Способ передела ванадиевых чугунов

)4 С 21 С 5/С 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) (57) СПОСОБ ПЕ ЧУГУНОВ дуплекс-пр рительным извлечен верторе и последук)щ гированной стали в отличающий(72) И,Н. ГубайдуЮ.С. Щекалев, О.Нзухин и В,Г. Гамбург (71) Уральский научноский институт черных ме совский металлургически (53) 669. 187(088.8) (56) Авторское свидетельст В 250180, кл, С 21 С 5/28,Авторское свидетельство У 627666, кл. С 21 С 5/28,Авторское свидетельство Ф 589258, кл. С 21 С 5/28,РЕД оце ием Внмс пре надия в юл. В 39 ллин, Л.А. Смирно Кокареко, А.И. олучение екои печ арте Са. м, что,рросплахода фе водител ения ра с целью снюквов, повышеи извлечени иссл ательи Чуьноститеновскуюистый пол ия талл й за в анад т высокоуглернадиевый полу1480-1590 С(4-9): 1. печь залива укт продукт и в температуро соотношении о ССС1968,СССР1977.СССР1978. и массов ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИзобретение относится к чернойметаллургии, конкретно к технологиипередела природнолегированных ванадиевых чугунов дуплекс-процессом,Цель изобретения - снижение расхода ферросплавов, повьппение производительности и извлечения ванадия,Оптимальное количественнЬе весовоесоотношение низкотемпературного и высокотемпературного полупродуктов, сливаемых в печь для получЕния стали, определяют экспериментально при переработке ванадиевого чугуна в 22- тонном конверторе с донным кислородным дутьем при выплавке стали марки 15 55 С 2 ГФ (табл 1), Максимальная производительность процесса достигается при соотношении (4-9): 1, что обусловлено полным устранением при таком соотношении настылеобразования на 20 горловине конвертера и, соответственно, текущих простоев, связанных с горячими ремонтами. При увеличении количества высокотемпературного полупродукта повышение длительности про дувки превалирует над выигрьппем вре - мени эа счет устранения текущих простоев, и производительность процесса снижается особенно заметно при переходе к соотношению 3:1, Одновремен- З 0 но при этом вследствие повышения возможности самопроизвольного вскипания мартеновской ванны производительность печи падает, а извлечение ванадия иэ чугуна в шлак уменьшается преиму.щественно вследствие повышения потерьванадиевого шлака при его отделении от полупродукта, Из табл. 1 также следует, что снижение температуры высокотемпературного полупродукта менее 1480 С приводит к скачкообразному уменьшению степени извлечения ванадия из чугуна и производительности конвертера.В то же время и повышение темпе ратуры полупродукта более 1590 С, которое преимущественно достигается при содержании углерода 0,5/, также нецелесообразно, так как приводит к интенсивному (взрывообразному) 50 протеканию процесса обезуглероживания и к снижению производительности. выплавки стали и заметному повьппе" нию расходов раскислителей и ферросплавов при получении марочного ме талла.П р и м е р 1 (базовый вариант), Дуплекс-процессом (22-тонный конвертор донного бутья - 280-тонная основная мартеновская печь) выплавляютсталь марки 55 С 2 ГФ из ванадиевогочугуна следующего составаф С 4,5;Ч О, 50; Сг О, 14; Мп 0,25; Я 1 0,25;Т 1 0,18 ь Р Ое 05 е Я Ое 014,На первой стадии чугун в конверторе продувают кислородом с интенсивностью 2,8 м /мин т и получаютнизкотемпературный полупродукт температурой 1370-1390 С и содержаниемС 3,1-3,2 и Ч 0,03-0,04, а такжеванадиевый шлак с концентрацией внем 15-16 Ч, О, Перед продувкойв конвертор присаживают агломератв количестве 60 кг/т чугуна, Получа.емый полупродукт после отделенияпри сливе из конвертора ванадиевогошлака заливают в мартеновскую печь.