Способ продувки низкомарганцовистого чугуна Советский патент 1983 года по МПК C21C5/28 

(54) СПОСОБ ПРОДУВКИ НИЗКОМАРГАНЦОВИСТОЮ ЧУГУНА

Изобретение относится к черной ме таплургии, конкретнее к способам передела специальных чугуИОВ в кислородных конвертерах. Известен способ производства сталв в коювертере, в котором в начальный пер од продувки, т.е. в первые 8-16 мин; в течение которых содержание углерода снижается до 2,0%, подача кислорода производится; в количестве большем, а в конечный период, т.е. в течение последних 4-12 мин, в количестве, меньшем теоретически необходимого для. окисления углерода в эти периоды. При этом во втором периоде продувки кислород подают в количестве 1,7-2,0 .мин (18-. 21 на 1 м2 поверхности ваины}. /Давление струи газа у поверхности жвд; кой, ванны, по крайней мере во 2--ам пе- риоде, должно поддерживатьсяна уровне 0,,5О кг/см, а общее колвчёсгао кислорода, подаваемого иа протяжение всего времени продувки, должно состав лять 110-112% от теоретически необ- ходимого Cl } Недостатком этого способа является то, что при использовании нвзкомарганцовистых чугунов( марганца менее О,ЗО%) повышенный расход кислорода в начала- , ный период приводит к резкому увеличению выноса металла из конвертера вэ-за отсутствия жидкой фазы шлака, заметаплвванию фу1мы в газоотвод1Ш1его тракта. Навболее близким к предлагаклому по технической сущности и достигаемому редутштату является способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку ло ма, аалишсу чугуна, ввод нвдако абразу щих, продувку кислородом с переменным положением фурмы над уровнял спокойиой вавны, в котором продувку ведут с интенсивностью расхода кислорода в пред&лах 13ОО.:.150О (4О-47 1Ш 1 м поверхности ванвы) 2} Недостаткам этого способа является то,что при переделе иизкомарганпеввстого. чугува вевозможно обеспечить продувку без заметапливания фурм и гаэоотводяще го тракта вследствие повышенного выноса металла. По№1шенный вынос металла объясняется резким ухудшением образования жидкопоовижного шлака в отсутствие окислов марганца. Целью изобретения является предотвращение заметалливания фурм и газоотводящего тракта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали в конвертере, включающему завалку лома, заливку чугуна, ввод шлакообразуютянх, продувку газообразным кислородом с переменным положением фурмы и изменением интенсивности расхода кислорода в ходе продувки, продувку ведут с интенсивностью расхода кислорода 1О-25м/м на 1 м поверхности ванны до израсходования 15-50% общего кислорода, необходимого на плавку, а затем продувают с интенсивностью расхода кислорода ЗО-8О на 1 м поверхности ван ны. При переделе низкрмарганцов истого чугуна, для предотвращения заметалливания фурм, горловины конвертера и газо отводящего тракта необходимо с самого начала продувки навести в конвертере жидкоподвижный слой шлака, который ассимилировал бы выделяющиеся частицы металла. После того, как наведен активный жидкоподвижный шлак, задачей является только поддержание шлака в жидкоподвижном состоянии, что возможно путем, регулирования положения фурмы над уровнем ванны и интенсивности дутья в процессе продувки. Принципиальным отличием предложенного способа является то, что при переделе низкомарганцовистого чугуна определенный расход кислорода лимитирует условия образования жидкоподвижного шлака в начале продувки на единицу поверхности ванны и обеспечивает дальнейшее увеличение внтенсввности подачи кислорода в ванну без заметалливания фурм и газоотводящего тракта. Продувка ванны в первый 1юриод с интенсивностью расхода кислорода менее 1О м /мин на 1 м поверхности вангаа не рекомендуется вследствие накопления окислов железа в шлаке н выбросов металла и шлака