Способ выплавки металла в конвертере

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11956577(22) Заявлено 031280 (21) 3211137/22-02 1 И) М. Кп.з с присоединением заявки Мо С 21 С 7/04 Государственный комитет С С СР по делам изобретений и открытий.6(088.8) Опубликовано 070982, Бюллетень Мо 33 Дата опубликования описания 070982(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МЕТА ОНВЕРТЕРЕ фазе и к мета тростатическо скровым газов а напрполя огрразряк газовой жение эле ничивают дом 31.Недост ходимость феры в ко нически в кает опас одного из яеметалли невозможн чительног ение к ения с еских Цель изобр тчества металлдержания газовключений,Поставленнаячто согласно спла, включающемуление, доводкупостоянного элепряжением 10-60пуск и разливкуталл продуваютностью продувкифурмы в 1,5-3,0через периферийотрицательной и е а в ния - улу а счет сн неметалл цель достигается тем особу выплавки металзагрузку шихты,плавс подводом к металлу ктрического тока на В, раскисление,выв период доводки ме снизу, с интенсивчерез центральные раза большей, чем н , при этом ток о рности подводят к ые ля Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения качественной стали в конвертере с донным дутьем.Известен способ дегазации расплава, в котором используется одновременное воздействие на металл звуковых колебаний и переменного тока 11.Недостатками данного способа являются невысокая степень дегазации металла переменным током и повышенный расход электроэнергии, необходимой для генерирования звуковых колебаний,Известен также способ дегазации металла, где на жидкую ванну одновре менно воздействуют ультразвуком и постоянным электрическим током, причем катод располагают выше анода 2.Такое расположение электродов малоэффективно, так как скорость всплывания положительно и отрицательно заряженных газовых ионов различна.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ выплав ки металла, включающий загрузку шихты, плавление,доводку с подводом к металлу постоянного электрического тока напряжением 10-600 В, раскисление, выпуск и разливку, Ток подводят 3 тком способа является необсоздания специальной атмосвертере, что не всегда техзможно. Кроме того, возни- ость поступления в металл компонентов газовой фазы, еские включения удалитьа сам способ требует знарасхода электроэнергии.51 центральным фурмам,а положительнойк периферийным.Согласно молекулярно-ионной теории металлических расплавов и шлаковрастворенные в металле газы существуют в виде ионов и молекул. Применяемые в промышленности способы дегазации расплава, например вакуумирование, продувка аргоном и т.д являются малоэффективными для удаления тойчасти газов которая находится в металле в виде ионов,В предлагаемом способе во времяпродувки к металлу через донные Фур,мы подводят постоянный электрическийток напряжением 10-600 В, причем к 15центральным фурмам подают ток отрицательной полярности, а к периферийным - положительной. При этом катионы водорода разряжаются на отрицательно. заряженных центральных фурмах,20образуя молекулы . Поток газа, поступающий через донные Фурмы, экстрагирует эти молекулы и выносит изобъема металла,Аналогично, отрицательно заряженные ионы (например, 0 и т.д.) разряжаются на периферийных фурмах и выносятся из расплава.Для более полного удалейия газовсталь рекомендуется интенсивно продувать инертным газом, а для удалениянеметаллических включений необходимапродувка металла с меньшей интенсивностью. В предлагаемом способе для одновременного рафинирования металла отгазов и неметаллических включений ис .35пользуют продувку расплава черезцентральные и периферийные донные фурм с различной интенсивностью. Какпоказали приведенные исследования,подача газов через центральные фурмы с интенсивностью в 8,0 и более разбольшей, чем через периферийные, невозможна по технологическим причинам:центральные струи работают в режимепробоя жидкой ванны, периферийные Фур 45мы при малой интенсивности заливаются расплавом. При подаче газов че- ф рез центральные фурмы с интенсивностью в 1,5 и менее раз меньшей, чем через периферийные, реакционная зона приближается к днищу, что отрицательно сказывается на его стойкости. Поэтому через центральные фурмы металлпродувают с интенсивностью в 1,5- 3,0 раза большей, чем через периферийные. При этом в районе центральных фурм происходит удаление газов, находящихся в металле в виде молекул, а потоки газа периферийных фурм выносят к границе поверхности раздела металл- шлак неметаллические включения, которые ассимилируются шлаком.