Способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере

ZIP архив

Текст

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.

Смотреть

Заявка

3339047, 24.08.1981

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ИМ. И. П. БАРДИНА

ПАК ЮРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ЛИПУХИН ЮРИЙ ВИКТОРОВИЧ, МОКРУШИН КОНСТАНТИН ДМИТРИЕВИЧ, ЮГОВ ПЕТР ИВАНОВИЧ, ЖАВОРОНКОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ, МЫЛЬНИКОВ РАДИЙ МИХАЙЛОВИЧ, ЗИНЧЕНКО СЕРГЕЙ ДМИТРИЕВИЧ, МАХНИЦКИЙ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C21C 5/28

Метки: конвертере, низкомарганцовистого, передела, чугуна

Опубликовано: 23.03.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1006496-sposob-peredela-nizkomargancovistogo-chuguna-v-konvertere.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере</a>

Похожие патенты