Способ плавления твердого железосодержащего материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИКЫ ии С 2 БРЕТЕНИ",: ПАТЕНТУ(56) Заявка Японии ЛЬ 58-130210,кл. С 21 С 5/30, 1983.(54) СПОСОБ ПЛАВЛ ЕНИЯ ТВЕРДОГО ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: производство стали путем плавления железного лома, губчатого железа в восстановленной форме, твердого железа-сырца, Сущность изобретения: тепИзобретение 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 гомоге ванна с расплавом с соответствующи держанием углерода, беэ избыточного к иная м со- олиОСУДАРСТВЕН.ОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ 1819290 ло для плавления подают с помощью горелки, установленной ниже поверхности шихты, в которую подают топливо и кислород при коэффициенте расхода менее стехиометрического. Предпочтительно топливо и кислород подают при коэффициенте расхода, равном 0,9. Выше горелок подают кислород для полНого достижения отходящих газов. В емкость подают шлакообразующий материал, содержащий СаО. М 90 и А 20 з.до получения шлака, содержащего, )ь: 10-13 ЗЮ 2; 3-3,5 МпО; 3 - 8 А)20 з; 5 - 6 СаО; 7-8 М 90; 3 - 4 С 20 з примеси 5 и ЕеО - остальное. По ходу продувки расход кислорода уменьшают и при достижении заданного со держания углерода в расплаве подачу кис лорода прекращают. Образующиеся расплав и шлак непрерывно выпускают в нижней части емкости. 1 з.п, ф-лы. чества оксида железа, в шлаке и как следст. вие повышено качество металла, Для решения этой задачи в соответствии с изобретением используют разгрузку беэ добавки угля и заготавливают тепло для расплава в результате сжигания углеводородов при соотношении ниже стехиометрического, в частности натурального газа, и в результате уменьшенид потока кислорода при сжигании устанавливают желаемое С-содержание ранны. 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, что 1819290бы 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 а 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 а результате отказа от подмешивания углерода можно более точно управлять другими целевыми металлургическими работами.В частности способ а соответствии с изобретением позволяет одновременно предпринимать, обессеривание или обесфосфорирование путем добавления соответствующих средств для шлзковзния.Выгодно проводить способ в соответствии с изобретением таким образом, чтобы сгорание проходило приблизительно с 0,9- кратным от стехиометрического количеством кислорода.Чтобы можно было проводитьметаллургические работы, как например обессеривание или обесфосфорироаэиие; выгодно добавлять шлакообразовэтели, такие кзк СэО или МдО. В соответствии с изобретением предпочтительно осуществлять процесс таким образом, чтобы использовать с загружаемыми веществами, подлежащими расплаву, шлакообразователь, квк СаО, МдО и А 20 з. Применение этих шлзкообразователей 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 нз 40-60, что возможно при приме. шивании СаО; Мд 0 и А 20 з, Примешивание СаО и МдО, благодаря сильно основной ре. акции этих добавок наряду с обессериванием и обесфосфорироаанием, приводит к дальнейшей нейтрализации шлаков, напротив добавляемый А 1 гОз ведет себя в шлаке нейтрально и поэтому становится эффективным как разбавитель, В общем такие добав:ки 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 8102; 3-3,5 МпО; 7-8 А 20 з, 5-6 СаО, 7-8 МдО, 3-4 С 20 з и до 5 обычныхпримесей, остальное - ЕеО. При регулироаа 5 нии состава шлаков таким образом можно. явно снизить агрессивность шлаков. Для улучшения использования энергии выгодно в рамках способа а соответствии с изобретением вдувать воздух для полного. 10 сгорания отходящих газов выше плоскости горелки, в частности приблизительно на половине высоты емкости для расплава. Притаком полном сжигании отходящих газов можно возникающую при этом дополни . тельную энергию передать на железныйлом, причем необходимый для сгорания количество воздуха или кислорода можно вдувать через ряд насадок аышв горелки.П р и м е р 1. Для плавления железного 20 лома устанавливают горелку с стехиометрическим фактором л, - 1 и состав шлака с содержанием: 10 8102, 3 МпО, 7 А 120 з.Щ Са 0,7 М 90,3 СгОэидо 5 обычных примесей, содержание РеО в шлаке бы ло определено 60-65.П р и и е р 2, При установлении нижестехиометрического фактора А= 0,8-0,9 до-.бавляют шлэкообразовзтель для получения шлака с составом 13902. 3,5 МпО, 8 30 А 120 з, 6 СЭО, 8 МдО и 4 СЮз, Содер-,жание РеО было определено 40-50, в результате чего вынос железа явно улучшается и агрессивность шлака явно снижаетсяП р и м е р 3. Загружают 100-120 г 35 скрепа (со всеми возможными загрязнения. ми, а также, ржавчиной) в час в емкость.Добавка 20-30 кг присадочных материалов одного из приведенных составов) вводится непрерывно в загруженный скрап. Газокис лородные горелки загружаются количеством газа в сумме 4450-5000 Нм природного газа в Час и 8000-9000 нм/ч кислорода.Количество вторичного кислорода устанавливается на 4000-5000 Нм/час; За 30 мин 45 наполняют 50-тонную ванну. В течение времени наполнения вводится 12 - 20 кг РеЗ/т для металлотермической реакции со шлаком и таким, образом сталь .от начальной температуры 10-.30 ОС выше температуры 50 Ликвидус до 70-100 ОС выше температурыЛиквидус. При необходимости во время добавки 31 вводится еще дополнительно приведенный в патенте присадочный материал, чтобы предотвратить сильное вспенивание.55. После наполнения ванны М 1 она на своейтележке отъезжает из-под бокового выпускного отверстия, конвертер одновременно слегка наклоняется назад, с другой стороны под боковое выпускное отверстие подъез5 1819290 Составитель В.Самсэнов:Техред М.Моргентал . Корректор И.Муска Редактор Заказ 1950 Тираж - Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 жает на своей тележке пустая улавливающая ванна, конвертер снова устанавливает-. ся вертикально и в следующие 30 мин наполняется следующая ванна, так что получается производительность около 100 т/ч.Формула изобретения 1. Способ плавления твердого железосодержащего материала, включающий загрузку металлической шихты в емкость подачу через горелки углеводородного топлива и кислорода ниже поверхности шихты при коэффициенте расхода окислителяменьше стехиометрического, подачу выше горелок кислорода для полного дожигания отходящих газов, нагрев и плавление шихты, ввод шлакообразующих материалов, выФ пускрасплаввишлака,отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла, в качестве шлакообраэующих используют материалы, содержащие СаО, М 90.и 5 А 20 з, которые вводят в количестве, обеспечивающем получение шлака, содержащего, : 8 Ог 10-13; М 90 3-3,5; А 20 з 7-8; СаО 5-6; М 90 7-8; Сг 20 з 3-4; примесей 5; РеО- остальное, а расход кислорода по ходу под-, 10 ачи уменьшают и прекращают при достижении заданного содержания углерода, при этом расплав и шлак выпускают непрерыв, но в нижней части емкости.2 Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я 15 тем, что углеводородное топливо и кислородподают с коэффициентом расхода 0;9,