Способ выплавки стали в конвертере

)5 С 21 С 5/2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР изобретения; при содержание угле нии продувки, вы конечный шлак н него присаживаю териал в течение металла в количес кг/т садки при со 0,07; 0,08 - 0,11 и но. Затем завали присаживают шл лы, продувают р скачиванием про расходовании 25 продуваемого чуг держащих матери держанием углер табл. И В КОНаллургия, Сущность материалов, завалку лома, заливку чугуна, продувку жидкой ванны, скачивание промежуточного шлака (авт.св, СССР М 1167205, кл, С 21 С 5/28, 1985 г.).Этот способ обладает рядом недостатков: нерегламентированный ввод раскисляющего углеродсодержащего материала, что приводитк его перерасходу или к вводу недостаточного количества для достижения должного эффекта исходя из условий плавки; поздним скачиванием промежуточного шлака из-за специфики процесса, что не позволяет достичь максимальной экономии железа процесса; потерей части углеродсодержащего материала из-за попадания части его непосредственно в металл и сгорания в объеме металла, а не шлака,Цель изобретения - снижение удмьного расхода шлакообразующих материалов и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОб ВЫПЛАВКИ СТРВЕРТЕРЕ(57) Использование: черная мвыплавка стали в конвертера Изобретение относится к черной металлургии.Известен способ выплавки стали в конвертере с оставлением конечного шлака и переводом его в инертное состояние путем присадок флюсов, представляющих собой продукты восстановления железных руд(патент Франции Я 1336627, кл, С 21 С 5/32, 1963 г,).Недостатком данного способа является дефицитность применяемых материалов, их высокая стоимость, а также сравнительно невысокая раскисляющая способность.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий ос, тавление шлака предыдущей плавки, присадку на шлак угле родсодержащих выплавке стали замеряют рода в металле по окончапускают металл, оставляют а последующую плавку, на т углеродсодержащий ма 1 - 2 мин после выпуска твах 3,5 - 4; 2,5 - 3 и 1,8-2,5 держании углерода О,ОЗ,12-0,17 соответственвают лом. заливают чугун, акообразующие материзасплав в два периОда со межуточного шлака при из- -30 м кислорода на 1 т3уна. В качестве углеродсоалов используютугли с соода 70 - 90. 1 з.п. ф-лы, 110 20 30 35 40 увеличение выхода. жидкой стали за счет регламентизации ввода углеродсодержащих материалов и шлакового режима плавки.Для этого в способе выплавки стали в конвертере, включающем замер содержания углерода в металле по окончании продувки, выпуск металла, оставление конечного шлака на последующую плавку, присадку углеродсодержащих материалов на шлак, завалку лома, заливку чугуна, присадку шлакообразующих материалов, продувку расплава в два периода со скачиванием промежуточного шлака, присадку углеродсодержащих материалов производят в течение 1 - 2 мин после выпуска металла из конвертера, при этом пир содер-. жании углерода в металле предыдущей плавки 0,03 - 0,07% присаживают 3,5-4 кг/т садки конвертера углеродсодержащих материалов, при содержании углерода 0,08 - 0,11% - 2,5-3 кг/т садки при содержании углерода 0,12-0,17 %-1.8-2,5 кг/т садки скачивание промежуточного шлака осуществляют при израсходовании 25 - 30 м3 кислорода на 1 т продуваемого чугуна. При этом в качестве углеродсодержащих материалов используют угли с содержанием углерода 70-90%.Сущность предлагаемого способа состоит в проведении раскисления шлака с целью восстановления окислов железа и удаления промежуточного шлакадо присадки шлакообразующих материалов в момент возможно минимального содержания окислов железа в шлаке, что позволяет вести процесс выплавки стали с незначительными потерями железа. Восстановление окислов железа из конечного шлака необходимо для избежания выбросов в ходе заливки чугуна в конвертер (потери металлошихты), а также для снижения потерь железа с скачиваемым промежуточным шлаком. Окислы железа находятся в конечном шлаке в основном в . виде эвтектик с другими составляющимишлака и лучше удаляются в ходе прямого раскисления, чем при воздействии углерода расплава. Так как при раскислении в оптимальном режиме шлак не сворачивается, а лишь несколько густеет, то на достижение им достаточной жидкотекучести в процессе продувки требуется меньшего количества окислов железа, Кроме того, жидкотекучесть шлака повышается также за счет снижения его основности, тж. окисляющийся кремний чугуна переходит в шлак в виде ЯЮ 2. Поскольку скачать сформировавшийся (обновившийся) шлак до истечения 50% длительности продувки не представляется сложным процессом. Со скачиваемым шлаком теряется железа не больше количества, восстановленного из конечного шдака, Железо, идущее на растворение извести и образование высокоосновного шлака после скачивания промежуточного шлака, нетеряется с шлаком, а переходит на следующую плавку, т.