Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс процессом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ А 1 9)80( 4252 СПУБЛИ 1 С 52 ЫЙ НОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИ ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ И ОП(71) Уральский наский институт чер(54) СПОСОБ КОНВЕРТЕРНОГО ПЕРЕДЕЛАВАНАДИЕВОГО ЧУГУНА ДУПЛЕКС-ПРОЦЕССОМ(57) Изобретение относится к областичерной металлургии, конкретнее кспособам передела ванадийсодержащихчугунов дуплекс-процессом в конвертерах,Цель изобретения - улучшениекачества получаемого шлака, снижениерасхода чугуна и себестоимости стали. Способ включает на первой стадиипроцесса (при получении ванадиевогошлака и углеродистого полупродукта)завалку в конвертер перед заливкойчугуна стального лома в количестве5-12 Х от массы жидкого чугуна присоотношении легковесного и общегоколичества лома (0,6-0,8): 1 и нагрев,до 400-700 С. На стадии деванадацииприменяют стальной лом, в основномлегковесный, с определенной хорошоразвитой поверхностью и, как правило, существенно оксидированной.Предварительно нагретый лом, с одн стороны, сам является источником оксидов железа, играющих важную роль в процессе деванадации чугуна - образовании ванадиевой шпинеля. С другой стороны, легковесный лом, находясь на поверхности конвертерной ванны, в начале продувкипреимущественно окисляется, что дополнительно вносит оксиды железа вшлакСтальной лом за счет химического взаимодействия с жидким чугуном успевает раствориться за скоротечный период деванадации, чтонаряду с уменьшенным расходом окалины (при использовании лома) и соответственно количеством непрореагировавших ее окислов позволяет снизитьанизотропию свойств шлака и уменьшить содержание металловключений внем. Более низкая концентрация балластных примесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном способствует увеличению концентрации Ч Ов ванадиевом шпаке, Существенное улучшение качества шлака обеспечивается предварительным равномерным нагревом стального лома перед стадиейванадации чугуна. Это достигаетсяисадкой лома в конвертер на высокотемпературный ванадиевый шлак, оставленный от предыдущей плавки, и пою догревом лома до 400-700 С перед заливкой чугуна, при соотношении легковесной части лома и общего его коли чества (0,6-0,8):1, Способ позволя,ет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна Ч О, уменьшить количество ,металловключений), снизить расход жидкого чугуна (на 50-150 кг/т) и себестоимость стали. 2 табл.14 5213 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам передела ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в конвертерах. 5Целью изобретения является улучшение качества получаемого шлака сни 9 жение расхода чугуна и себестоимости стали.Цель достигается тем что в кон вертер заливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-12 Ж ат массы чугуна при соотношении легко.- весного и общего количества лома (О,б,8):1 и нагревают его до 400 - 15 700 С.На стадии деванадации применян,ттальной лом, в основном легковесный, с определенной харашо развитой поерхностью и, как правило существено оксидированной, Поэтому с оцнсйтараны лом, особенно предварительо нагретый, является сам источникомксидов железа, играющих важную рольпроцессе деваьадации чугуна - абраовании ванадиевой шпинели ВГе, Бр.)О (Чс ьг Ьеу Тх) Ьа с друай стороны - легковесный лом, наодясь на поверхности конвертернойанны, в первые минуты продувки пре имущественно окисляется ,то дополнительна вносит оксиды железа в шлак. 1 овышение, таким образом межфаэной Поверхности металл - шлак существен 9 о ускоряет шлакообраэовавие за счет увеличения относительной скоростикисления ванадия.Стальной лом эа счет химического взаимодействия с ющкиь 1 чугуном успевает раствориться за скоротеч- щ 1йый период деванадациичто наряду с уменьшенным расходом окалины (при использовании лома) и соответственно Гетерогенный высоковязкий ванадиевый шлак прогревает нижние слои лома. не ошлаковывая его. В то же время, охлаждаясь за счет передачи тепла лому, ванадиевый шлак образует "гарнисаж" - приваривается к днищу конвертера,что в дальнейшем в процессе певанадации интенсифицирует окисление ванадия в глубине металличе-. ской ванны, а расплавляющиеся ивсплывающие со дна частицы шпака иници вирукт образование ванадиевой шпинели. В результате сформированный шлак обладает укрупненным шпинелидным зерном. Однако наилучшие показатели ка" чества шлака,а также высокий уровень извлечения ванадия иэ чугуна в шлак достигаются при применении в основ-. ном легковесного лома с насьпным весом 0,9-1,1 т/м , а именно при соотношении легковесной части лома и общего его количества (0,6-0,8);1. Остальной обычный лом (пакеты, обрезь блюмсов и слябов, лом ножичнай и огневой резки) имеет насыпной вес 1,8-2,5 т/мувеличение плотности лома, как и его общего количества (свыше 127; от массы чугуна) не обеспечивает растворение кусков стального лама эа период деванадации, а также ухудшает извлечение ванадия из чугуна в шлак из-эа снижения межфазной поверхности и эамецления массообмена в зонам металлической ванны вокруг нерастворившегася лома. Количеством непрореагировавших ее окислов позволяет ниь аниэотро- д пию свойств шлака и уменьшить содер-. жание металловключений в нем, Более низкая концентрация балластных примесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном спосооствуетЯ увеличению концентрации Ч Лв ва - надиевом шлаке,Существенное улучшение качества шпака обеспечивается предваритепьным равномерным нагревом стального лома ,перед стадией деванадации -.