Способ плавления твердого железосодержащего материала Советский патент 1993 года по МПК C21C5/28 

Изобретение касается способа плавления железосодержащего материала в предварительно восстановленной форме и/или твердого железа-сырца для получения стали, при котором тепло для плавления подается снизу с помощью горелки и жидкий материал, отбираемый из емкости плавления, собирается в ковше, в котором в случае необходимости осуществляют дополнительные стадии сплавления.

Изобретение направлено на создание способа вышеуказанного типа, с помощью которого может быть получена гомогенная ванна с расплавом с соответствующим содержанием углерода, без избыточного количества оксида железа, в шлаке и как следствие повышено качество металла. Для решения этой задачи в соответствии с изобретением используют разгрузку без добавки угля и заготавливают тепло для расплава в результате сжигания углеводородов при соотношении ниже стехиометрическо- го, в частности натурального газа, и в результате уменьшение потока кислорода при сжигании устанавливают желаемое С-содержание ванны. В результате того, что загрузку осуществляют без добавки угля, горение в зоне сгорания и, таким образом, температуру в зоне расплава можно устанавливать и регулировать более точно, что00

ю ю о о

GJ

бы избежать локальных чрезмерных реакций горения в ванне, которые могут возникать при применении кускового угля. В результате того, что сгорание в результате установления уменьшенного потока кислорода проводят при соотношении ниже стехиометрического, в плоскости горелки можно обеспечить содержание углерода с тонким распределением в виде сажи, которая может быть быстро и гомогенно растворена в ванне. Регулировать поток кислорода можно при этом непосредственно для установления желаемого содержания углерода в ванне. Равномерное и гомогенное распределение углерода в ванне приводит одновременно к более высокой чистоте расплава и в результате отказа от подмешивания углерода можно более трчно управлять другими целевыми металлургическими работами. В частности способ в соответствии с изобретением позволяет одновременно предпринимать, обессериваниеили обесфосфорирование путем добавления соответствующих-средств для шлакования.

Выгодно проводить способ в соответствии с изобретением таким образом, чтобы сгорание проходило приблизительно с 0,9- кратным от стехиометрического количеством кислорода.

Чтобы можно было проводить металлургические работы, как например обессеривание или обесфосфорирование. выгодно добавлять шлакообразователи, такие как СаО или МдО. В соответствии с изобретением предпочтительно осуществлять процесс таким образом, чтобы использовать с загружаемыми веществами, подлежащими расплаву, шлакообразователь, как CaOr MgO и АЬОз. Применение этих шлакообразовате- лей для одновременного осуществления желательных металлургических реакций имеет такое преимущество, что может быть снижена агрессивность шлаков в необходимой мере. Для уменьшения агрессивности шлаков достаточно снизить содержание оксида железа на 40-60%. что возможно при приме- шивании СаО, МдО и АЬОз. Лримешивание СаО и МдО, благодаря сильно основной реакции этих добавок наряду с обессеривани- ем и обесфосфорированием, приводит к дальнейшей нейтрализации шлаков, напротив добавляемый АДОз ведет себя в шлаке нейтрально и поэтому становится эффективным как разбавитель. В общем такие добавки позволяют значительно снизить количество РеО в шлаках и в результате этого значительно уменьшить агрессивность шлаков.

В частности предпочтительно способ в соответствии с изобретением проводить таким образом, чтобы шлак содержал 10-13% SlOa; 3-3,5% МпО; 7-8% AI203, 5-6% СаО, 7-8% МдО, 3-4% СпгОз и до 5% обычных примесей, остальное - FeO. При регулировании состава шлаков таким образом можно явно снизить агрессивность шлаков.

Для улучшения использования энергии выгодно в рамках способа в соответствии с изобретением вдувать воздух для полного

сгорания отходящих газов выше плоскости горелки, в частности приблизительно на половине высоты емкости для расплава. При таком полном сжигании отходящих газов можно возникающую при этом дополнительную энергию передать на железный лом, причем необходимый для сгорания количество воздуха или кислорода можно вдувать через ряд насадок выше горелки.

