Способ передела низкокремнистых ванадиевых чугунов в конвертере

ВЯ 14) )1 А,НАЩ ),текнячн 4 щ 13ИьЛИО 1 ад ЕНИЯ АВТОРСК ВИДЕТЕПЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ И(71) Нижнетагильский металлургический комбинат им. В.И. Ленина и Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов.(53) 669. 184. 123 (088. 8) (56) 1, Авторское свидетельство ССС Р 316727, кл. С 21 С 5/28, 1960.2. Смирнов Л.А. и др. Особенности и показатели передела низко- кремнистых ванадиевых чугунов в кислородных конвертерах. В сб. "Комплексная металлургическая переработка железных руд", труды Урал НИИЧМ, Свердловск, 1975, т. 23,(54) (57) СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА НИЗКОКРЕМНИСТЫХ ВАНАДИЕВЫХ ЧУГУНОВ В КОНВЕРТЕРЕ, включающий ввод кремнияиз передельного чугуна в низкокремнистый ванадиевый чугун,присадку окалины на полученный рас".плав, продувку кислородом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения степени извлечения ванадия из чугуна в шлак, выхода годного металла и производительностипередела в целом путем улучшениятеплового баланса плавки, расплав,состоящий из 55-95% вайадиевогои 5-45% передельного чугунов, с содержанием 0,16-0,25% кремния и0,30-0,60% ванадия, подвергают деванадации при удельном расходе окалины 65-90 кг на 1 т расплава иположении продувочной фурмы надусловным уровнем спокойной ванны25-35 калибров до завершения процессов окисления ванадия.1Изобретение относится к металлургии и может быть использованопри переделе природнолегированныванадийсодержащих чугунов в кислородных конвертерах.Известен способ передела ванадиевых чугунов в конвертерах, включающий заливку чугуна, присадкуокалины и продувку его окислительным газом 11,Недостатком способа являетсяосложнение при переделе низкокремнистых ванадиевых чугунов с содержанием кремния в пределах 0,15-0,257Это связано с тем, что из-за дефицитатепла при низких содержаниях кремниязатрудняются процессы шлакообразования и, как следствие этого, снижается степень извлечения ванадия иэ металла в шлак. Дефицит тепла покрывается за счет экзотермическнх реакций .окисления железа чугуна путемпродувки при повьппенном положениифурмы над уровнем ванны, что приводит к снижению выхода годногометаллаи получению к концу плавки шлаков свысоким содержанием окислов железаи относительно низким содержаниемпятиокиси ванадия.Наиболее близким по технической,сущности и достигаемому результатук предлагаемому является способ передела низкокремнистых чугунов, включающий ввод кремния из передельногочугуна в низкокремнистый чугун,присадку окалины на полученный расплави продувку кислородом,2,Однако данный способ хотя и позволяет перерабатывать ванадиевыйчугун с содержанием кремния О, 150,253, но при переходе на более низкое содержание кремния (0,05-0,15%)в связи с дальнейшим обострениемФтеплового баланса плавки и ухудшением процессов шлакообразования степень извлечения ванадия из металласнижается, а выход годного металлауменьшается не только за счет увеличения угара железа, но и за счет снижения расхода железосодержащегоохладителя - окалины. Кроме того,недостатком способа является низкаяпроизводительность, обусловленнаямалой интенсивностью продувки. Цель изобретения - повьппение степени извлечения ванадияиз чугуна в шлак, увеличение выхода годного ме талла и производительности передела 10843052в целом путем улучшения тепловогобаланса плавки.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу передела вана 5 диевых чугунов в конвертере, включающему ввод кремния из передельногочугуна в ниэкокремнистый ванадиевыйчугун, присадку окалины на полученный расплав и продувку кислородом,10 расплав, состоящий из 55-957 ванадиевого и 5-457 передельного чугунов,с содержанием 0,15-0,257 кремния и0,30-0,607 ванадия, подвергают деванадации при удельном расходе окалины 65-90 кг на 1 т расплава, интенсивности кислородного дутья1,6-3,.5 м /мин на 1 т расплава иположении продувочной фурмы над условным уровнем спокойной ванны25-35 калибров до завершения процессов окисления ванадия.