угуна. Это достигается присадкой лома в конвеатер на высокотемпературный ва- налиевый шлак; оставленный ат прав дыдущей плавки, и подогревом ломатопливокислородным факелом до 400о700 С перед заливкой чугуна.При температурах 400 С и более споявлением в окалине вюститного слояскачкообразно возрастает скоростьокисления железа. В результате в период нагрева и после нагрева ломав атмосфере воздуха поверхность лома оксидируется, что является однимиэ преимуществ предлагаемого способадля процесса деванадации в дуплексплавке.оНагрев лома свыше 700 С нецелесообразен иэ-за потерь металла с выбросами при заливке чугуна в конвертер.по причине переокисления легковесного лома, а также существенного сниже"ния скорости нагрева лома до болеевысоких температур, и, таким образом,потери производительности, 1425213 4Повышение доли легковесного ломав шихте чрезмерно переохлаждает метал.лическую ванну в начале продувки,окисление ванадия затормаживается из 5эа диффузионных затруднений и соответственно ухудшается процесс шпакообразования, что выражается, в частно;сти, в уменьшении средних размеровшпинелидного зерна ванадиевого шлака. 10Снижение общего количества лома (менее 57) нивелирует эффективность егоиспользования (табл.1).П р и м е р. В 22-тонных конвертерах дуплекс-процессом с получением 5на первой стадии (деванадации) вана -диевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - стали перерабатывают ванадийсодержащий чугун,содержащий, Е: С 4,5; 7 0,45; 81 0,24;20Мп 0,25; Тд 0,25; Сг 0,08; Р 0,05;Б 0,024, имеющий температуру 1320 С.Продувку металла на первой стадиипроцесса ведут 8 мин при одновременной подаче, кислорода через верхнюю 25фурму и азота через нижние фурмыс расходом соответственно 45 и 24 нм /мин. На второй стадии углероъдистый полупродукт,додувают достали марки ЗСП в другом конвертере.При этом известь загружают в конвертер до заливки полупродукта в количестве 25 кг/т. В качестве охладителей на стадии деванадации при переделе ванадийсодержащего чугуна из,вестными способами используют твер 35дый чугун (2 т) и окалину (0,6 т)или только окалину (1,4 т), Твердыйчугун присаживают в порожний конвертер до заливки чугуна, а окалинупосле заливки чугуна,По предлагаемому способу в качестве охладителей используют стальной лом в количестве 1-2,4 т (5-122от массы чугуна), в т.ч. легковесного 0,7-1,7 т, при соотношенииобщего количества лома и легковесной его части 1:(0,6-0,8). Лом.присаживают на высокотемпературный ванадиевый шлак, оставленный в конвертере от предыдущей плавки, и нагревают в течение 5-10 мин топливо- кислородным факелом при суммарной интенсивности подачи кислорода и расходе природного газа 0,7 нм /минтодо 400-700 С. На нагретый лом заливают 20 т ванадиевого чугуна. Окалину в количестве 0,7-1,0 т (4-5 Х от веса чугуна) начинают присаживать из тракта сыпучих на металлолом перед продувкой, а заканчивают на первых минутах продувки. Температура полуВ продукта после продувки 1360-1400 С.Полученные результаты сведены в табл.1 и 2,Сравнение показателей известных и предлагаемых показывает, что предлагаемый способ позволяет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна Ч О, уменьшить количество металловключений), снизить расход жидкого чугуна на 50-150 кг/т и себестоимость стали.Формула изобретенияСпособ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, включающий завалку твердого металла, окалины, заливку чугуна, продувку окислительнйм газом с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - стали, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения ка." . чества получаемого шлака, снижения расхода чугуна и себестоимости стали, на первой стадии процесса в конвертер заваливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-123 от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома 0,6-0,8:1 и нагревают до 400-700 С.,8 882 54-720,1 0 8 600 2 89 55 30 9 4 О 0,8 О,2 2 50 и 1002 ереме н углерода в поп Усредвенаое отновеняе язменекня кокцентрэцян в1продувкн па стаднн деваяадацнн,Способпередела Ванаднещиугуяов 8 0 1,б 1,8 Средннйраамерщпнвелид 1 з 0,7 700 35 20,0 Себестонмостьсваляврубт 910,62-10 1019 64-47/т ИевлеФ чение Состав алак Отлове- тние ихссы перера ботаня го чуг менени концен анелин и 9 чу р- Окали н 8й алак рациана на в товарныйалак,Х период девене да ВаэовыйвариантИзвестныйПредлагаемый 82,0 8 2,7 126 1 18,1 032 в,г,0 о 49 19,92 етом потерь алака со сливаемыы полупродуктом,нинов Составитель С,о Техред МДидыкбручар Коррект Редактор Н Подписнота СССР аказ 4740/24ВНИИПИ 5 Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго Способпеределаванадневых чугуяов Итвле 1го чу- чение Тирюк 545 Государственного комите по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж-.35, Раушская на