Способ выплавки стали в кислородном конвертере Советский патент 1987 года по МПК C21C5/28 

11

Изобретение относится к черной металлургии, и может быть использовано при выплавке стали в конвертерах,

Цель изобретения - сокращение расхода чугуна, ускорение процесса шлакообразования и повышение выхода жидкой стали.

Ввод алюмосодержащих отходов на дно конвертера обеспечивает формирование активного высокоглиноземистого шлака непосредственно после слива чугуна и начала продувки. Этому спо-, собствует BbicoKJTH экзотермический эффект окисления металлического алюминия, содержащегося в отходах, газообразным кислородом. Для -усиления экзотермического эффекта в начальный период продувки фурма устанавливает- ся ниже рабочего положения, при этом угар железа минимален, а скорость окисления алюминия максимальна. Образующийся в результате окисления алюминия глинозем понижает температуру плавления шлака до значения на SO- SO С нгрке температуры, генерируемой в конвертере в первые минуты продувки. После полного окисления алюминия фурма поднимается в рабочее положа- ние и продувка ведется до содержания углерода 0,05-0,10%. Это позволяет упростить технологию выплавки за счет того, что количество лома и чугуна

устана,вл твается постоянным на каждую

Плавку, независимо от марки выплавляемой стали. Это улучшает условия работы и уменьшает потери металла в виде недоливов при разливке стали. в слитки. Для предотвращения снижения выхода жидкой стали вследствие потерь железа с переокисленным шлаком производит повторный ввод алюмосодержащих отходов на шлак, при этом окислы железа восстанавливаются, а нормальная жидкотекучесть шлака поддерживается за счет повышения количества глинозема, снижающего е го температуру плавления. Требуемое содержание углерода получают путем ввода углеродсодержа- шего материала в ковш,

В качестве алюмосодержащих отходов используют шлак производства вторичного алюминия фракции 10-50 мм, содержащий 20-30% алюминия, брикеты от- севов алюминиевой стружки, содержащие А0-60% алюминия, магнитную фракцию процесса сепарации алюминиевого лома с содержанием алюминия 25-40%.

g 0 5 о

5

0 в Q

g

682

При расходе алюмосодержащих отходов, присаживаемых на дно. конвертера, менее 5 кг/т стали не достигается эффект ускорения процессе шлакообра- зования, а при расходе более 15 кг/т стали увеличивается продолжительность периода окисления алюминия, что повышает общую продолжительность продув- ки и снижает производительность кон-- вертера. При продолжительности первого периода продувки менее 10% от общей продолжительности продувки не достигается полного окисления алюминия и снижается скорость окисления углерода во время основного периода продувки. Продолжительность первого периода продувки более 20% от общей продолжительности продувки нецелесообразна, так как при этом алюминий окисляется полностью, а скорость шлакообразования снижается из-за низкого расположения фурмы. При расстоянии среза фурмы над уровнем металла в первый период продувки менее 13 приведенных калибров возрастает вероятность заметаливания фурмы и выхода её из строя, кислородные струи размывают футерввку подины. Устанавливать расстояние более 16 приведенных калибров в этот период нецелесообразно вследствие замедления окисления алюминия.

В табл. 1 представлены значения общей продолжительности Продувки (числитель) и содержание серы в металле в конце продувки (знаменатель) при различных условиях проведения первого периода продувки.

Таким образом, оптимальными параметрами первого периода продувки являются: продолжительность 10-20% от общей продолжительности, положение фурмы 13-16 приведенных калибров над уровнем металла.

При расстоянии среза-фурмы над уровнем металла во время основной продувки менее 18 приведенных калибров повьш1ается количество выносов металла из конвертера и возрастает вероятность выбросов металла и шлака из конвертера. При расстоянии среза фурмы от металла более 20 приведенных калибров повышается ркисленность шлака и снижается скорость окисления углерода, что ведет к снижению производительности конвертера.

Присадка на шлак по окончании npo-i дувки алюмосодержащих отходов в количестве менее 3 кг/т стали не обеспечивает полного восстановления окисло железа, а при расходе более 8 кг/т стали дальнейшего повышения степени восстановления не происходит.

В -табл. 2 приведены значения выхода жидкой стали (%) в зависимости от расхода алюмосодержащих отходов, присаживаемых на шлак по окончании продувки, при различных содержаниях углерода в конце продувки.

Таким образом, максимальный выход жидкой стали достигается в условиях окончания продувки при содержании углерода 0,05-0,10%, при расходе алюмосодержащих отходов, присаживаемых на конечный шлак, в пределах 3- 8 кг/т стали.

