Способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 21 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СТВУ ЕТ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП"НИЙ И ОТНРЫТИ(21 ) 3339047/22-02.(71) Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина(56) 1, Авторское свидетельство СССР :Р 440413, кл. С 21 С 5/28, 1973.2. Авторское свидетельство СССР 1 Ф 594179, кл. С 21 С 5/28, 1976, (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА НИЗКОМАР- ГАНЦОВИСТОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ.ЯО, 9 А включающий завалку металлическоголома, заливку чугуна, ввод шлакообразующих материалов, продувку газо 1 образным окислителем - кислородом иподачу до начала продувки твердогоуглеродсодержацего топлива, о тл и ч а ю ц и й с я тем, что, сцелью предотвращения заметалливаиняФурми, газоотводяцего тракта и повыаення стойкости футеровки, углеродсодержацее топливо подают послеввода на дно конвертера шлакообразующих материалов в количестве 50200 кг/м поверхности ванны, а продувку проводят с интенсивностью рас"хода кислорода 15-30 м/мии.на 1 мповерхности ванны.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу передела ниэкомарганцовистого чугуна в конвертере,включаюцему эавалку металлическоголома, заливку чугуна, ввод шлакообраэующих материалов, продувку газообразным окислителем - кислородом.иподачу до начала продувки твердогоуглеродсодержащего топлива, углеродсодержащее топливо подают после ввода на дно конвертера шлакообраэующиматериалов в количестве 50-200 кг/мповерхности ванны, а продувку проводят с интенсивностью расхода кислорода 15-30 м/мин на 1 м поверхности ванны.Подача всего количества углеродсодержащего топлива после ввода наднище конвертера шлакообраэующихматериалов предотвращает непосредственный контакт углерода топливас материалом футеровки,Подача углеродсодержащего топлива на шлакообраэующий материал исклю.чает взаимодействие углерода с поверхностным слоем футеровки. Механизм этого взаимодействия можнообъяснить следующим образом, Поверхность футеровки конвертера ошлакована окислами железа, марганцаи других металлов. При вводе углеродсодержащего топлива согласно известному способу на днище конвертерапроисходит реакция восстановленияокислов в поверхностном слое футеровки с образованием пор. При последующем попадании в поры огнеупорной футеровки окислительного шлака создаются условия для ускоренного износа фу-.теровки. При этом в поверхностномслое создается более высокая концент-рация окислов железа и марганца, что приводит к ускорению их химическоговзаимодействия с материалом футеровки и образованию легкоплавких химических соединений, легко вымываемых в процессе продувки в шлак. Таким образом, происходит чередование восста. новительных и окислительных условий на границе футеровки - металл, шлак газ, Именно для предотврацения тадно конвертера перед вводом углерод- содержащего топлива вводить шлакооб" разующие материал, например, известь, известняк, доломит и др. в количестве 50-200 мг/м поверхности ван.аны. При вводе на дно конвертера шлакообраэуюцих материалов менее50 кг/м поверхности ванны не достигается наведение защитного слоя,исключающего попадание твердого углеродсодержацего топлива на днище футеровки конвертера,При вводе в конвертер шлакообразующих материалов более 200 кг/мповерхности ванны затрудняется его Цель изобретения - предотвращение эаметалливания фурмы,газоотводящего тракта и повышение стойкости футеровк и Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к способампередела низкомарганцовистых чугунов,Известен способ выплавки стали,согласно которому в конвертер заливают чугун в количестве 10-30 от 5необходимого веса после эавалки всего металлического лома. Непосред, ственно после заливки чугуна в кон"вертер вводят топливо коксик, каменноугольный.пек, мазут). Расход 1 Отоплива 5-15 кг/т стали 11 .