доломита и 1,2-3,2 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,20 до 0,40.

А также указанный результат достигается за счет того, что при нанесении шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера, включающий выплавку стали дуплекс-процессом при переделе металла-полупродукта из чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; оставление в кислородном конвертере сталеплавильного шлака предыдущей плавки, присадку высокомагнезиальных материалов, раздув сталеплавильного шлака нейтральным газом, при этом в качестве присадки высокомагнезиального материала используют смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала, расход которых зависит от нижнего марочного содержания углерода в марках стали, мас %:

- до 1,6 кг/т сырого доломита и 1,8-3,8 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,09 до 0,20;

- до 1,7 кг/т сырого доломита и 1,5-3,5 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,20 до 0,40.

Таким образом предлагаемый способ нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку конвертера с использованием смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала, расход которых зависит от нижнего марочного содержания углерода в марках стали, как при выплавке стали монопроцессом из чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; так и при выплавке стали дуплекс-процессом при переделе металла-полупродукта из чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; обеспечивает снижение расхода высокомагнезиальных материалов, повышение износостойкости шлакового гарнисажа, увеличение стойкости огнеупорной футеровки кислородного конвертера, снижение расхода огнеупорных материалов для горячего ремонта огнеупорной футеровки кислородного конвертера.

Использование смеси сырого доломита с расходом более 1,7 кг/т и высокомагнезиального материала с расходом более 3,9 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали монопроцессом с содержанием углерода от 0,09 до 0,20 мас. % по нижнему марочному значению приводит к формированию участков шлакового гарнисажа с непрореагировавшей смесью сырого доломита и высокомагнезиального материала со сталеплавильным шлаком, что сопровождается осыпями смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала и подтверждает нецелесообразный перерасход используемых материалов, при этом сталеплавильный шлак в процессе раздува нейтральным газом не в полном объеме распределяется по высоте огнеупорной футеровки и концентрируется на днище кислородного конвертера.

Использование высокомагнезиального материала с расходом менее 1,9 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали монопроцессом с содержанием углерода от 0,09 до 0,20 мас. % по нижнему марочному значению приводит к тому, что сталеплавильный шлак не превращается полностью в твердофазное состояние, т.к. куски смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала не образуют достаточное количество центров кристаллизации в сталеплавильном шлаке в процессе нанесения шлакового гарнисажа, что снижает эксплуатационные характеристики стойкость шлакового гарнисажа.

Использование смеси сырого доломита с расходом более 2,7 кг/т и высокомагнезиального материала с расходом более 3,2 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали монопроцессом с содержанием углерода от 0,20 до 0,40 мас. % по нижнему марочному значению приводит к формированию участков шлакового гарнисажа с непрореагировавшей смесью сырого доломита и высокомагнезиального материала со сталеплавильным шлаком, что сопровождается осыпями смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала и подтверждает нецелесообразный перерасход используемых материалов, при этом сталеплавильный шлак в процессе раздува нейтральным газом не в полном объеме распределяется по высоте огнеупорной футеровки и концентрируется на днище кислородного конвертера.

Использование смеси сырого доломита с расходом менее 0,7 кг/т и высокомагнезиального материала с расходом менее 1,2 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали монопроцессом с содержанием углерода от 0,20 до 0,40 мас. % по нижнему марочному значению приводит к тому, что сталеплавильный шлак не превращается полностью в твердофазное состояние, т.к. куски смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала не образуют достаточное количество центров кристаллизации в сталеплавильном шлаке в процессе нанесения шлакового гарнисажа, что снижает эксплуатационные характеристики и стойкость шлакового гарнисажа.

Использование смеси сырого доломита с расходом более 1,6 кг/т и высокомагнезиального материала с расходом более 3,8 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали дуплекс-процессом с содержанием углерода от 0,09 до 0,20 мас. % по нижнему марочному значению приводит к формированию участков шлакового гарнисажа с непрореагировавшей смесью сырого доломита и высокомагнезиального материала со сталеплавильным шлаком, что сопровождается осыпями смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала и подтверждает нецелесообразный перерасход используемых материалов, при этом сталеплавильный шлак в процессе раздува нейтральным газом не в полном объеме распределяется по высоте огнеупорной футеровки и концентрируется на днище кислородного конвертера.

Использование высокомагнезиального материала с расходом менее 1,8 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали дуплекс-процессом с содержанием углерода от 0,09 до 0,20 мас. % по нижнему марочному значению приводит к тому, что сталеплавильный шлак не превращается полностью в твердофазное состояние, т.к. куски смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала не образуют достаточное количество центров кристаллизации в сталеплавильном шлаке в процессе нанесения шлакового гарнисажа, что снижает эксплуатационные характеристики стойкость шлакового гарнисажа.

