Способ ведения конвертерной плавки

СОЮЗ СОЯЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 21 С 532 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР,(54) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ КОНВЕРТЕРНОЙПЛАВКИ(57) Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к технологиивыплавки стали в кислородном конвертере с продувкой металла сверху, Цельизобретения - повышение выхода годно,го металла и снижение износа футеровки. В способе ведения конвертернойплавки путем продувки ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурИзобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии выплавки стали в кислородном конвертере с продувкой металла сверху.Цель изобретения - повышение выхода годного металла и снижение износа футеровки.Особенностью конвертерного процесса производства стали является образование шлакометаллической эмульсии, которая вспенивается в результате протекания в ней реакции обезуглему продувку кислородом прекращают прирабочем положении фурмы, соответствующем 0,15-0,30 расстояния от уровняспокойной ванны до горловины конвертера, замещают кислород нейтральнымгазом (аргоном или азотом) с расходом,равным 0,4-0,8 расхода кислорода перед прекращением подачи последнего,затем поднимают фурму, поддерживаяуказанный расход газа, а после прохождения головкой фурмы отметки науровне 0,6-1,0 расстояния от уровняспокойной ванны до горловинИ конвертера подачу нейтрального газа прекращают. Замещение кислорода нейтральнымгазом производят также в любой моментплавки при невозможности вывоза фурмыиз конвертера, причем подачу нейтраль-.ного газа осуществляют в течение времени, необходимого на осаживание шла- Ска. Предлагаемый способ позволяет эффективно проводить осаживание шлака,повысить выход годного металла на0,57. и снизить износ футеровки на0,4 мм на плавку. 1 табл. оживания металлических капель, попаающих в шлак из зоны взаимодействия кислородной струи с металлом. Высокийуровень вспененной шлакометаллическойэмульсии в процессе продувки можетбыть причиной выбросов и переливов, апо окончании продувки является препятствием для наклона конвертера, отборапробы металла и измерения его температуры. Кроме того, при попаданиикислорода в газоотводяший тракт возможно образование взрывоопасной сме3 150780 си, что приводит к разрушению тракта, Поэтому осаживание шлака является важной задачей, которую целесообразно осуществлять методами, не ухудшающими технико-экономические показатели,5 в частности - выход металла, износ футеровки.Проведенными экспериментами установлено оптимальное сочетание технологических параметров, позволяющее успешно решить поставленную задачу.Прекращение кислородной прддувки при положении фурмы менее 0,15 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера приводит к вспениванию шлака пузырями, окиси углерода, усилению взаимодействия кислорода с железом, переходу его в шлак, снижению выхода металла и повьппению износа ,.утеровки. Прекращение продувки кислородом при положении фурмы более 0,30 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвентера приводит к переокислению шлака, уменьшению выхода металла, возрастанию износа футеровки, перерасходу кислорода.Замещение кислорода нейтральным газом с расходом менее 0,4 расхода кислорода передпрекращением подачи последнего не позволяет длительное время осадить конечный переокнсленный шлак, который контактирует с футеровкой, повьппает ее износ, не обеспечивает хорошего перемешивания металла со шлаком, что сохраняет повышенную окисленность шлака и уменьшает выход металла. Замещение кислорода нейтральным газом с расходом более 0,8 расхо да кислорода приводит к перерасходу нейтрального газа, обмыванию переокисленным шлаком футеровки, что увеличи. - вает ее износ. Кроме того, при этом шлак осаживается в основном эа счет нейтрального газа, реакция раскисления шлака углеродом металла не получает развития, что не позволяет существенно снизить окисленность шлака и снижает выход металла.Если прекращать подачунейтрального газа до прохождения головкой фурмы отметки на уровне 0,6 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера, то шлак не осаживается, дольше контактирует с футеровкой, повьшая ее износ, снижается выход металла, затрудняется повалка конвертера. При прекращении подачи 7 4нейтрального газа после прохождения головкой фурмы отметки на уровне 1,0 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера перерасходу- ется нейтральный газ, который дольше воздействует на шлак, перемещая его футеровке, что повьппает ее износ.Кроме того, шлак остается переокисленным, что снижает выход металла.Если по каким-либо причинам механизм перемещения фурмы выходит иэ строя, т.