Однако в связи с малым удельнымвесом топлива по отношению к расплавленному металлу оно всплывает наповерхность ванны При использованиинизкомарганцовистых чугунов (содержатмарганца менее 0,3 ), это приводит крезкому увеличению выносов металлаиз конвертера в процессе продувки,заметалливанию фурмы и гаэоотводящеготракта иэ-за отсутствия жидкой фазышлака в связи с раскисляюцим действием на шлак углерода топлива. Крометого, ввод топлива непосредственнопосле сплава чугуна приводит к увеличенному его выносу иэ конвертера,повышенному нагреву футеровки конвертера иэ-эа горения топлива в объеме конвертера, что снижает ее стойлкость,Наиболее близким к изобретению ЗОпо технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали в кислородном конверте-,ре, включающий завалку металлического лома, заливку чугуна, ввода шлакообраэующих материалов, продувкугаэообразньм окислителем - кислородом и подачу до начала продувки твер.дого углеродсодержащего топлива.при этом продувку проводят с Раз Оличной интенсивностью подачи кислорода в ванну 2),Недостатком известного способаявляется то, что в условиях низкихконцентраций марганца в чугуне,марганца менее 0,3) наблюдаютсяповышенные выносы металла иэ конвертера вследствие отсутствия жидкойфазы шлака иэ-за раскисляющего действия углерода твердого топлива, кого воздействия предлагается навведенного в конвертер в процессе 5 Опродувки, что ухудшает растворениеизвести. В связи с этим происходитзаметалливание фурмы, горловиныконвертера и газоотводящего тракта.Кроме того, это приводит к ускорению разрушения футеровки конвертераиз-за взаимодействия углерода топлива с огнеупором футеровки, таккак происходит чередование восстановительных и окислительных сред на 6 Огранице футеровка -металл, шлак, гаэ,усвоение, что приводит к эаметалливанию фурмы и гаэоотводящего тракта.В качестве углеродсодержащихматериалов можно вводить кокс, антра.цит, электродный бой, каменноугольный пек и др. Зола этих материалов 5содержит готовые компоненты шлакаокислы кремния, алюминия и железа),комплексное взаимодействие которыхс известью приводит к ускорениюее растворения за счет образования 30более легкоплавких, чем СаО химических соеДинений. В связи с этимввод углеродсодержащего топливана шлакообразующий материал приводит к улучшению шлакообразования,образованию жидкоподвижного шлакана поверхности металла, ассимилирующего частицы железа, предотвращающее эаметалливание фурмы и горловины конвертера за счет резкого снижения выносов металла,При переделе ниэкомарганцевого чугуна в кислородном конвертеререзко возрастает роль интенсивностирасхода кислорода на единицу поверхности ванны на предотвращениезаметалливания Фурмы и газоотводящего тракта. Растворение извести иполучение жидкого шлака, ассимилирующего частицы выносимого металла,зависят от интенсивности расхода З 0кислорода на 1 м поверхности ванны,. Продувка с интенсивностью расхода кислорода 15-30 м 9/мин на 1 мповерхности ванны обеспечивает 35возможность предотвращения заметалливания фурмы и гаэоотводящего тракта при использовании чугуна с содержанием марганца менее 0,3. Этомбжно объяснить тем, что при интенсивности расхода кислорода более30 м 7 мин на 1 м поверхности ванныусиливается барботаж ванны за счетбольшей кинетической энергии струи,и главным образом,.от .более интенсивной скорости обезуглероживания снижается скорость накопленияокислов железа в шлаке и сдерживается растворение извести. Отсутствие жидкоподвижного шлака и интенсивное газовыделение приводит к50.резкому увеличению выносов металлаи заметалливанию. Фурмы и гаэоотводящего тракта.1Снижение интенсивности расходкислорода менее 15 м/мин на 1 мповерхности ванны приводит к чрезмерному накоплению окислов железав шлаке и выбросам из конвертерав период интенсивного обезуглероживания вследствие повышения температуры металла выше критической.1480 фС ) и взрывообразного характера процесса обезуглероживания.