Таким образом, одновременное удаление из расплава ионов растворенных газов посредством постоянного электрического тока, а молекул газов и металлических включений с помощью донной продувки различной интенсивности позволяет значительно повысить качество металла без увеличения длительности плавки по сравнению с существующими способами.П р и м е р. В 10-тонный конвертер на дно присаживают кусковую известь в количестве 40-60 кг/т, загружают шихту, состоящую иэ лома и жидкого чугуна. Затем расплав продувают через донные фурмы типа "труба в трубе" газокислородной смесью. Интенсивность подачи газа равна 6 нм /т мин для центральных фурм и 2-4 нм /т минЪ для периферийных. Доводка металла по сере и фосфору производится допблни-тельными присадками по ходу продувки извести (20-40 кг/т) и плавикового шпата (3-5 .кг/т). При получении металла заданного химического состава (351 С, 2512 С, 2012 С, 10 ГТ, 09 Г 2, 10 ХСНД) и температуры производят слив через сталевыпускное отверстие. Сталь разливают на МНЛЗ или в изложницы. Технологические параметры и результаты двенадцати опытно-промышленных плавок представлены в таблице.956577 Продолжение таблицй Показатели Плавка 1Интенсивность продувки и /т мин через центральные фурб 0 6,0 с б 00 012с0,012 0 020с0,016 0 024с0,020 0 013с0,012 0 016с0,.017 Сульфидные Продолжительностьпродувки, мин Через периферийные фурмы Общий расход кислорода, мз/т Неметаллическиевключения оксидные об.Ъ 0 045с0,045 0 070 0,070 с9 99,3 сб 06,0 с2 0 2,0 72 4 с 68,0956577 Продолжение таблицы 1 ( 2 Плавка1 Показатели 45 2140 2095 4105 3982 2276.2816 3366 3842 3741 3650 4263 2721 НВ на 1 см Состав шлака, %40-46 15-30 СаО оБи 4 510.1 10-16 Д 10,Мо 0 2,5 4,6 6,0-7 к 8 212-28 Выход жидкой ста 84,5-85,5 Составитель М. Клюев Редактор Г. Гербер Техред А.Ач Корректор Е. РашкоЗаказ 6522/6 Тираж 587 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Плавки сгруппированы в шесть групп по две плавки в каждой, причем в числителе приведены результаты плавок, 35 которые во время продувки и плавок конвертера поцвергались воздействию постоянного электрического тока напряжением 110 В, а в знаменателе без обработки током. К центральным Щ фурмам подводили ток отрицательной полярности, а к периферийным - положительной. При этом количества водорода в металле сократилось с 2,5- 4,6 до 1,0-1,8 10 , а азота с 45 02008 0,004 до 0005-02002Ожидаемый технико-экономический эффект от использования данного способа в сталеплавильных цехах заводов черной металлургии составляет примерно 1 ф 5 20 руб./т,Формула изобретенияСпособ выплавки металла в конвертере, включающий загрузку шихты,плйв 55 ление, доводку с подводом к металлупостоянного электрического тока напряжением 10-600 В, раскисление, выпуск и разливку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества металла за счет снижения содержания газов и неметаллических включений, в период доводки металл продувают снизу, с интенсивностью продувки через центральныефурмы в 1,5-3,0 раза большей, чемчерез периферийные, при этом ток отрицательной полярности подводят кцентральным фурмам, а положительной -к периферийным,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Р 1241996,кл. 40 а, 9/02, опублик. 1967.2. Авторское свидетельство СССР9 263146, кл. С 22 В 9/02, 1967,3. Авторское свидетельство СССР9 449937, кл.С 21 С 5/52, 1975.