Заливку начинают в период прогревашихты (20 т известняка и 75 т лома)и заканчивают в течение периодаплавления. Всего в печь заливают десять конверторных плавок.Предварительное раскисление осуществляют 45 РеЯд в количествеб кг/т, В ковш присаживают Я 1 Мп,65 РеЯд, феррованадий ВДв количестве, соответственно, 20, 35 и5,5 кг/т. Состав полученной стали,.:С 0,58; Я 1 1,81; Мп 1,1; Ч 0,13.Продолжительность мартеновскойплавки б ч 52 мин; степень извлечения ванадия из чугуна на первой стадии процесса 92,0 ; выход жидкогополупродукта 94,5 ; производительность конвертора в номинальные сутки 983 т; производительность мартеновской печи в номинальные сутки988 т.П р и м е р 2 (предлагаемыйспособ). Дуплекс-процессом (22-тонный конвертор донного дутья280-тонная основная мартеновскаяпечь) выплавляют сталь марки55 С 2 ГФ из ванадиевого чугуна такогоже состава, как в примере 1.1В конверторе по той же технологии, что в примере 1, продувают десять плавок, из них две во времяпериода доводки мартеновской плавки, и получают низкотемпературныйполупродукт с температурой 13701390 С и содержанием С 3,1-3,2 ,Ч 0,0 1-0,04 , а также ванадиевыйшлак с 16-17 . Ч, 0 . Ванадиевый шлакотделяют от полупродукта при сливеего из конвертора.В мартеновскую печь, эашихтованнуюкак в примере 1, н периоды прогрева -плавления сливают восемь высокоуглеродистых полупродуктов, а два последних, продутых в период доводки мартеновской плавки, заливают снова вконвертор и продувают кислородом синтенсивностью 3,5 м /мин т в течение 11 мин. Один иэ полученных высокотемпературных полупродуктов с концентрацией углерода 0,67 и температурой 1560 С вместе со шлаком заливают в печь перед предварительнымраскислением при температуре ванны1550 С и содержании в ней углерода 150,597, а второй полупродукт с температурой 1560 С и содержанием углерода 0,557 сливают после предварительного раскисления эа 5 мин до выпуска плавки, Таким образом, весовое 20соотношение слитых в печь высокоуглеродистого и ванадиевого Ъчолупродуктов составляет 4:1,Предварительное раскисление осуществляют 457 ГеБ в количестве254 кг/т стали. В ковш присаживаютБд Мп и 657 ГеБ в количестве 18и 30 кг/т соответственно. Составполученной стали, 7: С 0,54; Б 1,72;Мп 1,02; Ч О, 11.Продолжительность мартеновскойплавки 6 ч 11 мин; степень извлечения ванадия иэ чугуна 95,67.; выходжидкого полупродукта 95,17; производительность конвертора в номинальное время 1026 т в сутки; производи 35тельность мартеновской печи в номинальное время 1086 т в сутки,П р и м е р 3 (предлагаемый способ).40Дуплекс-процессом (22-тонныйконвертер донного дутья - 280-тоннаяосновная мартеновская печь) выплавляют сталь марки 55 С 2 ГФ из ванадиевогочугуна такого же состава как в приФ45мере 1. В конверторе продувают воздухом, обогащенным кислородом до 407, с интенсивностью 10 Ф /мин .т десять плавок с применением в качестве охлади теля агломерата в количестве 50 кг/т в течение 6 мин, Получают полупродукт с температурой 1370-1390 С и содержанием С 3, 1-3, 27, Ч 0,0 1-0, 04 . Получаемый полупродукт после отделения при 55 сливе из конвертора ванадиевого шпака заливают в мартеновскую печь, зашихтованную как в примере 1, в периоды прогрева - плавления. Последнийиз полученных полупродуктов после отделения ванадиевого шлака заливаютснова в конвертор и продувают доконцентрации углерода 1,87 и температуры 1480 С, а затем после отделенияшлака заливают в мартеновскую печьперед предварительным раскислением.