Опробование предлагаемого способа проводили в 350-тонном конверте-. 65 ре с площадью поверхности ванны 33 м и футерованного смолодоломигтовым огнеупором.Стойкость футеровки и расход огнеупоров оценивали но содержанию окислов магния в конвертерном Шлаке. Количество необходимого расхода шлакообразующих материалов, присаживаемого на днище конвертера и обеспечивающего слой материала не менее 100 мм;расчитывали; исходя из насыпного веса материала,П р и м е р 1, На днище конвертера присадили 6,6 т известняка 200 кг/м поверхности ванны), поверх известняка ввели 2,0 т кокса. Затем завалили 100 т лома, слили 300 т чугуна с содержанием марганца 0,26 при 1400 С. Продувку вели 4-сопловой фурмой с расходом кислоро. да 500 м/мин 15 м/мин на 1 м поверхности ванны и переменным положением фурмы. В процессе продувки порциями по 3-4 т присадили еще 16,0 т извести. Продувку закончили при содержании в металле Ь,07 углерода ф 0,08 марганца; 0,007 фосфора и 0,011 серы и 1640 оС. Общий расход кислорода 19200 мМеталл раскислили в ковше 0,1 т кокса, 0,7 г алюминия, 2,0 т аилико" марганца и 1,2 т ферросилиция. Полу-, чили сталь, содержащую,: углерода.0,08; кремния 0,21; марганца 0,43, фосфора 0,008.и серы 0,010. Выход стали составил 92,5.По окончании плавки заметалливания фурмы,горловины конвертера и га зоотводящего тракта не обнаружено. Содержание М 0 в шлаке 1,5.П р и м е р 2. В конвертер приса дили 1,65 т извести (50 кг/м поверхности ванны), поверх извести ввели 10 т кокса. Затем завалили 120 т лома и слили 280 т чугуна с содержанием марганца 0,29 при 1420 С. Про" дувку вели с интенсивйостью расхода кислорода 990 м/мин (30 м /мин на 1 м поверхности. ванны), присадили порциями по 4-2 т еще 20 т извести. Продувку закончили при содержании 0,08 углеродаф 0,08 марганца, 0,009 фосфора; 0,012 серы и 1640 С. Расход кислорода составил 21200 м После рэскисления получили сталь, содержащую, : углерода 0,08; кремния 0,17, марганца 0,63; фосфора 0,010 и серы 0,010.По окончании плавки заметалливания Фурмы, горловины конвертера и газоотводящего тракта не обнаружено. Содержание МО в конвертерном шлаке 1,8 выход стали 92,81.П р и м е р 3. Технология плавки аналогична примеру 1, однако в завалку на днище конвертера ввели 3,3 т извести (100 кг/м поверхности ванны),.1006496 10 Составитель С.МироновРедактор Г.Везвершенко ТехредТ,фанта Корректор О. Билак Тираж 566 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 2054/42 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а поверх извести 6,0 т антрацита.Завалили 115 т лома и слили 285 т чу 4гуна с содержанием марганца 0,25а продувку вели с интенсивностью820 м.3/мин 25 м/мин на 1 м поверхности ванны), По окончании плавки 5,заметалливания фурмы и газоотводящего тракта не обнаружено. Содержа, ние М 0 в конечном шлаке 1,7,выход стали 92,79.аП р и и е р 4. В эавалку на днище конвертера ввели 2,0 т кокса, азатем 6,6 т извести с последующейэавалкой 100 т лома и сливом 300 тчугуна с содержанием марганца 0,26,Продувку ванны, присадку шлакообразующих и раскисление стали провели аналогично примеру 1. Выход стали 90,2.По окончании плавки отмечено заметалливание фурмы, горловины конвертера и газоотводящего тракта, Вес настыля только с фурмы составил 380 кг. Содержание МО в конвертерном шлаке 7,8.Следовательно ввод углеродсодержащего топлива после присадки на дно конвертера шлакообразующих материалов, например извести, известняка, в количестве 50-200 кг/м поверхнос- ти ванны позволяет устранить заметалливание фурмы и газоотводящего тракта, повысить стойкость футеровки за счет меньшего износа огнеупор" ной футеровки, улучшить технологичность процесса, повысить производительность и выход стали.Суммарный экономический эффект может составить 1,56 млн. руб. в год.