Способ передела чугуна в конвертере

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ае а С 5/28 ИОАННЕ ИЗОБРЕТ Е"П:ЛЬСТ Н АВТОРСН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (72) Ю.В.Липухин, В.А.Иахницкий, Ю.И.Жаворонков, А:К,Смирнов, П;И,Югов Л.А.Смирнов, К,Н.Демидов и Ю.А.Яак (71). Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П,Бардина и Череповецкии ордена Ленина металлургический завод им.50-летия СССР(56) 1. Металлургия стали, Под ред. Явойского В.И. и Ойкса Г.Н. И., "Металлургия", 1973, с.191-193.2. Авторское свидетельство СССР й 520403, кл, С 21 С 5/28, 1975.(54)(57) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ЧУГУНА ВКОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку лома,заливку чугуна, присадку шлакообразующих материалов, продувку газообразным окислителем в первом периодев течение 15-253 времени всей длительности продувки, скачивание промежуточного шлака, продувку, выпускметалла и конечного шлака, а такжеиспользование конечного шлака пре-дыдущей плавки, о т л и ц а ю щ и йс я тем, цто, с целью ускорениянагрева и расплавления лома,. повышения безопасности работы обслуживающего персонала, на лом заливаютконечный шлак предыдущей плавки стемпературой на 50-250 С выше температуры его плавления в количестве0,25-0,50 от веса заваленного лома,затем заливают чугун и продуваютванну.3чугуна в конвертере, включающему завалку лома, заливку чугуна, присадкушлакообразующих материалов, продувкугазообразным окислитЪлем в первом периоде в течение 15-253 времени всейдлительности продувки, скачивание промежуточного шлака, продувку, выпускметалла и конечного шлака, а такжеиспользование конечного шлака предыдущей плавки, на лом заливают конечный шлак предыдущей плавки с температурой на 50-250 ОС выше температурыего плавления в количестве 0,250,50 от веса заваленного лома, затемзаливают чугун и продувают ванну.Заливка конечного шлака пведыдущей плавки позволяет при сливе егона лом предварительно прогреть иускорить расплавление лома. При этом,нагревая лом, шлак переходит в инертное состояние, что обеспечивает предотвращение выбросов в процессе сливачугуна в конвертер. Прогрев лома дос"тигается вследствие равномерного распределения высокотемпературного шлака при сливе его на лом, так как ломпрактически занимает более 3/Ь объемаконвертера.Конечный шлак предыдущей плавкинеобходимо заливать в конвертер стемпературой на 50-250 С выше температуры плавления шлака,Заливка шлака при температуре менее чем на 50 С невозможна из-за высокой вязкости шлака, более того такая температура не обеспечивает .предварительно достаточный нагрев лома,чтосдерживает его расплавление.оЗаливка шлака более чем на 250 С,хотя и улучшает условия прогрева лома,однако резко повышает опасность выбросов из конвертера при сливе чугуна,вследствие образования в конвертерелокальных зон высокотемпературногошлака.Конечный шлак необходимо заливатьв количестве 0,25-0,50 от веса заваленного лома.При сливе шлака в количестве менее0,25 от веса заваленного лома необеспечивается прогрев и.ускорениеего расплавления,При сливе шлака в количестве более0,50 от веса заваленного лома приводит к выбросам из конвертера, вследствие повышенной температуры ванны.Заливка чугуна после слива шлакаи последующая продувка ванны позволяет вести процесс без выбросов и вы 1 102722Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам передела чугунов в конверторах.Известен способ передела чугуна в конвертере путем завалки лома и заливки чугуна, в котором на оставленный в конвертере конечный шлак предыдущей плавки присаживают известь в количестве 20-25 от общего расхода на плавку, затем заливают медленной струей чугун в течение 1-,5 мин,продувают до содержания углерода 0,8- 1,04 и скачивают промежуточный шлак, После скачивания шлака в конвертер загружают лом и продувают ванну до содержания углерода 0,04-0,06 в металле 1Недостатком этого способа являетсЪ повышенная опасность работы в связи, с выбросами из конвертера при сливе чугуна и увеличении времени расплавления лома.