е. невозможно оперативно вывести фурму иэ конвертера, то продолжать продувку кислородом нельзя. Иначе это приводит к сильному пере- окислению металла, шлака, выбросам, созданию аварийных ситуаций, При этом снижается выход металла, резко возрастает износ футеровки и перерасход кислорода, Просто отключить кислород в этом случае также нельзя иначе заметаллится фурма, если продувка идет в заглубленном режиме, шлакометаллическая эмульсия попадает внутрь го" ловки, происходит ее прогар, вытекание охлаждающей воды и возможен взрыв, Поэтому согласно предлагаемого способа в таких ситуациях также производят замену кислорода на нейтральный газ, Подавать нейтральный гаэ необходимо в течение времени, требуемого на, осаживание шлака. Если прекратить подачу газа раньше, чем осядет шлак, то шлак может попадать в головку фурмы, при этом происходят прогар фурмы, взрыв, потери металла, Момент ссаживания шлака можно определить, например, по уровню шума в полости конвертера (при резком его усилении) или по вибрации фурмы (при ее прекращении или резком уменьшении). Время, необходимое для осаживания шлака, определяется многими параметрами: высотой шлака, его физико-химическими свойствами, скоростью обезуглероживанияв данный мо". мент,и др.П р и м е р 1, Осуществление спо" саба плавки проводили в 350"тонном конвертере Череповецкого меткомбината. В конвертер загружали 110 т металлолома, 15 т извести, заливали 290 т чугуна, Продувкупроводили через водоохлаждаемую шестисопловую фурму с расходом кислорода 1400 нм /мин. Оставшуюся известь вводили в первые 5 мин продувки. Момент окончания продувки кислородом определяли согласно расчету материального и теплового15078 Способ Параметры Прототип Предлагаемый по примерам 1 1 Положение фурмы в момент прекрашения кислородной продувкив расстоянии от уровня ванны до горловиныв мРасход нейтрального газаот расхода кислородав мз /минРасстояние от головки фурмы до уровня ванны в момент отключения нейтрального газаотрасстояния от уровня ванны до горловиныв мВыход металла, ЙИзнос футеровки, мм/пл Примечания по ссаживанию шлака 0,151,3 0,2 0,15 0,3 1,7 1,3 2,5 о,з 2,5 о,з 2,5 0,2 1,7 О,21,о 0,35з,о О,4 О,6 О,В О,6 560 840 120 840 о,г 280 0,6 В 4 О 1 го 1,о4 ОО 0,81120 о,з 420 О,43,490,51 ф 7Медлен 1,2о,г90,61,7Медлен 0,86,890,41,7Долгооса 0,65,190,51,7Медлен 1,о8,590,51,7Дли- тель- ная 0,65,190,3.1,8Осадка 1,0 0,6Ве 5 5 э 190,9 90,81,5 1,4Норм Норм о,в6,890,8ю 4Норм 901319Длительнаяосадкашлака,выбросы шлака жива- ная ная ная осадка осадка осадосад- пока- ется чива- шлак ка ка шлака шлака шлака шла" пнем ка, вывы- бросы бросы баланса. Продувку прекратили при высоте фурмы над уровнем спокойной ванны 1,7 м (0,2 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера, которое составляло 8,5 м).5 В этот момент одновременно начали замещение азотом кислорода и подъем фурмы со скоростью 0,2 /сСпустя 2 с, когда головка фурмы находилась на высоте 2,1 м над уровнем ванны, . кислород был полностью замещен азотом с расходом 560 нм (0,4 от расходазкислорода 1400 м /мин). Затем в течение 23 с при дальнейшем подъеме фурмы происходило истечение азота из сопла фурмы с указанным расходом, что привело к осаживанию шлака. В момент достижения головкой фурмы отметки 6,8 м над уровнем ванны (0,8 -29 расстояние от уровня ванны до горловины) подача азота была прекращена и фурма выведена из конвертера со скоростью 0,7 м/с.Осаживание шлака прошло нормально, 21 выход металла составил 90,8 Е, а износ футеровки конвертера 1,4 мм за плавкуеПримеры осуществления по предлагаемому способу и поототипу приведеныв таблице.Анализ ее показывает, что выход предложенных параметров за заявленные пределы (примеры 4-9) снижает выход 07 6металла, повышает износ футеровки конвертера, ухудшает осаживание шлака, т.е. ухудшает достижение поставленной цели, что свидетельствует о существенности заявленных пределов.По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет более эффективно проводить осаживание шлака, повысить выход металла на 0,5/. и снизить износ футеровки на 0,4 мм на плавку. формула изобретения Способ ведения конвертернойплавки, включающий продувку ванны кислородом сверху через водоохлаждаемуюфурму, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения выхода годного металла и снижения износа футеровки, продувку кислородом прекращаютпри рабочем положении фурмы, соответствующем 0,15-0,30 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера, замещают кислород нейтральным газом с расходом, равным 0,4-0,8расхода кислорода перед прекращениемего подачи, затем поднимают фурму,поддерживая указанный расход газов,а после прохождения головкой фурмыотметки на уровне 0,6-1,0 расстоянияот уровня спокойной ванны до горловины конвертера подачу нейтрального газапрекращают,