Способ производства высокоуглеродистой стали Советский патент 1987 года по МПК C21C5/32 

113

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству углеродистой стали в кислородных конвертерах,

Цель изобретения - улучшение де- сульфурации и дефосфоратщи металла, повышения качества стали.

Ввод на лом значительного количества извести позволяет в первые мину ты продувки, когда шлак насьш1ается окислами железа в результате повышенного положения фурмы и идет интенсивное окисление кремния чугуна,быстрее достичь высокой основности шлака. Это способствует более ранней д ефосфорации металла. Однако в этот период существует еш,е много нерастворившихся кусков извести, которые повышают гетерогенность шлака. В дальнейшем, когда фурма выведена на рабочий уровень продувки ухудшению шпакообразования способствует повышение интенсивности выгорания углерода Поэтому, для того, чтобы в этот момент исключить присадку плавикового шпата перед скачиванием промежуточного шлака производится кратковременный цикличный подъем и опускание продувочной фурмы с одновременным снижением интенсивности дутья. Этот прием позволяет усилить перемешивание шлака с введенной известью и резко повысить в нем содержание оксидов железа. В результате в шлаке быстро растворяются как неусвоившиеся куски извести, так и введенная в этот период известь. Шпак ста новится высокоосновным, гомогенным и реакцион- носпособным по отношению к фосфору и сере, что позволяет повысить переход значительного количества фосфора и частично серы из металла в шлак.

После скачивания шлака из конвертора снова производят операцию по циклическому изменению положения фурмы с одновременным вводом извести. Шлак быстро становится жидкоподвиж- ным и до конца продувки, когда темпе ратура металла и шлака достаточно высока, создаются благоприятные условия для проведения глубокой десуль- ф рации металла. Таким образом,прием циклического изменения положения фурмы с одновременным снижением интенсивности дутья и вводом в конвертер извести позволяет перед скачиванием птака успешно проводить дефосфорацию

-

15

20

g

10 25

а после скачивания десульфурацию металла.

Продолжительность цикличного изменения положения фурмы в указанных выше пределах определяется количеством образующихся в этот момент окислов железа в шлаке. Если продолжительность этого приема составляет величину более 2 мин, то шлак насыщается значительным количеством окислов железа, что нежелательно, так как шлак вспенится и скачивание его будет затруднительным. Кроме того, высокое содержание окислов железа отрицательно скажется на стойкости футеровки конвертера. При продолжительности цикличного изменения положения фурмы менее 1 мин в шлаке .образуется недостаточное количество окислов железа, необходимое для полного растворения вводимой в этот момент извести, что приводит к неполному удалению фосфора и серы из металла.

С целью устранения переокисления шлака в период проведения цикличного изменения положения фурмы снижают интенсивность дутья. Если интенсивность дутья уменьшить менее чем в 1 ,5 раза, по сравнению с рабочим режимо.м продувки, то произойдет переокисление шлака. В случае снижения интенсивности дутья более чем в 2 раза, в шлаке образуется недоста35 точное для быстрого растворения извести количество окислов железа.Кроме того снизится скорость выгорания углерода из металла, что отрицательно скажется на продолжительности

40 плавки.

Под циклом понимается изменение положения фурмы с момента подъема ее от рабочего уровня продувки до крайнего верхнего положения, равное

45 25-30 калибрам (амплитуда) и опускание фурмы до рабочего уровня. Предлагаемые параметры амплитуды и количество циклов определяются интенсивностью перемешивания шлакового расп- 50 лава с вводимой в конвертер известью, а также скоростью подъема и опускания фурмы.Если амплитуда изменения положения фурмы составляет величину более 30 приведенных калиб55 ров, то уменьшится интенсивность перемешивания шлака и извести. Кроме того, при такой амплитуде появляется опасность попадания струи на футеровку конвертера. Если амплитуда

30

3

изменения положения фурмы состапит величину менее 25 калибров, то в шлке не будет образовываться того количества железа, которое необходимо для быстрого растворения извести,Интенсивность перемешивания шлака с известью уменьшается и при использовании менее пяти циклов перемещения фурмы.Увеличение циклов более 15 раз не целесообразно,так как интенсивность перемешеванияостается постоянной В таблице приведены данные, полученные при осуществлении предлагаемого способа в зависимости от предлагаемых параметров выплавки канатной стали в кислородном конвертере. Пример 1. Известный способ. В 350-тонный конвертер загружают 70 т металлолома и заливают 292 т жидкого чугуна, содержащего,%: Si 0,47; Мп 0,57; Р 0,18; S - 0,028 с температурой 1350°С, На лом перед заливкой чугуна вводят известь в количестве 49,8 кг/т , стали (56% от общей навески). Часть извести (28,1 кг/т стали) вводят с 1 по 2 мин продувки. Плавиковый шпат в количестве 3,2 кг/т присаживают в конвертер на 8 и 15 мин продувки. Продувку начинают нри положении фурмы 3 м и на 4-й минуте продувки ее опускают до рабочего уровня (1,3 м) который сохраняют до начала скачивания промежуточного шлака и затем до конца продувки. Расход кислорода в течение всего периода продувки составляет 900 им /мин. На 15-й минуте продувки производят скачивание промежуточного шлака, имеющего основность 2,3 и содержащего 21,3% общего количества окислов железа. Содержание фосфора и серы в металле соответственно составляет 0,021 и О,027%.После скачивания шлака в конвертер присаживают 1,2 кг/т стали плавикового щпата и 11,2 кг/т стали извести. Продувку заканчивают при содержании углерода в металле 0,66% и температуре 1570 С. Готовая сталь содержит, %: С 0,71; Мп 0,62; S 0,021; Р 0,017.