Пример 1. Сталь марки ВстЗСП20 емого способа обеспечивает существыплавляли в 350-тонном конвертере. На дно конвертера присаживали 3,5 т магнитной фракции отходов процесса сепарации алюминиевого лома, производили завалку лома и слив чугуна в течение 5 мин (20% общей производительности продувки), продувку производили при положении фурмы 14 при- веденньк калибров от уровня йеталла, после чего фурму поднимали до уровня 19 приведенн ых калибров от уровня металла и вели продувку до содержани углерода 0,08%, после чего присаживали 1,75 т магнитной фракции отходов процесса сепарации алюминиевого лома Затем плавку вьшускали в ковш и науглероживали присадкой кокса. При этом содержание пыпи в дымовых газах в период интенсивного обезуглероживания составило 60-80 г/м, что на 40-50 г/м ниже, чем при проведении процесса по известной технологии, и является свидетельством наличия в конвертере жидкоподвижного, гомогенного шлака. Содержание серы в конце продувки составило 0,020%, что на

0,004% ниже среднего значения этого показателя для плавок, проведенных по базовому варианту. Выход жидкой стали

составил 87%, что на 2-3% выше, чем при выплавке стали по технологии прототипа.

Пример 2, Сталь марки ВстЗСП выплавляли в 350-тонном конвертере.

Было проведено 5 опытных плавок при различных параметрах предлагаемой технологии и одна сравнительная плавка по известному способу. Скорость шлакообразования оценивали по количеству пыли в дымовых газах,

В табл.3 приведены характеристики опытных плавок.,

Таким образом, реализация предлагавенное снижение расхода жидкого чугуна, увеличение выхода жидкой стали и ускорение шлакообразования.

25 Формула изобретения

Способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий завалку на дно шлакообразующих материалов и металлолома, заливку чугуна и продувку ванны кислородом до содержания углерода 0,05%-0,10%, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода чугуна, ускорения процесса шлакообразования и повышения выхода жидкой стали, в конвертер вводят алюмосодержащие отходы в количестве 5-15 кг/т стали, в течение первых 10-20% продолжительности продувки фурму устанавливают на расстоянии 13-16 приведенных калибров от уровня спокойного металла, а в остальное время - 18-20 калибров с повторным вводом алюмосодержащих отходов на пшак в количестве 3-8 кг/т стали в момент прекращения продувки.

Продолжи-Расстояние фурмы над уровнем металла,

тельностьприведен ных калибров

первого

периода 12 13 14 15 16 17 продувки, % от общей продолжительностипродувки

919/0,02123/0,02621/0,02822/0,01721/0,02522/0,02.

1020/0,02515/0,01816/0,02016/0,01922/0,01820/0,02

1524/0,02215/0,01914/0,01815/0,01919/0,02023/0,02

2023/0,02315/0,02014/0,01814/0,01920/0,01919/0,02

2121/0,02422/0,02521/0,02320/0,02419/0,02420/0,02.

Таблица 2

Расход алю- .Выход жидкой стали, %, при содержании углерода мосодержа-в металле в конце продувки,%

щих отхо--г1-1J- -

дов, кг/т 0,04 0,05 0,06 0,08 0,10 0,11

72 73 75 74 75 76

74 82 83

84 84 84

Таблица 1

73 84 85 86 86 86

74 87 87 86 87 87

75 86 87 88 89 89

76 86 87 88 89 89

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 3541/27Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 3

Составитель М.Прибавкии

Техред Л.Сердюкова Корректор С .Черни

Подписное

Изобретение относится к черной металлургии и может быть.использовано при выплавке стали в кислородных конвертерах. С целью сокращения расхода чугуна, ускорения процесса шлакообразования и повышения выхода жидкой стали предлоз} :ено в ванну конвертера вводить алюминийсодержащие отходы. Первую порцию отходов вводят на дно конвертера в количестве 5 - 15 кг/т стали, вторую - .в момент окончания продувки в количестве 3 - 8 кг/т стали. Присадка алюминийсо- держащих отходой по указанной схеме в сочетании с изменением высоты фУр- мы (10-20% продолжительности продувки высота фурмы составляет 13-16 калибров, остальное время 18-20 калибров) позволяет повысить температуру начала процесса и тем самым улучшить процесс шлакообразования. Присадка алюминийсодержащих отходов в момент окончания продувки приводит к восстановлению окислов Fe, Мп и шлака, что повышает выход годного. 3 табл. I (Л с 00 00 о: 00