Способ выплавки стали Советский патент 1983 года по МПК C21C5/28 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при выплавке стали в конвертере.

Известны способы выплавки стали в конвертере путем продувки ниже уровня поверхности шихтовых материалов (снизу.) кислородом в оболочке защитной среды и дополнительно сверху топливо-кислородным дутьем l , посредством топливо-кислородной продувки сверку 2J, при помощи продувки снизу кислородом в оболочке защитной среды и дополнительно сверху топ ли во-кислородным или. ТОЛЬКО кислородным дутьем з .

Также известен способ выплавки стали путем продувки снизу кислородом в оболочке газообразной защитной среды и дополнительно сверху кислородом, предусматривающий в период предварительного нагрева лома в конвертере подачу жидкого топлива по каналам донных фурм, по которым после заливки чугуна при продувке подают газообразную защитную среду 4j ,

Эти способы обеспечивеиот воз можность увеличения доли лома до 40% и более с проведением предварительного нагрева лома в конвертере перед заливкой чугуна топливо-кислородным дутьем снизу или сверху, или одновременно снизу и сверху. При этом топливо может, быть в газообразном, жидком или твердом состояниях.

Недостатками известных способов является то, что при высокотемпературном предварительном нагреве лома в конвертере могут образовываться высокоокисленные жидкий шлак и металл и при последующей интенсивной заливке на такой расплав жидкого чугуна и перехода на продувку возможны болыцие выбросы металла и шлака. Указанные недостатки приводят к снижению выхода жидкой стали, потере производительности, к ухудшению условий труда и увеличению удельных энергозатрат.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому рез1 льтату является способ выплавки стали, включакиций завалку в конвертер твердой металлошихты, предварительный нагрев ее топливокислородным факелом, заливку чугу-. на и последующую продувку 5 .

Недостатками известного способа являются,высокие удельные энергозатраты, а также выбросы металла и шлака при заливке чугуна.

Целью изобретения является снижение удельных энергозатрат и предотвращение выбросов и шлака при заливке чуг/на.

Поставленная цель достигается тем, 4TQ согласно способу выплавки

стали, включающему завалку в конвертер твердой металлошихты, предварительный нагрев её топливо-кис-. лородным факелом, заливку чугуна и последующую продувку, предварительно нагретую металловавалку перёд заливкой чугуна подвергают восстановительной обработке.

Уровень предварительного нагрева металлсшихты превышает темпера-0 туру плавления лома, например, на 20-100 С выше температуры ликвидус, обеспечивает получение расплава заваленных шихтовых, материалов с заданной температурой.

5 Восстановительная обработка

производитсяпутем присадки в конвертер жидких или твердых раскис- . . ляющих материалов, например ферросплавов, углеродосодержащих матёриалов или неокислительной продув0ки снизу/ или сочетания неокислительной продувки снизу с присадкой раскисляющих материалов, в том чис-. ле порошкообразных.

Расход восстановителей составляг

5 ет 0,5-5,0 от стехиометрически необходимого для полного восстановления образующихся окислов.

Вместе с твердой металлошихтой (ломом, металлизованными окатышами

0 и т.д.) в конвертер можно присаживать для предварительного нагрева и другие материалы, расходуемые при плавке, например более 20% от общего расхода на плавку извести,

5 кокс, графитовый бой, антргщит, рудосодержащие материалы. Как и в известных способах предварительный нагрев твердой металлошихты в конвертере и продувку после эешивки чу-.

д Гуна можно производить за счет топливо-кислородноГо дутья как только снизу или сверху, так и одновременно снизу и сверху.

П ри мер . В наклонно расположенный 1,5 т конвертер, футеровка которого нагрета до , оборудованный для продувки снизу кислородом в оболочке природного газа двумя установленными в днище фурма0 ми выполненными в виде двух концентрично расположенных труб, об разующих центральный тракт для подачи кислорода диаметром 8 мм к

тракт подачи природного газа - кольj цевой зазор шириной в 1,0 мм, подают кислород и природный газ сниЗУ и дополнительно топливо-кислородное дутье сверху.