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ передела чугуна путем завалки лома, заливки чугуна, присадки извести, продувки кислородом, в котором после слива металла из конвертера в последнем составляют 90-953 конечного шла-. ка, заваливают на него лом, заливают чугун и производят продувку ванны в течение 15-253. времени всего периода продувки, после чего производят слив 70-804 промежуточного шлака и35 в начале второго периода присаживают 50-60 извести, необходимой на плавку 21.Недостатком известного способа является замедленный нагрев и расплавление лома, повышенная опасность работы обслуживающего персонала в вследствии выбросов металла и шлака при сливе чугуна в конвертор.Фактически только нижняя часть45 заваленного лома имеет контакт с расплавленным шлаком. Кроме того, температура конечного шлака после завалки лома хотя и снижается, однако оста-ются локальные зоны высокотемпературного шлака, где возможен взрывообразО ный характер окисления углерода при заливке чугуна.Целью изобретения является ускорение нагрева и расплавления лома, повышение безопасности работы обслу живающего персонала.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу передела3 102носов металла и шлака из конвертера,интенсифицировать процесс обезуглероживания за счет ускорения расплавления лома и увеличения массообмена.Таким образом,использование предложенного способа при переделе чугуна в конвертере обеспечивает ускоре-.:ние расплавления лома и безопасностьработы обслуживающего персонала.П р и м е р 1.Предварительнопровели расчет шихты на плавку,На расплавление 1 кг лома .инагревметалла до температуры 1650 ОС температура, выпуска металла из конвертера)требуется тепла 0,167 1500 + 65 + )+ 0,2 ( 1650 - 1500 ) х 1 Ф 346. йкал,где 0,167 - средняя теплоемкостьлома от ООС до температуры плавления,ккалДсг С)0,2 -. средняятеплоемкоеть жидкойстали, ккал/фг фС(;65 - скрытая теплота плавлениястали, ккал/кг,Учитывая, что конвертерный шлак заливается в конвертер на лом в количестве 50,0 т при температуре 1600 С,а после первого йериода продувкй 1промежуточный шлак сливается а количестве 50,0 т при температуре1350 оС, тогда количество тепла усво"енного ванной от заливаемого конецно"..го шлака будет равна 3725000 ккал:0,298.1600+50)50000 - С 0,2981350+5 фх 50000 3725000 ккал, где 0,298 средняя теплоемкость жидкого шлака,ккалкг-С/,Если пренебречь потерями теплаконвертером эа время слива шлака ичугуна, то за счет этого добавочного тепла можно дополнительно пере"плавить лома на 10,8 т.3 725 000 : 346 = 10 300 кгили 10,8 т. Нормальная шихтовка плавки привыплавке низкоуглеродистых сталейсоставляет 110 т лома и 290 т чугунапри температуре 1430 оС. С учетомвносимого шлаком тепла принимаетсяследующая шихтовка плавки: 120 тлома и 280 т чугуна при температуре1430 ОС,В 350-тонный конвертер присадили8 т извести, завалили 120 т лома ислили 50 т 0,42 от веса лома ) конечного конвертерного шлака предыдущей плавки с температурой 1600 фС,что превышает температуру плавленияшлака на 150 оС. После слива шлакаконвертер три. раза покачали с целью 7223 4 равномерного распределения загруженных шихтовых материалов, а затемслили 280 т чугуна с содержаниеммарганца 0,253 и температуре 1430 С.Содержание в чугуне стальных элемен-,тов: 0,50 кремния, 0,072 Фосфора,0,0 7 Ъ серы. Продувку проводили четырехсопловой фурмой с расходом кислорода 600-700 м Ф/мин с переменнымположением фурмы наД уровнем ванны,Продувку в первом периоде в течение7 мий вели при положении Фурмы 1,2 мпо сельсину ), затем остановили продувку, наклонили конвертер и скачали0,0 т шлака при 1350 С. После скачивания шлака повернули конвертер ввертикальное положение, присадили6,0 т извести и продолжили продувкупри положении фурмы 1,2 м на 8 и10 мин общей длительности присадилиеще по 3,0 т извести и на 12 .мин продувки опустили фурму до 0,8 м.Продувку закончили при содержанииуглерода 0,08 и температуре 1650 оС.Содержание серы и Фосфора в металлесоставило соответственно 0,008 и0,0063,Общий расход извести на плавкусоставил 20 т, кислорода 17500 мшлака 50 т, Заливка жидкого конвертерного шлака проходила спокойнобез выбросов металла и шлака. За-металливание Фурмы и гаэоотводящего тракта не обнаружено. Содержание ГеОвв конечном шлаке,20,04при основности 4,.8. Температура плавления шлака 1450 оС.П р и м е р 2, Аналогично примера1 провели расчет шахты в эавалку.В 350-тонный конвертер присадили8,0 т извести, завалили 118 т ломаи слили 58,5 т 0,50 от веса лома)конечного конвертерного шлака преды-.