к. весь конечный шлак оставляется. Безвозвратные потери железа происходят лишь со шлаком, которым покрывают зеркало металла в сталеразливочном ковше. Таким образом, предлагаемый процесс имеет минимальные потери металла с шлаком,которые являются основными в балансе металла. 15 Важным является выбор момента скачивания промежуточного шлака, Во-первых,скачивание необходимо производить в момент минимально возможного по условиям процесса содержания окислов железа.в шлаке. Во-вторых. это момент должен определяться окончанием процесса окисления кремния чугуна с тем, чтобы избежать скачивания до полного окисления кремния, что потребует присадки большего количества шлакообразующих материалов для достижения высокой Основности конечного шлака, а также необходимости свести к минимуму время нахождения обновившегося низкоосновного (1,5 - 2 ед,) шлака из-за его отрицательного воздействия на футеровку конвертера.Выбранное предельное время присадки углеродсодержащих материалов после выпуска металла из конвертера 2 мин обусловлено тем, что высокоосновной (3,5-4 ед) конечный шлак по мере потери тепла (снижения его температуры) может сворачиваться или покрываться прочной коркой по истечении - 2 мин. После этого углеродсодержащий материал воздействует на шлак как раскислитель незначительно, а в основном сгорает на его поверхности. Осуществить присадку углеродсодержащих ранее 1 мин после выпуска металла не представляется возможным по организационным и техническим причинам, связанным с затратами времени на установку конвертера в вертикальное положение и инерцией системы присадки сыпучих материалов по тракту подачи,Полное раскисление шлака (до содержания окислов железа 1 - 2%) труднодостижимо и не требуется. Для безопасной заливки чугуна на шлак достаточно иметь в шлаке 5 - 6% окислов железа. Определить исходное содержание окислов железа в шлаке с высокой степенью точности можно по передуву металла, т.е, содержанию углерода. В случае содержания углерода в металле 0,03-0,07% шлак значительноокисляется и содержание окислов железа в нем находится в пределах 1825. При содержании углерода в металле в пределах 0,08 - 0,11 ошлак окисляется в меньшей степени и содержит окислов железа 15 - 17, а при содержании углерода в металле 0,12 - 0,17 фшлак практически не переокисляется и содержит окислов железа менее 15, Исходя из этого, а также с учетом колебаний содержания углерода в углеродсодержащих материалах (углях) определяют расходы углеродсодержащего материала.Определение расходов углеродсодержащего материала по содержанию углерода в металле мера достаточно надежная и не требует длительного ожидания анализа шлака; Следовательно, потери производительности практически нет,Выбранные параметры для,скачивания промежуточного шлака в период израсходования 25-30 м кислорода на 1 т продуваезмого чугуна позволяет достичь наилучших результатов по выходу жидкой стали, не приводя при этом к повышенному износу футеровки.Скачивание промежуточного шлака до израсходования 25 м кислорода на 1 т проздуваемого чугуна неэффективно, т,к. к этому моменту скорость окисления углерода еще далека от наивысших значений и в расплаве много окислов железа, которые теряются со скачиваемым шлаКом, Кроме того; при низкой интенсивности продувки к этому времени кремний не успеет окислиться полностью. Скачивание промежуточного шлака после израсходования 30 м кислорода на 1 т продуваемого чугуна нецелесообразно, т,к, образуется активный по отношению к футеровке шлак, В процессе отработки предлагаемой технологии перерабатывались чугуны с содержанием кремния до 1;2 и анализ рафинирования показал, что удаление кремния при расходе чугуна 800 кг/т стали завершается к израсходованию 18-20 м кислорода на 1 т перезрабатываемого чугуна. Следовательно, при израсходовании 25-30 м кислорода на 1 тзчугуна в шлак можно вывести кремний при его содержании в чугуне до 1,8.Для раскисления шлака опробованы угли марок АС, АШ и АК с содержанием углерода в них от 70 до 90, При их использовании получены надежные результаты, что свидетельствует о возможность их использовании в качестве углеродсодержащих материалов для раскисления шлака,П р и м е р. По окончании продувки жидкой ванны в 160-тонном конвертере производится замер температуры расплава и отбор проб металла и шлака на химический анализ, После определения химического анализа металла с учетом замера температуры, в т.