При подаче по кангшам данных фурм для защитной среды 0,2

азота, завали&ают 600 кг стального лома с 45 кг извести (около 65% от Общего расхода на плавку) и 15 кг (в отдельных плавках до 30 кг) графитового боя (И.ЛИ коксина) Хста5 нааливают постоянные продувочные

.расходы снизу кислорода 2 нм-З/мин и природного газа 0,2 , переводят кончертер в вертикальное положение, опускают топливо-кислородную фурму в. конвертер с одновременным включением сверху подачи природного газа с расходом 5 и кислорода с расходом 11 . При давлении топливокислородного факела на условную поверхность нагреваемого лома около 0,003 кг/см в течение 4 мин греют заваленную часть шихты. Затем фурмУ поднимают из конвертера с од новременным прекргицением подачи кислорода и природного газа сверху. При помопш термозонда замеряют температуру расплава и отбирают пробы метсшла и шлака для химаналиэа.

После этого заменяют топливокиспородное дутье на подачу с соот ветствующим расходом азота, присаживают б кг силикокальция марки продувсшт азотом снизу в течение 1 мин, с помощью термо онда снова отбирают пробы металла и шлака для химанализа, наклоняют конвертер под заливку чугуна, заливают 900 кг передельного чугуна состава, %8 С 4,3; Si 0,8; Мп 0,85; Р 0,07; S 0,04, при 1280с. Азот в дутье снизу заменяют на кислочрод и природный газ с указанными пострянными продувочными расходамн, устанавливают конвертер а вертикальное положение, опускают топливо-кислородную фурму в конвертер с одновременной подачей сверху 5 HMVMHH природного газа и 11 кислорода, присаживают остальную часть извести. Продувку производят при таком же положении фурмы, как и hpiH, нагреве лома. Через 2 MHh от начала продувки, после заливки чугуна, расход природного газа в дутье сверху сокрйщают на 75%, а фурму-опускают до уровня, обеспе- . чивающего давление дутья сверху на поверхность продуваемой ванны порядка 0,05 кг/см, и продолжают продувку до начала падения факела.

После этого фурму выводят из конвертера с одновременным прекращением подачи дутья сверху. Подачу кислорода и природного газа снизу заменяют на соответствующие расходы азота. Продувку ванны азотом осуществляют 0,5 мин, затем конвертер наклойяют и производят необходимые технологические операции в обычной последовательности.

Продолжительность продувки после зёшивки чугуна составляет 6,5 мин. Окисленность ишака за время его восстановительной обработки после предварительного нагрева.лома изгленяется в среднем с 40,4% до 7,8% FeO.

По сравненик) с продувкой только кислородом сверху, при 25% лома в металлозавалке, снижение удельного расхода топлива составляет 0,5%. Химический хюстав металла после продувки: С 0,10; Мп 0,21; Р 0,014; S 0,017. Температураметал0 -ла 1660°С. Выход жидкого металла 9-2,3%. Расходы кислорода, природного газа и азота из расчета на 1 т металлозавалки составляют соответственно 75, 19 и 2 нм.

Положительный эффект от внедрения изобретения обусловлен снижени ем по сравнению с продувкой только Сверху кисло Ьдом себестонмости выплавляемой стали и приведенных затрат на 6,2%, улучшением условий труда и сокращением удельных расходов топлива.

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ, включакщий .завалку в конвертер твердой металлошихты, предварительный нагрев ее топливо-кислородным факег лом, . sajiHBKy чугуна и последующую продувку, о т л а ю щ и И с я тем, что, с целью см жения удельных энергозатрат и предотвращения выбросов металла и шлака при заливке чугуна и продувке. предварительно нагретую металлоэавалку перед заливкой чугуна подвергают восстановительной обработке. 2.Способ по п. 1, отлнч.ающийся тем, что средняя температура предварительного нагрева лома на 20-10р°С превышает температуру ликвидуса. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что восстановительная обработка производится путем присадки в конвертер жидких или твердых раскисляющих материалов, например ферросплавов, углеродосодержащих материалов или неокислительной продувки снизу, или сочетания неокислйтельной продувки снизу с присадкс1ми раскисляющих материсшов, в том числе порошкообразных. 4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что расход вос-с становителей составляет 0,5-5,0 от р стехиометрически необходимого для полного восстановления образующихся окислов.