Использование смеси сырого доломита с расходом более 1,7 кг/т и высокомагнезиального материала с расходом более 3,5 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали дуплекс-процессом с содержанием углерода от 0,20 до 0,40 мас. % по нижнему марочному значению приводит к формированию участков шлакового гарнисажа с непрореагировавшей смесью сырого доломита и высокомагнезиального материала со сталеплавильным шлаком, что сопровождается осыпями смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала и подтверждает нецелесообразный перерасход используемых материалов, при этом сталеплавильный шлак в процессе раздува нейтральным газом не в полном объеме распределяется по высоте огнеупорной футеровки и концентрируется на днище кислородного конвертера.

Использование высокомагнезиального материала с расходом менее 1,5 кг/т для нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали дуплекс-процессом с содержанием углерода от 0,20 до 0,40 мас. % по нижнему марочному значению приводит к тому, что сталеплавильный шлак не превращается полностью в твердофазное состояние, т.к. куски смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала не образуют достаточное количество центров кристаллизации в сталеплавильном шлаке в процессе нанесения шлакового гарнисажа, что снижает эксплуатационные характеристики стойкость шлакового гарнисажа.

Данные зависимости основываются на результатах ряда испытаний на производстве, в частности в конвертерном цехе №1 АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат».

Сопоставительный анализ способа нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера при выплавке стали монопроцессом из чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; и дуплекс-процессом при переделе металла-полупродукта из чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; со способом, выбранным за прототип, показывает, что заявленный способ с оставлением в кислородном конвертере сталеплавильного шлака предыдущей плавки, присадкой смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала, раздувом сталеплавильного шлака нейтральным газом обеспечивает снижение расхода высокомагнезиальных материалов, повышение износостойкости шлакового гарнисажа, увеличение стойкости огнеупорной футеровки кислородного конвертера, снижение расхода огнеупорных материалов для горячего ремонта огнеупорной футеровки кислородного конвертера и соответствует критерию «новизна».

Анализ патентов и научно-технической литературы не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении, по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Передел чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; кислородно-конвертерным способом возможен двумя способами – монопроцессом и дуплекс-процессом.

Примеры

Выплавка стали производилась монопроцессом из ванадиевого чугуна и дуплекс-процессом из металла-полупродукта при переделе ванадиевого чугуна.

При выплавке стали монопроцессом в 160-тонный кислородный конвертер заваливали металлический лом, заливали ванадиевый чугун, присаживали в ванну кислородного конвертера известь и шлакообразующие материалы, осуществляли продувку кислородом сверху, производили повалку кислородного конвертера для измерения температуры и отбора проб стали, сливали сталь в сталеразливочный ковш, оставляли сталеплавильный шлак, присаживали смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ, производили раздув сталеплавильного шлака и смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала.

При выплавке стали дуплекс-процессом в 160-тонный кислородный конвертер заливали металл-полупродукт, присаживали в ванну кислородного конвертера известь и шлакообразующие материалы, осуществляли продувку кислородом сверху, производили повалку кислородного конвертера для измерения температуры и отбора проб стали, сливали сталь в сталеразливочный ковш, оставляли сталеплавильный шлак, присаживали смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ, производили раздув сталеплавильного шлака и смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала.

В таблицах №1 и №2 приведены примеры осуществления способа нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера, при выплавке стали монопроцессом и дуплекс-процессом с различными технологическими параметрами.

В примерах 2, 5, 8, 11 приведены минимальные значения расхода смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ, сталеплавильный шлак не превращался полностью в твердофазное состояние, т.к. куски смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ не образовывали достаточное количество центров кристаллизации в сталеплавильном шлаке в процессе нанесения шлакового гарнисажа, что снижало эксплуатационные характеристики стойкость шлакового гарнисажа, при этом на повалке кислородного конвертера следующей плавки отмечалось наличие оголения футеровки, что свидетельствовало о низких эксплуатационных характеристиках шлакового гарнисажа.

В примере 4, 7, 10, 13 и приведены максимальные значения расхода смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ, отмечали формирование участков шлакового гарнисажа с непрореагировавшей смесью сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ со сталеплавильным шлаком, осыпи смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ, что подтверждало нецелесообразный перерасход используемых материалов, сталеплавильный шлак в процессе раздува нейтральным газом не в полном объеме распределяется по высоте огнеупорной футеровки и концентрировался на днище кислородного конвертера.