П р и м е р 2. Предлагаемый способ. В 350-тонный конвертер загружа

5

ют 72 т лома и заливают 290 т чугуна, имеющего состава,%: Si 0,49; Мп 0,53; Р 0,19; S 0,030 с температурой 1355 С. На лом перед заливкой

чугуна вводят известь в количестве 55,3 кг/т годной стали (68% от общей навески). На 8-й минуте продувки присаживают 1,2 кг/т стали пла0 викового шпата. Продувку начинают при положении фурмы 3,1 м и на 4-й минуте ее опускают до рабочего уровня (1,2 м), который сохраняют до начала проведения циклического изменения

5 поло-жения фурмы.

Интенсивность продувки составляет 900 нм /мин. За 1,5 мин до скачивания промежуточного шлака проводят 0 операщда по цикличному изменению положения фурмы. Для этого снижают расход кислорода до 500 нм /мин (1,5 раза меньше, чем рабочий режим) и производят подъем и опускание фурмы 5 на высоту 2,5 м (28 приведенных калибров) в количестве девяти циклов. После проведения двух циклов в конвертер вводят известь в количестве 10 кг/т стали. После окончания опе- 0 рации по цикличному изменению положения фурмы (на 15-й минуте продувки) скачивают промежуточный щлак, который имеет основность 3,7 и содержит 26,3% общего количества железа. Со- с держание фосфора и серы в металле соответственно составляет 0,016 и 0,021%. После скачивания шлака снова проводят операцию по цикличному изменению положения фурмы в течение 0 Ij3 мин. Амплитуда колебания фурмы составляет 2,5 м (28 приведенных калибра)/ в количестве 13 циклов и расходом кислорода 500 нм /мин. Количество присаженной извести в процессе 5 этой операции составляет 13 кг/т стали. После окончания операции по цикличному изменению положения фурмы ее опускают до уровня 1,3 м и увеличивают расход кислорода до 900 нм / Q /мин. Продувку закончивают при содержании углерода 0,68% и температуре металла 1575 С. Готовая сталь содержит,%: С 0,72; Мп 0,58; S 0,014; Р 0,01I .

Из приведенных примеров и данных таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получить в готовой стали меньшее содержание фосфора и серы соответственно на 0,006% и 0,007% с одновременным снижением расхода извести на 10,8 кг/т и плавикового шпата на 3,6 кг/т годной стали. Уменьшение в стали фосфора и серы позволяет повысить качество канатной стали и увеличить процент производства стали для металлокорда. Формула изобретения

Способ производства высокоуглеродистой стали в конвертере, включаюРедактор Г.Волкова Заказ 5097/26

Составитель М.Прибавкин Техред И.Попович

Корректор

Тираж 549Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

щий ступенчатый дутьевой режим,промежуточное скачивание шлака в процессе плавки, отличающийся тем, что, с целью улучшения десуль- фурации и дефосфорации металла, повышения качества стали, в течение 1 - 2 мин до и после скачивания шлака производят цикличное изменение положения фурмы в количестве 5-15 циклов с амплитудой колебаний 25-30 приведенных калибров от рабочего уровня продувки с одновременным снижением в 1,5 - 2,0 раза интенсивности подачи ва слорода по отношению к рабочему режиму дутья.

Корректор И.Эрдейи

Предложение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке высокоуглеродистой стали в конвертерах. С целью улучшения рафинирования металла от серы и фосфора предложено до и после промежуточного скачивания шлама производить цикличное изменение положения фурмы с одновременным снижением расхода кислорода. Колебание фурмы в течение 1-2 мин при амплитуде 25-30 калибров от рабочего положения фурмы с одновременным снижением расхода кислорода в 1,5-2 раза приводит к вспениванию шлака перед его скачиванием и быстрому образованию реакционно-способного шлака в момент его заведения после скачивания. 1 табл. сл со. 4 05 05 СО