Температура металла в этот момент совставляет 1560 С, содержание углерода 0,57, а количество полупродукта26 т, Таким образом, весовое соотношение слитых в печь обычного и предлагаемого полупродуктов составляет7,6:1,Предварительное раскисление осуществляют 457. ГеЯ в количестве2,5 кг/т, В ковш присаживают ЯМп,657.ГеБд, феррованадий ВДв количестве, соответственно 20, 35, 5,5 кг/т,Состав полученный стали, 7: С 0,59;81 1,92; Мп 1,12; Ч 0,15,Продолжительность мартеновскойплавки 6 ч 35 мин; степень извлечения ванадия из чугуна 94,67; выходжидкого полупродукта 95,57.; производительность конвертора в номинальноевремя 1102 т в сутки; производительность мартеновской печи в номинальное время 1032 т в сутки.П р и м е р 4. Дуплекс-процессом22-тонный конвертор донного дутья -280-тонная основная мартеновскаяпечь) выплавляют сталь марки55 С 2 ГФ из ванадиевого чугуна такогоже состава, как в примере 1.В конверторе по той же технологии,что в примере 1, продувают девятьплавок и получают низкотемпературныйполупродукт с температурой 13701390 С и содержанием С 3, 1-3,27,Ч 0,01-0,047., а также ванадиевыйшлак с 16-177 Ч, 05. Ванадиевый шлакотделяют от полупродукта при выпускеего из конвертора в ковш, Получаемыйполупродукт сливают в мартеновскуюпечь, эашихтованную, как в примере 1,в периоды прогрева-плавления.Десятую плавку продувают в конверторе в период доводки мартеновской плавки. Чугун продувают кислородом с интенсивностью 3 мз /мин тв течение 15 мин, Полученный полупродукт, содержащий 0,57. С и имеющийтемпературу 1590 С вместе со шлакомзаливают в печь перед предварительным раскислением при температуремартеновской. ванны 1540 С и содержании в ней углерода 0,67 Таким1186647 и 30 кг/т, соответственно. Состав полученной стали, 7.: С 0,55; Я 1,79; Мп 1,15; Ч 0,15.Продолжительность мартеновской плавки 6 ч 31 мин; степень извлечения ванадия из чугуна 94,87; выход жидкого полупродукта 95,87; образом, весовое соотношение обычного и предлагаемого полупродукта, слитых в печь, составляет 9: 1,Предварительное раскисление осуществляют 457 РеЯ в количестве 4 кг/т стали, В ковш присаживают ЯдМп и 657 Рейд в количестве 18 Параметрыобычного поРазновидностьдуплекспроцесса Параметры предлагаемого полупродукта Способ лупродукта Т г, С с, С С, 7 С, 7 Конвертор-мартенов-.ская печь Известный базовый) 1380 3, 18 1,65 1380 3,08 1460 1390 2,98 1470 1390 3112 1480 1380 Зф 08 1500 1380 3,05 1540 1390 3,01 1590 2:1 1,75 3:1 4:1 1,80 1,50 5:1 0,95 7:1 91 0,50 1380 3114 1600 . Оэ 30 10:1 1380 3,08 1620 0,25 12: 1 Предлагаемый То же Весовоесоотношениеобычногои предлагаемо.го полупродуктов слитыхв печьИзвлечение ванаРасход раскислителей и ферросплавов,кг/т Производительность Производи телъность мартеновской печи в номинальные сутки, т/сут конверторав номинальдия вшлак, Й ные сутки,т/сут. 67 988 983 92,4 1012 92,4 1001 1010 92,6 1010 1040 1102 94,6 94,8 62 1042 1107 1042 63 1110 95,0 94,8 60 1038 1112 68 92,2 1014 72 1008 995 92,0 Составитель М. ПрибавкинТехред М.Гергель. Корректор В. Гирняк Редактор Н. Яцола Заказ 6504/28 Тираж 552,ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент"г. Ужгород, ул. Проектная, 4 производительность конвертора в номинальное время 1145 т в сутки; про. изводительность мартеновской печи в номинальное время 1037 т в сутки,Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить извлечение ванадия иэ чугуна в шлак на 2,6 Показатели дуплекс-процесса 186647 85,0 Х, увеличить производительность дуплекс-процесса на 5-103, в том числе производительность конверторов на 10-153, сйизить расход раскйсли телей и ферросплавов на 3-6 кг/т стали, а также увеличить выход годного на 0,5"1,0 Ж.