в. период интенсивного обезуглероживания за счет ее взрывоо&разного характера, а также повышения длительности продувки н плавки в целом Продувка ванны с интенсивностью расхода кислорода более 25 м /мин на 574 1 м 2 поверхности ванны не обеспечивает предотвращение заметалливания фурм и газоотводящего тракта при увеличении интенсивности расхода кислорода во втором периоде из-за резкого увеличения выносов металла из конвертера в отсутствии жидкоподвижного шлака. Таким образом, интенсивность расхода кислорода на единицу поверхности ванны в первый период продувки ограничивается и составляет 1О-25 м /мин на 1 м поверхности ванны. Увеличение интенсивности расхода кислорода в период с 10 до 25 на 1 м поверхности ванны рекомендуется при повышении температуры; сливаемого чугуна. Снижение интенсивности расхода кислорода во втором периоде продувки менее 30 на 1 м поверхности ванны невозможно из-за увеличения длительности дутья и плавки в целом, а увеличение интенсивности расхода кислорода более 80 м /мин на 1 м поверхноет и ван№1 сдерживается пропускной способностью газоотводящего тракта. При расходе кислорода в начале продувки с интенсивностью 1О-25 м /мин на 1м поверхности ванны менее 15% от общего количества расходуемого кислорода .на плавку невозможно образование в достаточном количестве жидкого шлака, необходимого для нормальной продувки при переходе на повышенную интенси ность расхода кислорода во втором периоде, а при расходе кислорода более 50% от общего расхода на плавку увеличивается длительность плавкИ без существенного снижения выносов металла из конве{ тера. Пример 1. На дно конвертера присадили 5 т извести, завалили 1ОО т лома и на лом присадили еще 5 т извести. Затем сливают 300 т чугуна с содержанием марганца 0,25% и температуре 140О°С. Содержание в чугуне других элементов составляет, %: кремний 0,65; сера О,02; фосфор d,O7O. Начало продувки проводят при положении фурмы 3,О м над уровнем ванны с последующим постепенным снижением в процессе продувки до 0,9 м на 8 мин. Расход кислорода в течение 9 мин от начала продувки составляет 10 на 1 м поверхности ванны (ЗЗО ) с даль нейшим увеличением доЯЗО м /мин на 1 м поверхности ванны (990 м /мин) до конца продувки. На второй, третьей и пятой минутах продувки присадили порциями по 3,О т еще 9,0 т извести. Про дунку заканчивают при содержании углерода в металле 0,07% и температуре 1640с.Общий .расход кислорода 19800 м в том числе при пониженном расходе кислорода в первом периоде продувки 2970 м, что составляет 15% общего .количества расходуемого кислорода на плавку. Общая длительность продувки составляет 26 минут. Для раскисления присаживают в ковш 1,9 т Fe Si , 2,2 т FeMn, 0,8 т коксика и 56О кг алюмини Получают сталь с содержанием, %: С 0,14; 5i 0,18; Мп О,37; 5 О,014; фодфор 0,01О. Выход стали 92,82%. Продувка протекает спокойно.мягкр, без выбросов и заметных выносов. По окончании продувки заметалливания фурм и газоотводящего тракта не обнаружено. Пример 2. На дно конвертера . присадили 5 т извести, завалили 100 т лома и на лом ввели еще 8 т извести, i Затем слили ЗОО т чугуна с содержание марганца 0,22% и температуре Чугун содержит, %: кремний 0,45; сера 0,02О и фосфор О,025. Продувку нач нают при положении фурмы 3,О м с поо ледующим снижением за 7 мин до 1,1м Расход кислорода в течение 13 мин от начала продувки составляет 25 м /м на 1 м поверхности ванны (825 с дальнейшим увеличением расхода киолорода до 80 м /мин на 1 м поверхности ванны (264О м /мин). На второй третьбй и четвертой минутах присадили порциями по 2,5 т еще 7,5 т извести, а на 9 мин - 0,5 т плавикового шпата. Продуику заканчивают при содержании в металле О,08% углерода и температуре 1640°С. Общий расход кислорода составляет 198ОО м, в том числе в первом периоде при пониженном расходе кислорода 99ОО м или 5О% общего ко личества расходуемого кислорода. Общая длительность продувки 15,8 мин. Для раскисления присадили в процессе выпуо Уа металла в ковш 1,9 т Fe Si , 2,2 т FeMn, 0,8 т кокса и 550 кг алюминия. Получили сталь состава, %: С О,15; 5 О,18; Мп 0,38; 5 0,012 и Р О,00 Выход стали 92,75%. По окончанви продувки заметаллива- ния формы, горловины конвертера и газо отводящего тракта не обнаружещо. Пример З.