Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом Советский патент 1988 года по МПК C21C5/28 

10

25

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам передела ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в коквертерах ; Целью изобретения является улучше- |Ние качества получаемого шлака, сни--« жение расхода чугуна и себестоимости стали.

Цель достигается тем, что в конвертер заливают, перед запивкой чугуна стальной лом в количестве 5-12% от массы чугуна при соотношении легр;о-- весного и общего количест ва лома (): и нагревают его до 400 - 15 700°С.

На стадии деванадаи си применяют стальной лом, в ocнoвнo г легковесный, с определенной хорошо развитой поверхностью и как правило5 существен- 20 но оксидирова;нной, Поэтог-г;/ с одной стороны лом, особенно предварительно нагретьй, является сам источникон; эксидов железа 5 играющих важную роль 3 прО1дессе деванадащс- чугуна- образовании ванадиевой шпинели С(Ре„ Mg IfoJO (V, Cr, Fe, , a с дру-- : ой стороны - легковесный JTOM, находясь на поверхности конвертерной ианны, в первые минуты продувки преимущественно окисляется, что допол- ительно вносит оксиды жел:еза в шаак, оБьшёние5 таким образом., ыежфазной Поверхности металл - шлак с лцествен- ускоряет ш.пакообразоваи:ие за счет |гвеличения относительной корости (Ькисления ванадия „

I . Стальной лом за счет киш-аческо- го взаимодействия с жидким чугуном успевает раствориться за скоротеч™ Ный период дева1-:адации,-, что наряду с уменьшенньм расходом окалины (при Использовании лома) и соответственно Количеством непрореагировавших ее окислов позволяет снизить анизотро-- оию свойств пшака и уменыт-1ть содерание металловключений в кем Болае низкая концентрация бапласгных приесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном способст вует величению концентрации ,, О j в за - адиевом гапаке.

Существенное улучшение качества пака обеспечивается предварктепьным авномерньм нагревом стального лома еред стадией даванада.ции чугуна го достигается приса,а;кой лома з онвертер на высокотекпературный ва - адие.вый шлак, оставленный от пре™

t

35

40

45

50

10

25

15

20

5

0

5

0

дыдущей плавки, и подогревом лома топливокислородным факелом до 400 - 700 С перед заливкой чугуна.

При температурах 400 С и более с появлением в окалине вюститного слоя скачкообразно возрастает скорость окисления железа„ В р-езультате в пе - . рирд нагрева и после нагрева лома в атмосфере воздуха поверхность лома оксидируется, что является одним из преимуществ предлагаемого способа для процесса деванадации в дуплекс- плавке.

Нагрев лома свьщ1е 700 С нецелесообразен из-за потерь металла с выбросами при заливке чугуна в конвертер. по причине переокисления легковесного лома, а также существенного снижения скорости нагрева лома до более высоких температур, и, таким образом, потери производительности.

Гетерогенный высоковязкий ванадиевый шлак прогревает нижние слои лома, не ошлаковывая его, В то же время, охлаждаясь за счет передачи теп-. .ла лому, ванадиевый шлак образует гарнисаж - приваривается к днищу конвертера,что в дальнейшем в процес- се деванадации интенсифицирует окисление ванадия в глубине металличе-. ской ванны, а расплавляющиеся и всплывающие со дна частицы пшака иници- - образование ванадиевой шпинели. В результате сформированный шлак обладает укрупненньм шпинелидным зерном . Однако наилучшие показатели качества шлака,а также высокий уровень извлечения ванадия из чугуна в шлак достигаются при применении в основ-. ном легковесного лома с насьшным весом 0,9-1,1 т/м, а именно при соотношении легковесной части лома и общего его количества (0,6-0,8);1. Остальной обычный лом (пакеты, обрезь блюмсов и слябов, лом ножичной и огневой резки) имеет насыпной вес

l,8-2,5 т/м.

Увеличение плотности лома, как и его общего количества (свыше 12% i от массы чугуна) не обеспечивает растворение кусков стального лома за период деванадации, а также ухудшает извлечение ванадия из чугуна в шлак из-за снижения межфззной поверхности и замедления массообмена в зонах метал.пической ванны вокруг нерастворившегося лома.

Повышение доли легковесного лома в шихте чрезмерно переохлаждает металлическую ванну в начале продувки, окисление ванадия затормаживается из- за диффузионных затруднений и соответственно ухудшается процесс шлакообразования, что выражается, в частно .сти, в уменьшении средних размеров шпинелидного зерна ванадиевого шлака. Снижение общего количества лома (менее 5%) нивелирует эффективность его использования {табл.1).

Пример. Б 22-тонных конвертерах дуплекс-процессом с получением на первой стадии (деванадации) вана-- диевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - стали перерабатывают ванадийсодержащий чугун,

Сравнение показателей известньк

содержащий, %: С 4,5; V 0,45; Si 0,24;2о и предлагаемых показывает, что предМп 0,25; Ti 0,25; Сг 0,08; Р 0,05; S 0,024, имеющий температуру 1320 С. Продувку металла на первой стадии процесса ведут 8 мин при одновременной подаче .кислорода через верхнюю фурму и азота через нижние фурмы с расходом соответственно 45 и 2 - 4 . На второй стадии углеро- дистьй полупродукт .додувают до стали марки ЗСП в другом конвертере. При этом известь загружают в кбнвер- тер до заливки полупродукта в количестве 25 кг/т. В- качестве охладителей на стадии деванадации при переделе ванадийсодержащего чугуна из- дВестными способами используют твердый чугун (2 т) и окалину (0,6 т) или только окалину (1,4 т). Твердый чугун присаживают в порожний асонвер- тер до заливки чугуна, а окалину после заливки чугуна.