Пример 1. Для плавления железного

лома устанавливают горелку с стехиометри- ческим фактором А 1 и состав шлака с содержанием: 10% SI02,3% МпО. 7% АЬОз. 5% СаО. 7% МдО, 3% СгаОз и до 5% обычных примесей, содержание FeO в шлаке было определено 60-65%.Пример 2. При установлении ниже стехиометрического фактора А 0,8-0,9 добавляют шлакообразователь для получения шлака с составом 13% SIO. 3,5% МпО, 8%

д|20з, 6% СаО. 8% МдО и 4% СгаОз Содержание FeO было определено 40-50%, в результате чего вынос железа явно улучшается и агрессивность шлака явно снижается. Пример 3. Загружают 100-120 г

скрапа (со всеми возможными загрязнениями, а также, ржавчиной) в час в емкость. Добавка 20-30 кг присадочных материалов (одного из приведенных составов) вводится непрерывно в загруженный скрап. Газокисдородные горелки загружаются количеством газа в сумме 4450-5000 Нм3 природного газа в час и 8000-9000 нмэ/ч кислорода. Количество вторичного кислорода устанавливается на 4000-5000 Нм/час. За 30 мин

наполняют 50-тонную ванну. В течение времени наполнения вводится 12-20 кг FeSi/т для металлртермической реакции со шлаком и таким .образом сталь .от начальной температуры 10-30°С выше температуры

Ликвидус до 70-100°С выше температуры Ликвидус. При необходимости во время добавки Si вводится еще дополнительно приведенный в патенте присадочный материал, чтобы предотвратить сильное вспенивание.

. После наполнения ванны № 1 она на своей тележке отъезжает из-под бокового выпускного отверстия, конвертер одновременно слегка наклоняется назад, с другой стороны под боковое выпускное отверстие подъез

жает на своей тележке пустая улавливаю-пуск расплава и шлака, отличающийся щая ванна, конвертер снова устанавливает-, тем, что, с целью повышения качества Меся вертикально ив следующие 30 минталла, в качестве шлакообразующих исполь- наполняется следующая ванна, так что пол- эуют материалы, содержащие CaO, МдО: и учается производительность около 100 т/ч.5 А1гОз, которые вводят в количестве, обеспе- Ф о рмулаизобретениячивающем получение шлака, содержащего, 1. Способ плавления твердого железо-%: 10-13; МдО 3-3,5; А120з 7-8; СаО содержащего материала, включающий за-5-6; МдО 7-8; СгсОз 3-4; примесей 5; FeO -v грузку металлической шихты в емкость,остальное, а расход кислорода по ходу под- подачу через горелки углеводородного топ-10 ачи уменьшают и прекращают при достиже- лива и кислорода ниже поверхности шихтынии заданного содержания углерода, при при коэффициенте расхода окислителяэтом расплав и шлак выпускают непрерыв- меньше стехиометрического, подачу вышено в нижней части емкости, горелок кислорода для полного дожигания2«Способ по п.1, отличающийся отходящих газов, нагрев и плавление ших-15 тем, что углеводородное топливо и кислород ты, ввод шлакообразующих материалов, вы-подают с коэффициентом расхода 0,9.

Использование: производство стали путем плавления железного лома, губчатого железа в восстановленной форме, твердого железа-сырца. Сущность изобретения: тепло для плавления подают с помощью горелки, установленной ниже поверхности шихты, в которую подают топливо и кислород при коэффициенте расхода менее стехио- метрического. Предпочтительно топливо и кислор од подают при коэффициенте расхода, равном 0,9. Выше горелок подают кислород для полного достижения отходящих газов. В емкость подают шлакообразующий материал, содержащий CaO. MgO и АЬОз-ДО получения шлака, содержащего, %: 10-13 SI02,- 3-3,5 МпО; 3-8 5-6 CaO; 7-8 MgO; 3-4 СпгОз примеси 5 и FeO - остальное. По ходу продувки расход кислорода уменьшают и при достижении заданного содержания углерода в расплаве подачу кислорода прекращают. Образующиеся расплав и шлак непрерывно выпускают в нижней части емкости. 1 з.п. ф-лы.