В конвертер присади ли idO т лома и 10 т извести. Затем слили ЗОО т чугуна с содержанием 0,10% марганца и температуре 1420°С Чугун содержит, %: 0,55; сера О,О17 и фосфор 0,060. В процессе продувки присадили порциями по 2,5 т еще 10 т извести. Продувку начинают при положении фурмы 3,0 м с последующим снижением на 8 мин до 1,0 м. Расход кислорода в течение первых 6 мин от начала продувки составляет 20 на 1 м поверхности ванны (630 м /мин) с дальнейшим увеличением до 35 и после 12 мин до 45 на 1м поверхности ванны (соответственно интенсивность расхода кислорода через фурму 115О и 1480 ). Продувку зака чивают при содержании углерода О,О7% и температуре 1645с. Общий расход кислорода на плавку 1976О м , в том числе в первом периоде 396О м или 20% от общего количества расходуемого кислорода на плавку. Для раскисления присадили 1,9 т FeSi , 2,2 т FeMn, 0,9 т кокса и 560 кг алюминия. Получают сталь состава, %: С 0,16; Si О,2О; Мя О,36; Р О,011 и сера 0,01О. Выход стали 92,9%. Продувка проходит спокойно, заметалливания фурмы и газоотводящего тракта не обнаружено. Пример 4.В конвертер завалили 100 т лома, присадили Ют извести, слили ЗОО т чугуна с содержанием м арганца 0,1О% и температуре 1420°С. Ci держание других элементов, %: кремний 0,55; сера О,010; фосфор 0,060. В процессе продувки присадили 10 т извести порциями по 2,5 т. На 10-ой минуте ввели 0,5 т плавикового шпата. Продувку ведут при положении фурмы 3,0 м с постепенным понижением до 1,О м. Раоход кислорода в течение первых 3 мин составляет 26 на 1 м: поверхности ванны (860 ) с дальнёйвим увеличением на 4-ой минуте.до 45 на 1 м поверхности ванны (148О ). Продувку заканчивают при содержании углерода в металле О,О7% и температуре 1640 С. Общий расход кислорода на плавку 19850 м, в том числе при пониженном расходе в начале продувки 258О м или 13% -от общего расхода кислорода на плавку. Для раскиоления присадили в .ковш 1,9 т FeSi, 2,2 т FeMn, 0,8 т кокса и 56О т алюминия. Получают сталь состава, %: С 0,15; Si 0,17; Мп О,35; S 0,011 в Р 0,01О. Выход стали 91,1%. По окончании продувки обнаружено заметалливание фурмы, горловины конве{ тера и газоотводящего тракта. Вес настыля только с фурмы 185 кг. 7§664 Предпат емое изобретение позволяет улучвгать условвя эксплуатации фурм, горд(вны ХоиверТера и газоотводяшего тракта,, повысить пронзводительность ко вертерв и увеличить выход годного ва 5 0,5%. Формулаиз обретения Способ продувки низкомарганаовистого чугуна в конвертере, включающий завалку пама, заливку чугуна, ввод шлакообразующих, продувку газообразным кислородом с пер« енным положением фурмы и изМенением интещ:ивиости расхода кислорода в ходе продувки, отличающий 578 с я тем, что, с целью предотвращения заметалливания фурмы и газотводящего тракта, продувку ведут с интенсивностью расхода кислорода 10-25 на 1 м псеерхности ванны до израсходования 155О% общего количества кислорода, необходимого на плавку, а затем продувают с интенсивностью расхода кислорода ЗО80 м-/мин на 1 м поверхности ванны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ГДР № 50847, кл. С 21 С 5/32, 1966. 2. Выплавка стали в 35О-т конверте pax. Технологическая инструкция ТИ 232-143-77. Жданов, Завод Азовсталь, 1977.