Способ изготовления шлакообразующего материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХссцмагм 4 ЕП 4 ИРЕСПУБЛИК У 1 б 1) С 21 С 5/36ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Нижнетагильский металлургический комбинат им, В.И, Ленина(56) 1, Патент Японии Р 56-11286, кл, С 21 С 5/36, опублик. 1981.2. Авторское свидетельство СССР В 922157, кл. С 21 С 5/36, 1980,3. Авторское свидетельство СССР В 945180, кл. С 21 С 5/28, 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШПАКООБРАЗУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, включающий присадку в конвертер на жидкий конечный шлак необожженного доломита и.,80.1106838 А продувку смеси газом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получе" ния материала, обеспечивающего ускорение шлакообразования, увеличениестойкости футеровки и снижение себестоимостн стали, необожженный доломит присаживают на шлак второй стадии передела ванадиевого чугуна дуплекс- процессом при массовом соотношении шпака и доломита (4-5):(1-2).2. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что смесь продувают окислительным газом в течение 0,6- 1,0 мин при интенсивности 5-50 нм / /т мин и затем сливают в шлаковую зону. 13Способ по пп. 1 и 2, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что шлакообра" зующий материал от нескольких плавок выдерживают в шлаковой чаше в течение С 0,5-4,0 ч.югВюаИзобретение относится к чернойметаллургии и может быть использованопри выплавке стали,Известен способ изготовления шлакообразующего материала (известкового 5агломерата), включающий присадки известняка в жидкий шлак, слитый изконвертера 1.Недостаток этого способа состоитв том, что не полностью используетсятепло конечного шлака. Кроме того,способ приготовления материала требует предварительной подготовки известняка - его дробления.Известен способ Изготовления шлакообразующего материала, включающийвведение в конечный кислородно-конвертерный шлак известняка или углекислого железа 23.Однако известный способ изготовле бния не позволяет получить равномерный по всему объему материал вследствие недостаточного перемешиваниятолько за счет выделения СО из изгвестняка или углекислого железа. Кро" 25ме того, выдержка после введения добавок до остывания шлака затрудняетдальнейшую подготовку полученного материала к плавке-дроблению монолитной глыбы до требуемой фракции. ЗОНаиболее близким по техническойсущности и достигаемому результагу кпредЛагаемому является способ изготовления ллакообразующего материала,включающий присадку в койвертер нажидкий конечный шлак необожженногодоломита и.продувку смеси газом 3 ,Недостатком известного способаявляется то, что из полученного мате"риала жидкоподвижный шлак формируетсямедленно, а сам шлак является малоактивным. Это требует дополнительныхмер по его активизации - увеличения .времени продувки при повышенном поло 45жении фурмы над уровнем спокойнойванны, повышенного расхода плавикового шпата, что приводит к увеличениюпродолжительности плавки, повышенномуугару железа, снижению стойкости футеровки, высокой себестоимости стали,50Пель изобретения - получение материала, обеспечивающего ускорение шлакообразования, увеличение стойкостифутеровки конвертера, снижение себестоимости стали.Поставленнай цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления кпакообразующего материала, включающему присадку в конвертер на жидкий конечный шлак необожженного доломита и продувку смеси газом, необожженный доломит присаживают на шлак второй стадии передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом при массовом соотношении шлака и доломита (4-5): : (1-2) .Причем смесь продувают окислительным газом в течение 0,6-1,0 мин при интенсивности 5-50 нм(термин и затем сливают в шлаковую чашу.Кроме того, шлакообразующий материал от нескольких плавок выдерживают в шлаковой чаше в течение 0,5- 4,0 ч.При таком способе изготовления материала обеспечивается хорошее перемешивание смеси за счет барботажа, создаваемого выделением СО вследствие разложения СаСО 5 и. МЯСО доломита, и за счет продувки окислительным газом.Конечный шлак плавки на сталь передела ванадиевых чугунов отличается высокой основностью (4-10), нали" чием окислов железа, марганца, ванадия. При продувке окислительным газом все элементы, в том числе и корольки свободного железа окисляются до высших окислов, что определяет высокую активность формируемого с применением получаемого шлакообразующеГо материала первичного шлака, но неактивного по отношению к футеровке конвертера за счет получения повышенной концентрации в нем окиси магния вследствие введения доломита.Применение такого материала в шихте конвертерной плавки обеспечивает интенсивное, беэ выносов и выбросов формирование высокоосновного первичного шлака с первой минуты продувки при снижении расхода извести на 50- 757 и практически при полном исключении из состава шихть 1 плавикового шпата,Соотношение компонентов в шлакообразующем материале, приготовленном по предлагаемому способу, обеспечивает оптимальные условия протекания процессов шлакообразования и службы футеровки. При соотношении конечного шлака и доломита менее 4;2 ухудшаются процессы шлакообразования, а с увеличением соотношения более 5:1 снижается стойкость -утеровкн и появляется возможность выбросов шлаказ . 110683 из конвертера в связи с увеличивающейся его активностью.