Способ выплавки стали в кислородном конвертере

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК З 114 С 21 С 5/2 САНИЕ ЕНИЯ 30 сследовательеталлургии уликов,зиян,ершток,баиов и .др, Физикоородно-конверонецк: Вираеталлургия1983,(54) СПОСОБ ВЫПЛАВРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ(57)Изометаллургии и може КИСЛОрной бретение о сит ыть,использов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 15.08.87, Бюл. Кф (71) Донецкий научно-и ский институт черной м (72) Д.А.Дюдкин, И.В.К А.И.Мастицкий, С,П,Тер В.С.Харахулах, В,Е,Куп А.В.Гнедаш и А,В.Сколо (53) 669.184.123(088.8 (56) Баптизманский В,И химические основы кисл терного процесса. Киев школа, 1981, с. 112-11Явойский В,И, и др. стали. М.: Металлургия с. 129-133,801330168 но при выплавке стали в кислородныхконвертерах. С целью сокращения расхода чугуна, ускорения процесса шлакообразования и повышения выхода жидкой стали предложено в ванну конвертера вводить алюминийсодержащие отходы. Первую порцию отходов вводятна дно конвертера в количестве 515 кг/т стали, вторую - .в моментокончания продувки в количестве 38 кг/т стали, Присадка алюминийсодержащих отходоВ по указанной схемев сочетании с изменением высоты фурмы (10-207, продолжительности продувки высота фурмы составляет 13-16 калибров, остальное время 18-20 калибров) позволяет повысить температуруначала процесса и тем самым улучшитьпроцесс шлакообразования, Присадкаалюминийсодержащих отходов в моментокончания продувки приводит к восстановлению окислов Ре, Мп и шлака,что повышает выход годного. 3 табл.Изобретение относится к черной металлургии, и может быть использовано при выплавке стали в конвертерах.Цеп 1 изобретения - сокращение рас 5 хода чугуна, ускорение процесса шлакообразования и повышение выхода жидкой стали.Ввод алюмосодержащих отходов на дно конвертера обеспечивает формирование активного высокоглиноземистого шлака непосредственно после слива чугуна и начала продувки, Этому спо-, собствует высокий экзотермический эффект окисления металлического алюминия, содержащегося в отходах, газообразным кислородом, Для усиления экзотермического эффекта в начальный период продувки фурма устанавливается ниже рабочего положения, при этом угар железа минимален, а скорость окисления алюминия максимальна, Образующийся в результате окисления алюминия глинозем понижает температуру 25 плавпения шлака до значения на 50- 80 С ниже температуры, генерируемой в конвертере в первые минуты продувки, После полного окисления алюминия фурма поднимается в рабочее положе- ЗО нке и продувка ведется до содержания углерода 0,05-0,10%. Это позволяет упростить технологию выплавки за счет того, что количество лома и чугуна устанавливается постоянным на каждую "плавку, независимо от марки выплавляемой стали, Это улучшает условия работы и уменьшает потери металла в виде недоливов при разливке стали. в слитки, Для предотвращения снижения 4 О выхода жидкой стали вследствие потерь железа с переокисленным шлаком производит повторный ввод алюмосодержащих отходов на шлак, при этом окислы железа восстанавливаются, а нормальная 45 жидкотекучесть шлака поддерживается за счет повышения количества глиноэема, снижающего его температуру плавления, Требуемое содержание углеродаполучают путем ввода углеродсодержашего материала в ковш,В качестве алюмосодержащих отходовиспользуют шлак производства вторичного алюминия фракции 10-50 мм, содержащий 20-30% алюминия, брикеты отсевов алюминиевой стружки, содержащие40-60% алюминия, магнитную фракциюпроцесса сепарации алюминиевого ломас содержанием алюминия 25-40%,При расходе алюмосодержащих отходов, присаживаемых на дно конвертера,менее 5 кг/т стали не достигаетсяэффект ускорения процессе шлакообразования, а при расходе более 15 кг/тстали увеличивается продолжительностьпериода окисления алюминия, что повышает общую продолжительность продувки и снижает производительность конвертера. При продолжительности первого периода продувки менее 107 отобщей продолжительности продувки недостигается полного окисления алюминия и снижается скорость окисленияуглерода во время основного периодапродувки, Продолжительность первогопериода продувки более 207 от общейпродолжительности продувки нецелесообразна, так как при этом алюминийокисляется полностью, а скорость шлакообразования снижается из-эа низкого расположения фурмы, При расстоянии среза фурмы над уровнем металлав первый период продувки менее 13приведенных калибров возрастает вероятность заметаливания фурмы и выхода ее иэ строя, кислородные струиразмывают футеревку подины, Устанавливать расстояние более 16 приведенных калибров в этот период нецелесообразно вследствие замедления окисления алюминия.