В примере 3, 6, 9, 12 приведены значения расхода смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ, при которых сталеплавильный шлак превращался в твердофазное состояние, не отмечалось формирование участков шлакового гарнисажа с непрореагировавшей смесью сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ со сталеплавильным шлаком, а также осыпей смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ, на повалке кислородного конвертера следующей плавки не отмечалось наличие оголения огнеупорной футеровки, что свидетельствовало о высоких эксплуатационных характеристиках шлакового гарнисажа.

Таблица № 1

Параметр Прототип Предлагаемый способ – монопроцесс Пример 1 2 3 4 5 6 7 Нижнее марочное содержание углерода в марках стали, мас. % - 0,09-0,20 0,20-0,40 Емкость конвертера, т 150 160 Содержание MgO в сталеплавильном шлаке, мас. % 4 13,0 12,7 12,7 11,8 13,5 12,0 Удельный расход МАХГ, кг/т стали - 1,70 2,90 3,54 1,78 2,20 3,79 Удельный расход доломита, кг/т стали 15 - 0,70 1,40 - 1,70 4,43 Время раздува шлака нейтральным газом, мин 0,4 3,1 5,3 4,2 3,5 5,5 5,7 Доля площади огнеупорной футеровки, покрытой гарнисажем, после раздува сталеплавильного шлака нейтральным газом, % 30 100 100 90 100 100 60 Доля площади огнеупорной футеровки, покрытой гарнисажем, после продувки кислородом чугуна следующей плавки, % - 40 95 85 50 90 55

Из таблицы № 1 видно, что для нанесения шлакового гарнисажа с высокой долей покрытия поверхности огнеупорной футеровки после раздува сталеплавильного шлака нейтральным газом и высокой остаточной площади огнеупорной футеровки после продувки кислородом ванадиевого чугуна оптимальным расходом смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ при нижнем марочном содержании углерода в марках стали, мас. %, является:

- 0,7 кг/т сырого доломита и 2,9 кг/т высокомагнезиального материала марки МАХГ при содержании углерода от 0,09 до 0,20;

- 1,7 кг/т сырого доломита и 2,2 кг/т высокомагнезиального материала марки МАХГ при содержании углерода от 0,20 до 0,40.

Таблица № 2

Параметр Прототип Предлагаемый способ – Дуплекс-процесс Пример 1 8 9 10 11 12 13 Нижнее марочное содержание углерода в марках стали, мас. % 0,09-0,20 0,20-0,40 Емкость конвертера, т 150 160 Содержание MgO в сталеплавильном шлаке, мас. % 4 11,8 12,2 11,8 10,2 10,1 9,6 Удельный расход МАХГ, кг/т - 1,89 2,80 4,41 1,35 2,50 3,24 Удельный расход доломита, кг/т 15 0 0,60 4,43 0 0,70 2,03 Время раздува шлака нейтральным газом, мин 0,4 5,63 6,04 5,68 4,11 4,84 5,61 Доля площади огнеупорной футеровки, покрытой гарнисажем, после раздува сталеплавильного шлака нейтральным газом, % 30 100 100 50 100 100 70 Доля площади огнеупорной футеровки, покрытой гарнисажем, после продувки кислородом чугуна следующей плавки, % - 60 95 45 50 95 65

Из таблицы № 2 видно, что для нанесения шлакового гарнисажа с высокой долей покрытия поверхности огнеупорной футеровки после раздува сталеплавильного шлака нейтральным газом и высокой остаточной площади огнеупорной футеровки после продувки кислородом металла-полупродукта, полученного при переделе ванадиевого чугуна, оптимальным расходом смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ при нижнем марочном содержании углерода в марках стали, мас. %, является:

- 0,6 кг/т сырого доломита и 2,8 кг/т высокомагнезиального материала марки МАХГ при содержании углерода от 0,09 до 0,20;

- 0,7 кг/т сырого доломита и 2,5 кг/т высокомагнезиального материала марки МАХГ при содержании углерода от 0,20 до 0,40.

При таком оптимальном расходе смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ не отмечалось участков шлакового гарнисажа с непрореагировавшей смесью сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ со сталеплавильным шлаком с сопровождающимися осыпями смеси сырого доломита и высокомагнезиального материала марки МАХГ. Сталеплавильный шлак в процессе раздува нейтральным газом в полном объеме распределяется по высоте огнеупорной футеровки, полностью превращается в твердофазное состояние. Доля площади огнеупорной футеровки, покрытой шлаковым гарнисажем, после продувки кислородом ванадиевого чугуна или металла-полупродукта, полученного из ванадиевого чугуна, следующей плавки составлял не менее 90 %.