ч, содержания углерода, в случаеполучения удовлетворительных результатов .5 производится выпуск металла из конверте-,ра,В противном случае производится додувка или другие корректирующиеоперации с последующим повторным замером температуры и отбором проб до получе 10 ния удовлетворительных результатов споследующим выпуском металла,После выпуска металла конвертер переводится в вертикальное положение и на оставленный конечный шлак в зависимости от.15 содержания углерода в ранее выпущенномметалле присаживается определенное количество углеродсодержащего материалаугля). Причем его присадка производится. по истечении 1 - 2 мин после выпуска. метал 20 ла. В случае наличия резерва времени передзавалкой лома конвертер покачивается. Затем конвертер наклоняется в сторону загру- .зочного пролета и в него производитсязавалка 45 т металлолома и заливка 115 т25 жидкого чугуна, Ври заливке чугуна интенсивного выбивания пламени или выбросовиз. конвертера не наблюдается.После заливки чугуна конвертер устанавливается в вертикальное положение и30 начинается продувка жидкой ванны, Продувка прекращается после израсходования3100 м кислорода(28 м на 1 т продуваемого чугуна) и производится скачивание промежуточного шлака. С возобновлением35 продувки в конвертер присаживается 6 тизвести. По окончании продувки производится замер температуры расплава и отборпроб металла и шлака,Данные по проведенным прамышлен 40 ным плавкам приведены в.таблице. При проведении отмеченных в таблице плавокперерабатывается чугун с содержанием углерода 4;2, кремния 0,7 - 0,9, марганца 0,4-0,6, серы 0,025-0,030 ф 4, Для45 раскисления конечного шлака использовался уголь марки АС с содержанием углерода80-85,Кроме общепринятого контроля плавок,производился отбор проб шлака - конечно 50 го до и после присадки угля, а также промежуточного на скачивание, отбор пробметалла на скачивании шлака, фиксировались время присадки угля на шлак относительно окончания выпуска металла из55 конвертера и момент остановки продувкина скачивание промежутоцного шлака порасходу кислорода,Сравнительный анализ приведенных втаблице данных показыеает, что наилучшиепоказатели достигаются на плавках, прове- ф1759886 денных согласно параметрам формулы предлагаемого изобретения, Предлагаемая технология позволяет увеличить выход жидкой сталина 45 кг/т металлошихты и снизить удельный расход шлакообразующих на30 кг/т стали,Формула изобретения 1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий замер содержания углерода в металле по окончании продувки, выпуск металла, оставление конечного шлака на последующую плавку, присадку углеродсодержащих материалов на шлак, завалку лома, заливку чугуна, присадку шлакообразующих материалов, продувку расплава в два периода со скачиваниемпромежуточного шлама, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения удельного расхода шлакообразующих материалов и увеличения выхода годной стали, присадку углеродсодержащих материалов производят в течение 1 - 2 мин после выпуска металла из конвертера, при этом при содержании угле рода в металле 033 - 0,7 присаживают 3,54.0 кг/т садки конвертера углеродсодержащих материалов, при содержании углерода 0,08-0.11070 присаживают 2,5-3 кг/т садки, а при содержании 10 углерода 0,12 - 0,1770 присаживают 1,8-2,5кг/т садки соответственно, скачивание промежуточного шлака осуществляют при израсходовании 25-30 м кислорода на 1 т продуваемого чугуна.152. Способпо п 1,отл ича ю щийсятем, что в качестве углеродсодержащих материалов используют угли с содержанием уГЛЕрОда 70 - 90 о 3 Ь,Характерзаливкицутуйаконевутер Основста юнец- могоалака ед,расход извести Содеркание Реа а оставлйнтн Характеристикаскачиеааного Выход годнод стали, т/т не. галлу.Йхты 3 вдернв углерода вметаллепредндуаведплавки, г Оихтовка плаеВреил до присадк, угланин лоне нтскачнаанил ала"каизбана 1 тпродуваемогоо чугума км, т т на кгlт прае- стали ку нвке,чугум 00г до прн"садкиИлк послепрнсад"кн угли- Характер заливки чугуна: 1 .- без вндиммк внеаних проавлеммр;2 - с митенсиамын выбиванием мламеми;3 с еыбросаич Составитель А.Петрашко Редактор М. Стрельникова Техред М,Моргентал Корректор Н.СлободяникЗаказ 3156. .Тираж Подписное Г 5 НИИПИ 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 45 45 45 45 4545 45 45 45 4, 45 45 45 а 5 45 аз 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 115 115 15 15 5 115 1.1 5 115 115 115, 115 115 115 115 115 115 115 115 115 15 115 11 115 115 115 115 115 115 115 115 15 115 115 11 15 15 1 115 15 а,09 0,09 0,09 0,03 О,ОЗ 0,03 0,03 0,03 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,08 0,06 0,06 0,08 0,11 0,33 0,13 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,15 0,17 О,7 0,17 0,17 0,7 0,09 0,09 0,09 0,09 О,11