дущей плавки с температурой 1500 С,что превышает температуру плавленияшлака на 50 С. Затем слили 283 .т чу.гуна с содержанием марганца 0,253,фосфора 0,0724,серы 0,0173 и кремния.0,513 при температуре 1430 оС. Продув".ку вели четырехсопловой фурмой с диаметром выходного отверстия сопла57 мм"при положении фурмы 1,2 м посельсину ) в течение 7 мин, затемостановили продувку, наклонили конвертер для скачивания шлака. Шлакскачали в количестве 58,5 т при температуре 1350 С, После окончания промежуточного шлака присадили 6 т извести и продолжили продувку при по,ложении фурмы 1,2 м. На 8 и 10 минпродувки присадили еще по 3 т извести и на 12 мин спустили фурмудо: 0,8 и. Продувку закончили присодержании углерода 0,083 и темпе- фратуре 1650 С. После раскисления,получили сталц с содержанием фосфора и серы соответственно 0,007 и0,0073. Общий расход извести наплавку 20 т, кислорода 17600 м, Фшлака 58,5 т.Заливка шлака в конвертер прохо"дила спокойно без выбросов.Продувка прошла нормально без за",метных выносов и выбросов металлаи шлака из конвертера,Содержание в конечном шлаке составило (ГеО) 253, при основности шлакЪ4,6-и температуре пЛавления 1350 С.;П р и м е р 3. Аналогично примераМ1 провели расчет шихты в завалку присливе 29 т шлака.В 350-тонный конвертер присадили8 т извести, завалили 116 т лома ислили на лом 29 т (0,25 от веса лома)Мконечного шлака предыдущей плавки стемпературой 1600 С (превышает температуру плавления шлака на 250 С ), за"тем слили 284 т чугуна с содержанием .марганца 0,25, серы 0,0.173, фосфора зе0,070 и кремния 0,49 с температурой1430 С.Продувку вели при положении фурмы1,2 и в течение. 7 мин, затем остановили продувку и скачали 29 т шлакапри температуре 1350 С. После скачиования промежуточного шлака присадили6,0 т извести и продолжили продувкупри положении фурмы 1,2 м. На 8 и10 мин продувки присадили еще по 3 тизвести, а на 12 мин опустили фурмудо 0,8 м. Продувку закончили при содержании 0,073 углерода, 0.,0063 фосфо-ра, 0,007 Ф серы и температуре 1650 оС.Общий расход извести на плавку20 т, кислорода 18 000 м, шлака 29 т плавикового шпата и.увеличения выхода стали. При готовом производстве стали2,0 млн.т использование изобретения позволит получить экономический эфЗаливка прошла спокойно без выбросов из конвертера, Содержание Ге 0 в шлаке 16,0 при основности 4,9 иотемпературе плавления 1500 С.П р и м е р 4, В конвертер прясадили 8 т извести, завалили. 112 т лома и слили 57 т шлака 0,51 от ве-,ВНИИПИ Заказ 467 У 29 филиал ППП "Патент", г са лома ) с температурой на 50 С вышетемпературы плавления, Затем слили288 т чугуна с содержанием марганца0,253, фосфора 0,07 ЬЖ, серы 0,0183,кремния 0,50 Ж. При сливе чугуна изконвертера наблюдались выбросы, Чтомогло привести к травме сталевара,руководившего заливкой чугуна. Посленачала выброса остановили слив чугунаи затем продолжили медленно сливатьостальную часть чугуна. Продувку начали при положении фурми 1,2 м. На .3-ей минуте продувки вновь наблюдалисьвыбросы из конвертера, поэтому,фурму опустили до 0,9 м и продули 5 мин. Затем остановили продувку, повалили конвертер для скачивания шлака. После скачивания шлака в количестве 57 топри температуре 1350 С повернулИ конвертер в вертикальное положение, присадили 6,0 т извести и продолжили продувку при положении фурмц 0,8 м до содержания углерода 0,08 и температуре 16506 С. На 8 и 10 мин продувки присадили еще по 3 т извес ти, После раскисления получили сталь с содержанием фосфора и серы соответственно 0,012 и 0,013. Общий расход извести на плавку20 т, кислорода 17450 м", шлака 57 т. На плавке наблюдались выбросы как при сливе чугуна в конвертер, так и в ходе продувки. Выбросы при сливе чугуна в конвертер наблюдались вследствие образования локальных зон высо". котемпературного шлака в объеме конвертера.. Таким образом, опробование предло. женного способа в кислородно-конвертерном цехе Череповецкого металлургического завода показало возможность устранения выбросов металла и шлака из конвертера в процессе слива чугуна в конвертер и, следовательно, обеспечит безопасность работы обслуживающего персонала, а также ускорение .расплавления лома.4 Технико-экономический эффект складывается за счет экономии извести,Феки в сумме 6,312 млн,руб. Тираж 568 Подписное Ужгород, ул, Проектная, 4