Применение изобретения позволяет снизить расход высокомагнезиальных материалов на 25 % для нанесения шлакового гарнисажа, повысить долю площади огнеупорной футеровки кислородного конвертера, покрытой шлаковым гарнисажем, после продувки кислородом чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; или металла-полупродукта, полученного при переделе чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; следующей плавки не менее 90 %, увеличить стойкость огнеупорной футеровки кислородного конвертера на 12 %, снизить расход огнеупорных материалов для горячего ремонта огнеупорной футеровки кислородного конвертера на 33 %.

Источники информации

[1] Патент RU № 2294379 «Способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера», МПК С21С 5/44; F27D 1/16, опубл. 27.02.2007.

[2] патент RU № 2397253 «Способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера», МПК С21С 5/44; опубл. 20.08.2010.

[3] патент RU № 2132392 «Способ ремонта футеровки конвертера», МПК С21С 5/44; опубл. 27.06.1999.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к восстановлению рабочего слоя футеровки кислородного конвертера для повышения износостойкости шлакового гарнисажа. Способ нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера включает выплавку стали монопроцессом из чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; оставление в кислородном конвертере сталеплавильного шлака предыдущей плавки, присадку высокомагнезиальных материалов, раздув сталеплавильного шлака нейтральным газом, в качестве присадки высокомагнезиального материала используют смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала, расход которых зависит от нижнего марочного содержания углерода в марках стали, мас. %: до 1,7 кг/т сырого доломита и 1,9-3,9 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,09 до 0,20 или 0,7-2,7 кг/т сырого доломита и 1,2-3,2 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,20 до 0,40. Вариант способа включает выплавку стали дуплекс-процессом при переделе металла-полупродукта из чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; оставление в кислородном конвертере сталеплавильного шлака предыдущей плавки, присадку высокомагнезиальных материалов, раздув сталеплавильного шлака нейтральным газом, в качестве присадки высокомагнезиального материала используют смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала, расход которых зависит от нижнего марочного содержания углерода в марках стали, мас. %: до 1,6 кг/т сырого доломита и 1,8-3,8 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,09 до 0,20 или до 1,7 кг/т сырого доломита и 1,5-3,5 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,20 до 0,40. Технический результат заключается в снижении расхода высокомагнезиальных материалов на 25 % для нанесения шлакового гарнисажа, повышении доли площади огнеупорной футеровки кислородного конвертера, покрытой шлаковым гарнисажем, после продувки кислородом чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; или металла-полупродукта, полученного при переделе чугуна с содержанием мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; следующей плавке не менее 90 %, увеличении стойкости огнеупорной футеровки кислородного конвертера на 12 %, снижении расхода огнеупорных материалов для горячего ремонта огнеупорной футеровки кислородного конвертера на 33 %. 2 табл.

1. Способ нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера, включающий выплавку стали монопроцессом из чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; оставление в кислородном конвертере сталеплавильного шлака предыдущей плавки, присадку высокомагнезиальных материалов, раздув сталеплавильного шлака нейтральным газом, отличающийся тем, что в качестве присадки высокомагнезиального материала используют смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала, расход которых зависит от нижнего марочного содержания углерода в марках стали, мас. %:

- до 1,7 кг/т сырого доломита и 1,9-3,9 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,09 до 0,20;

- 0,7-2,7 кг/т сырого доломита и 1,2-3,2 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,20 до 0,40.

2. Способ нанесения шлакового гарнисажа на огнеупорную футеровку кислородного конвертера, включающий выплавку стали дуплекс-процессом при переделе металла-полупродукта из чугуна с содержанием, мас. %: кремния до 0,20; марганца до 0,60; углерода до 5,50; оставление в кислородном конвертере сталеплавильного шлака предыдущей плавки, присадку высокомагнезиальных материалов, раздув сталеплавильного шлака нейтральным газом, отличающийся тем, что в качестве присадки высокомагнезиального материала используют смесь сырого доломита и высокомагнезиального материала, расход которых зависит от нижнего марочного содержания углерода в марках стали, мас. %:

- до 1,6 кг/т сырого доломита и 1,8-3,8 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,09 до 0,20;

- до 1,7 кг/т сырого доломита и 1,5-3,5 кг/т высокомагнезиального материала при содержании углерода от 0,20 до 0,40.