Способ выплавки стали Советский патент 1991 года по МПК C21C5/28 

Изобретение относится к производству стаЛи и может быть использовано в конверторных цехах.

В последнее время получило распространение производство стали в конверторах с комбинированной продувкой, имеющих донтле и верхние или боковые фурмы. Благодаря это-, му стала возможна замена морально устаревших мартеновских печей конверторами. -Однако замена потребует увеличения доли скрапа в составе металлошихты.

Известны конверторные способы производства стали с повьш1енным

00

расходом скрапа в шихте, включаючщие предварительный нагрев лома в

О конверторе с подачей газообразного 00 или лшдкого топлива и окислителя через донные или верхние фурмы.

Ндгрев с.подачей топлива и окислителя только донные фурмы, который указан в аналогах, имеет недостаток, .заключдюпцийся в отставании нагрева верхних и средних слоев шихты по сравнению с нижним. В то же время нагрев с подачей топлива и окислителя только черед верхние фурмы, наоборот, приводит к перегреву и интенсивному окалинообр азованию верхних слоев по сравнению с нижними и средними.

Наиболее близким к описьгааемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали в конверторе с j комбинированной продувкой , включающий -загрузку твердой шихты и металлолома, заливку чугзна и подачу окислительного газа и топлива сверку на поверхность расплава и снизу под уро-Ю вень расплава.

Недостатками способа являются ограничение в количестве перерабатьгааемого металлолома ввиду отсутствия его предварительного нагрева и возможности5 выбросов при заливке чугуна в конвертор.

Целью изобретения является увеличение доли металлолома и ликвидации выбросов во время заливки чугуна. 20

Поставленная цель достигается тем, что по способу, включакйцему загрузку твердой шихты и металлолома, заливку чугуна и подачу окислительного газа и топлива сверху на поверхность рас- 25 плава и снизу под уровень расплава, согласно изобретению,проводят предварительный нагрев твердой шихты и металлолома, а непосредственно перед заливкой чугуна производят дополни- ЗО тельный гомогенизирующий прогрев твердой шихты и металлолома путем подачи через донные фурмы топлива в количестве 1,5-6,0 кг условного топлива на 1 т загруженного металлолома и одновременно воздуха с расходом, составляющим 50-100% расхода, необход1шого для полного сгорания топлива.

Температура в зоне горения топливовоздушного факела составляет 1100- 40 1300 С в зависимости.от вида топлива и условий сжигания, а температура топливо-кислородного факела на 700ЭОО С вьше (1800-230б С) также в зависимости от условий сжигания. Поэтому 45 при переходе.от подачи кислорода к воздуху исчезает вероятность расплавления скрапа и образования жидкой фазы.

С переходом от, кислорода к воздуху . в 4-5 раз увеличивается объем продуктов горения. Это приводит к тому, что горячие дымовые газы на пути к горловине конвертора стремятся проникнуть во все промежутки и щели межДУ кусками лома, вследствие чего интенсифицируется прогрев внутренней части металлической садки, иными

словами, осуществляется гомогенизация металлозавалки по температуре.

Оптимальное количество условного топлива. Подаваемого через донные фурмы за время гомогенизирующего прогрева шихты, составляет 1,56,0 кг на 1 т металлозавалки. При подаче меньшего количества топлива эффект от периода гомогенизации не является существенным. При подаче топлива более 6,0 кг/т период гомогенизации нерационален из-за того, что при хорошем выравнивании темперарутры существенно увеличиваются потери тепла с отходящими газами, и процесс становится экономически невыгодным., По этой же причине нецелесообразна подача воздуха с расходом, превышающим теоретически необходимый для полного сгорания топлива. Если же в период основного нагрева шихты в конверторе образовались лужицы расплавленного металла, то расйлав до заливки чугуна необходимо заморозить. Дпя этого подачу воздуха ведут с расходом ниже 100%, теоретически необходимого, для сжигания топлива. Часть топлива (природного газа, мазута и т.п,), не сгоревшая в результате нехватки воздуха, разлагается под воздействием высокой температуры на низкомолёкулярные соединения с поглощением тепла. Подача воздуха с расходом менее 50% необходимого для полного горения нецелесообразна из-за отсутствия эффекта гомогенизации шихты по температуре.

Ниже приведены примеры конкретной реализации способа стали в конверторе садкой 10 т.

П р и м е р 1. В конвертор загржают 0,5 т извести, 0,4 т каменного угля и 7,5 т металлолома. По донным фурмам подают 6,0 природного газа и 10,0 кислорода, а по верхней фурме - 12,0 кислорода. Через 5-7 мин продувки верх нюю фурму поднимают, а по донным подают Природный газ (расход 3,0 ) и воздух (расход 30 ). Через 5 мин продувку прекращают, заливают 2,5 т чугуна И снова продувают садку донными фур мами кислородом (расход 35м /мин) и природным газом (расход 3,5м/гдан По достижении необходимого состава расплава и температуры металл сливают из конвертора в ковш и разливают. П р и м е р 2. В конвертор загружают 0,5 т извести, 0,4 т каменного угля и 7,0 т металлолома. По донным фурмам подают 6,0 природного газа и 10,0 м/мин кислорода, а по верхней фурме - 12,0 кислорода. Чере:з 5-7 мин продувки верхнюю Фурму поднимают, а по донным фурмам подают природный газ (расход 8,См/ /мин) и воздух (расход 40,0м/мин). Через 6 мин продувку прекращают, за13 3 т чугуна и снова продувают ливают садку донными фурма; 01 кислородом (расход 35 ) и природным газом ({ асход 3,5м /мин). По достижении необходимого состава расплава и температуры металл сливают из конвертора, в ковш и разлившот. Технико-экономические преимущества; описанйрго способа по сравнению с прототипом заключ1иотся в устранении выбросов металла и шпака при продувке после запивки чугуна ив замене 30-80% дорого и дефицитного чугуна более дешевым металлоломом

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ в конверторе с комбинированной про- .;... ... 2 .... : дувкой, включающий загрузку твердой шихты и металлолома, заливку чугуна и подачу окислительного газа и топлива сверху на поверхность расплава и снизу под уровень расплава, от л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью увеличения доли металлолома и ликвидаь выбросов во время заливки чугуна, проводят предварительный нагрев твердой шихты и металлолома, а непосредственно перед заливкой чугуйа производят дополнительный гомогенизирукйций прогрев твердой ших1гы и металлолома путем подачи через донные фурмы топлива в количестве 1,5-6,0 кг условного i (Л Топлива на 1 т загруженного металлолома и одновременно воздуха С расходом, составляющим 50-100% расхоС да, необходимого для полного сгорания топлива.