В табл. 1 представлены значенияобщей продолжительности продувки(числитель) и содержание серы в металле в конце продувки (знаменатель)при различных условиях проведенияпервого периода продувки,Таким образом, оптимальными параметрами первого периода продувки являются: продолжительность 10-20% отобщей продолжительности, положениефурмы 13-16 приведенных калибров надуровнем металла,При расстоянии среза фурмы надуровнем металла во время основнойпродувки менее 18 приведенных калибров повышается количество выносов металла из конвертера и возрастает вероятность выбросов металла и шлакаиз конвертера, При расстоянии срезафурмы от металла более 20 приведенных калибров повышается окисленностьшлака и снижается скорость окисленияуглерода, что ведет к снижению производительности конвертера.Присадка на шлак по окончании про-дувки алюмосодержащих отходов в коли 1330168честве менее 3 кг/т стали не обеспечивает полного восстановления окислов железа, а при расходе более 8 кг/т стали дальнейшего повышения степени восстановления не происходит.В табл, 2 приведены значения выхода жидкой стали (%) в зависимости от расхода алюмосодержащих отходов, присаживаемых на шлак по окончании 10 продувки, при различных содержаниях углерода в конце продувки.Таким образом, максимальный выход жидкой стали достигается в условиях окончания продувки при содержании 15 углерода 0,05-0, 10 , при расходе алюмосодержащих отходов, присаживаемых на конечный шлак, в пределах 3- 8 кг/т стали.П р и м е р 1. Сталь марки ВстЗСП 2 О выплавляли в 350-тонном конвертере, На дно конвертера присаживали 3,5 т магнитной фракции отходов процесса сепарации алюминиевого лома, производили завалку лома и слив чугуна 25 в течение 5 мин (20% общей производительности продувки), продувку производили при положении фурмы 14 приведенных калибров от уровня йеталла, после чего фурму поднимали до уров ня 19 приведенных калибров от уровня металла и вели продувку до содержания углерода 0,08 , после чего присаживали 1,75 т магнитной фракции отходов процесса сепарации алюминиевого лома. З 5 Затем плавку выпускали в ковш и науглероживали присадкой кокса. При этом содержание пыли в дымовых газах в:период интенсивного обезуглероживания составило 60-.80 г/м, что на 40 40-50 г/м ниже, чем при проведении процесса по известной технологии, и является свидетельством наличия в конвертере жидкоподвижного, гомогенного шлака. Содержание серы в конце 45 продувки составило 0,020%, что на 0,004% ниже среднего значения этого показателя для плавок, проведенных по базовому варианту, Выход жидкой стали составил 87 , что на 2-Звьппе, чем при выплавке стали по технологии прототипа.П р и м е р 2. Сталь марки ВстЗСП выплавляли в 350-тонном конвертере. Было проведено 5 опытных плавок при различньг. параметрах предлагаемой технологии и одна сравнительная плавка по известному способу. Скорость шлакообразования оценивали по количеству пыли в дымовых газах.В табл.3 приведены характеристики опытных плавок.Таким образом, реализация предлагаемого способа обеспечивает существенное снижение расхода жидкого чу- гуна, увеличение выхода жидкой стали и ускорение шлакообразования.Формула изобретенияСпособ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий завалку на дно шлакообразующих материалов и металлолома, заливку чугуна и продувку ванны кислородом до содержания углерода 0,05%-0,10%, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода чугуна, ускорения процесса шлакообразования и повышения выхода жидкой стали, в конвертер вводят алюмосодержащие отходы в количестве 5-15 кг/т стали, в течение первых 10-20% продолжительности продувки фурму устанавливают на расстоянии 13-16 приведенных калибров от уровня спокойного металла, а в остальное время-20 калибров с повторным вводом алюмосодержащих отходов на шлак в количестве 3-8 кг/т стали в момент прекращения продувки.1330168 . Та блица 1 Продолжи- тельность 16 17 13 10 20 21 Таблица 2 Расход алю- мосодержащцх отходов, кг/т 0,04 74 76 84 87 86 86 87 87 87 88 86 86 88 86 89 89 84 87 первого периода продувки, % от общей протельности продувки Расстояние фурмы над уровнем металла, приведенных калибров 19/0,021 23/0,026 21/0,028 22/0,017 21/0,025 22/0,0220/0,025 15/0,018 16/0,020 16/0,019 22/0,018 20/0,0224/0,022 15/0,019 14/0,018 15/0,019 19/0,020 23/0,0223/0,023 15/0,020 14/0,018 14/0,019 20/0,019 19/0,0221/0,024 22/0,025 21/0,023 20/0,024 19/0,024 20/0,02. Выход жидкой стали, %, при содержании углерода в металле в конце продувки,%8 1330168Таблица 3 Параметры технологии Результаты плавокПродол- жительСодержание Вид алюмос одержащихотходов Высота Высотафурмы фурмыв 1 во 2 Расход алюмоСодержание Выходжидкойстали,3 Расходчугунакг/т Расход алюмосодержащихотхоность пыли вдымовыхгазах,г/м содержащихотхопериоде,приведов нашлак,кг/т денных калибров ров ности продувки 17 0,04 2. 805 18 0,05 3 780 19 0,07 6 775 20 О, 10 8 770 21 0,11 9 790 Шлак 12 производства 5 10 10 15 15 . 20 16 21 14 вторичного 16 ния 17 Известныйспособ 84 100 810 Составитель М.ПрибавкииТехред Л. Сердюкова Корректор С.Черни Редактор Н. Киштулинец Заказ 3541/27 Тираж 549 ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5