По предлагаемому способу в качестве охладителей используют стальной лом в количестве 1-2,4 т (5-12% от массы чугуна), в т.ч. легковесного 0,7-1,7 т, при соотношении общего количества лома и легковесной его части 1:(0,6-0,8). Лом.прилагаемый способ позволяет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна , уменьшить количество метал- 25 ловключений), снизить расход жидкого чугуна на 50-150 кг/т и себестоимость стали.

Формулаизобретения

30

Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, включающий завалку твердого металла, окалины, заливку чугуна, продувку окислительш)1М газом с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - стали, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения ка дд чества получаемого шлака, снижения расхода чугуна и себестоимости стали, на первой стадии процесса в конвертер заваливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-12%

45 от массы жидкого чугуна при соот- ношении легковесного и общего количества лома 0,6-0,8:1 и нагревают до 400-700°С.

35

саживают на высокотемпературный ванадиевый шлак, оставленный в конвертере от предьиущ й плавки, и нагревают в течение 5-10 мин топливо- кислородным факелом при суммарной интенсивности подачи кислорода и расходе природного газа 0,7 до 400-700 С. На нагретый лом заливают 20 т ванадиевого чугуна. Окалину

в количестве 0,7-1,0 т (4-5% от ве- са чугуна) начинают присаживать из тракта сыпучих на металлолом перед продувкой, а заканчивают на первых

минутах продувки. Температура полупродукта после продувки 1360-1400 С.

Полученные результаты сведены в табл.1 и 2.

Сравнение показателей известньк

и предлагаемых показывает, что предлагаемый способ позволяет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна , уменьшить количество метал- ловключений), снизить расход жидкого чугуна на 50-150 кг/т и себестоимость стали.

Формулаизобретения

Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, включающий завалку твердого металла, окалины, заливку чугуна, продувку окислительш)1М газом с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - стали, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения ка чества получаемого шлака, снижения расхода чугуна и себестоимости стали, на первой стадии процесса в конвертер заваливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-12%

от массы жидкого чугуна при соот- ношении легковесного и общего количества лома 0,6-0,8:1 и нагревают до 400-700°С.

ица 1

. Себестоимость

стали, рув/т

.Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам передела ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в конвертер ах. Цель изобретения - улучшение качества получаемого шлака, снижение расхода чугуна и себестоимости стали. Способ включает на первой стадии процесса (при получении ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта) завалку в конвертер перед заливкой чугуна стального лома в количестве 5-12% от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома (0,6-0,8):1 и нагрев, до 400-700°С. На стадии деванадации применяют стальной лом, в основном легко&есный, с определенной хорошо развитой поверхностью и, как правило, существенно оксидированной. Предварительно нагретый лом, с одной стороны, сам является источником оксидов железа, играющих важную роль в процессе деванадации чугуна - образовании ванадиевой шпинели. С другой стороны, легковес- ньй лом, находясь на поверхности конвертерной ванны, в начале продувки преимущественно окисляется, что дополнительно вносит оксиды железа в шлак, .Стальной лом за счет химического- взаимодействия с жидким чугуном успевает раствориться за скоротечный период деванадации, что наряду с уменьшенным расходом окалины (при использовании лома) и соответственно количеством непрореагировавших ее окислов позволяет снизить анизотропию свойств шлака и уменьшить содержание металловключений в нем. Более низкая концентрация балластных примесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном способствует увеличению концентрации VjOj в ванадиевом шлаке. Существенное улучшение качества шлака обеспечивается предварительным равномерным нагревом стального лома перед стадией деванадации чугуна. Это достигается .присадкой лома в конвертер на высокотемпературный ванадиевый ишак, оставленный от предыдущей плавки, и подогревом лома до АОО-700 С перед заливкой чугуна, при соотношении дег- KOBecHofi части лома и общего его коли чества (0,6-0,8):1. Способ позволя- ,ет улучшить качество получаемого шла- ка (повысить средний размер шпинелид- ного зерна VjOj, уменьшить количество .металловключений), снизить расход жидкого чугуна (на 50-150 кг/т) и се- бестоимость стали. 2 табл. сл с to СП

80

80

J.O 2,0

7 1.4

-1- 0,6

Усредяенаое отвслеепие измевекня ко«пе.егрЗ:П к ородувки па стадии деваяадацяи.

18,t 12,6

8,8

10,6 12,в 13,2

1142 в70 864 866 861 910

1019 998 930 879 854 938 865 868 882

.889

69-72 54-10 53-75 33-61 53-25 . .62-10 fe4-47 63-52 57-95 54-20 52-12 5t-42 53-87 53-99 54-72 55-08

воавдпя я углерода а ползгпродукге эв 50 R 100% вреиетс

с учетом потерь шлака со сливаемьм полупродуктом.

ТябЛКП 2