Смешивание компонентов шлакообразующего материала с продувкой окислительным газом менее 0,6 мин не обеспечивает выравнивание их концентра" цией в объеме полученного материала. Увеличение длительности этой операции более 1 мин нецелесообразно из-за снижения производительности конверте О ра.Удельный расход кислорода ниже 5 мвнедостаточен для полноты реакт мин50 м ций окисления, а выше --- привотмин дит к излишнему разбрызгиванию материала при завершившихся процессах окисления.При использовании другого окислительного газа, например воздуха, рас О ход его устанавливается пересчетом по окислительной способности на технический кислород.Накопление шлакообразующего материала от нескольких плавок в шлаковой 25чаше позволяет уменьшить задолженность оборудования, в частности шпаковых чаш. Для усреднения получаемого материала по составу осуществляют его выдержку в течение 0,5-4,0 ч. ЗОПосле заполнения всего объема шлаковой чаши на поверхности образуется корочка застывшего материала. Высокая теплоемкость жидкого шлака при низкой теплопроводности образовав 15 шейся корочки препятствует быстрому застыванию материала. При выдержке в пределах 0,5-4,0 ч, объем застывшей корочки не превышает 57. от общего количества материала, 40Выдержка полученного от шпакообразующего материала в шлаковой чаше менее 0,5 ч не обеспечивает выравнивание межплавочных составов материала, а при выдержке в шлаковой чаше более 45 4 ч распределение компонентов не улучшается в связи с ростом вязкости материала.Слитый из чаши в шпакоразделочную яму материал после кратковременного 50 охлаждения посредством полива водой легко подвергается обработке да получения задаваемых фракций.П р и м е р 1. В 160-тонном конвертере после выпуска металла, выя лавленного из углеродистого полупродукта на второй стадии ванадиевого передела дуплекс-процессом, оставляют 8 4весь шпак, полученный в количестве4,0 т, который содержит, мас.З: окиськальция 58,0; двуокись кремния 8,2;окислы железа 14,6; окислы марганца8,1; окись магния 5,3; окись алюминия 3, 1; пятиокись ванадия 1,5. Нажидкий шлак присаживают 2,0 т сырого доломита, После обработки полученной смеси кислородным дутьем интенсивностью 300 м/мин с расстояния75 калибров от уровня шлака в течение1 мин расплав содержит, мас.Х: окисЬкальция 41,3; окись магния 7,2;дцуокись кремния 5,0; окислы марганца 6, 1; окись алюминия 1,1; пятиокисьванадия 1,0; окислы железа 34,3.Полученный расплав выпивают вшлаковую чашу и после его накопленияв чаше от 2 плавок материал выдерживают в течение 0,5 ч, затем дробятв отделении шлакоразделки до фракции10-120 мм и подают по тракту сыпучихматериалов в расходные бункера конвертеров для использования в шихтеконвертерной плавки.При использовании в шихте плавкиполученного материала снизилась длительность плавки на 1 мин, увеличился выход годной стали на 1, 17, Шлаксформировался на первой минуте продувки.П р и м е р 2. В 160-тонном конвертере после выпуска металла, выплавленного иэ углеродистого полупродукта на второй стадии ванадиевогопередела дуплекс-процессом, оставляют весь шлак, полученный в количестве 5 т, который содержит, мас.7.:окись кальция 54,0; двуокись кремния5,8; окислы железа 9,9; окислы марганца 7,8; окись алюминия 4,2;окись марганца 8,3; пятиокись ванадия 3,2. На жидкий шлак присаживают1,0 т сырого доломита. После продувки полученной смеси в течение0,6 мин кислородом четырехсопловойфурмой при интенсивности дутья300 м/мин с расстояния 75 калибровот уровня шлака расплав содержит,мас.7,: окись кальция 46,0; окись магния 13,1; двуокись кремния 5,2; окислы марганца 8,6; окись алюминия 3,1;пятиокись ванадия 2,4; окислы железа20,3,Полученный расплав выпивают в аваковую чашу и после накопления в ней шлакообразующего материала в смеси доломита со шпаком от 6 плавок и вы1106838 держки в течение 4 ч дробят в отделении шлакоразделки до фракции 10-100 мми по тракту сыпучих материалов подаютв расходные бункера конвертеров дляиспользования в шихте конвертернойплавки.При использовании в шихте конвертерной плавки полученного шлакообра"зующего материала получено снижениедлительности плавки на 2 мин, увеличение выхода годной стали на 0,97,Шлак сформировался на первой минутепродувки,Сравнительные данные сведены втаблицу. Из таблицы видно, что при использовании шлакообразующего материалаполучают снижение длительности плавкина 1-2 мин, увеличение вьмода годнойстали, снижение расхода футеровкина 16-32 кг на плавку при значительной О зкономии извести и плавикового шпата.Снижение себестоимости стали толькоза счет зкономии материалов составляет0,45 руб/т. Шихтовка плавки,кг/т стали4 ай йщЬ Количествоплавок,шлак которых использован дляизготовления однойпартии ма"териалаДоломит Шлак плавки стали ванадиево" го пе- ревода Предлагаемый 3,2 31,028,0 20,0 10,0 0,4 0,5 г,з 0,5 1,0 2,0 4,0 2,5 25,0 121 0,8 30,0 ф 7,0 4,0 1,0 5,0 18,0 4,1 0,8 5,1 Известный 23,0 Обработкашлака вконвертере (продувка кислородом),мин Выдержка шлакооб" разующего материала в шлаковой чаше, ч.1106838 ихтовка плавки,кг/т стали Способ Длительность Образование активРасход футеровки конвертера (ло балансу МяО), кг за плавку Выходгоднойстали,Х плавки,минного шпаИзвестМарганцеваяруда Плавиковый Доломит ка, мин, продувки няк шпат Предлагаемый 10,0 3,0 42 0,05 85,4 9,5 37 0,05 87,2 0,06 36 87,3 0,07 36 86,9 39 0,21 7,0 86,0 Известный 9,5 3,4 9,1 13,1 38 0,37 86,1 Заказ 5725/20 Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель А. ТимофеевРедактор Г. Волкова Техред Л.Коцюбняк Корректор Д. Мельниченко