В качестве кремнийсодержащегоматериала применяют жидкий передельный чугун,25 Смешивание низкокремнистогованадиевого и передельного чугунов производят в миксере.Сущность предлагаемого способазаключается в следующем,Доливка в ванадиевый чугун снизким содержанием кремния передельного чугуна с последующейвыдержкой в течение 0,5-0,75 чпозволяет получить расплав с- усред 35ненным химическим составом и оптимальным содержанием кремния впределах 0,15-0,257. Выдержка последоливки передельного чугуна менее0,5 ч недостаточна для полного40 усреднения полученного расплаваа более 0,75 ч нецелесообразна из"- за снижения производительности мик-серов. Пределы содержания кремнияв расплаве 0,15-0,257 позволяютстабилизировать процесс ванадиевого передела. При содержании врасплаве ниже 0,157 ухудшаютсяпроцессы шлакообраэования и увеличивается угар железа вследствие50отрицательного теплового баланса,а при содержании кремния вьппе0,25 увеличивается продолжительность плавки и получаются объединенные шлаки вследствие их разбавления окислами кремния и железа.При переделе полученного расплава в конвертере интенсивность продувки в пределах 260-450 м /мин обеспечивает нормальные ход плавки1084305 45 и скорости процессов обезуглероживания и деванадации. При интенсивности продувки менее 260 м/мин увеличивается продолжительность плавки, замедляется протекание окисли тельно-восстановительных реакций вследствие недостаточного перемешивания ванны, а при интенсивности продувки более 450 м /мин возможны отставание процессов деванада" 10 ции от процессов обезуглероживания и осложнения при переделе полупродукта в сталь из-за низкого содержания в нем углерода.Продувка металла с расстояния 15 менее 25 калибров от уровня условно спокойного металла ведет к повышенному износу кислородной фурмы, а при расстоянии более 35 калибров металл переокисляется и увеличива- рО ется опасность выбросов.При смешивании ванадиевого и передельного чугунов в расплав .переходит и ванадий, содержащийся в передельном чугуне в количестве д 5 0,1-0,3 Ж. Ванадий в передельном чугуне образуется не только вследствие поступления его в шихту доменной плавки с сырьем, но и от неизбежного его накопления в результатеЭО использования одних и тех же транспортировочных средств (чугуновозных ковшей, транспортеров, вагонов и т,п.) и мест складирования сырья при производстве на одном предприятии ванадиевого и передельного чугуна,Расход окалины увеличивается пропорциональной повышению кремния в расплаве. При ее расходе ниже 65 кг/т расплава создаются неблаго 40 приятные условия для деванадации,при расходе более 90 кг/т из-за холодного хода плавки затормаживаются окислительно-восстановительные процессы. Использование низкокремнистого ;ванадиевого чугуна в смеси с передельным в оптимальном их соотношении :позволяет стабилизировать технологиюпередела ванадиевых чугунов, прибли зить шихтовку плавки к стандартной, повысить выход годного металла.за счет увеличения расхода окалины и снижения угара железа, увеличитьстепень извлечения ванадия не только 55 за счет оптимизации технологии передела но и путем утилизации ванадияпередельного чугуна. 4П р и м е р 1. В миксер с ванадиевым чугуном в количестве 800 т следующего состава, :С 4,41Мп 0,26Б 0;05Р 0,08Я 0,027Т. 0,09Ч 0,60доливают передельный чугун, содержащий,С 4,46Ип 0,34Б 0,75Р 0,188 0,030Тд Сл7 0,10из расчета получения кремния 0,20% по следующему соотношению: 800 0,750 200 054 011 = 16 т,где Яп - количество доливаемогопередельного чугуна, т,0,75; 0,20; 0,05 - содержаниекремния в передельном чугуне,в смеси и в ванадиевом чугуне соответственно.После выдержки в миксере 0,75 чполученный расплав следующегосостава,Ж:С 4,42Мп 0,2783. 0,20Р . 0,09Б 0,029Ть. 0,087 0,54в количестве 165 т заливают в конвертер. На расплав присаживают13 т (80,0 кг/т расплава) окалиныи ведут продувку кислородом с расстояния фурми от уровня ванны25 калибров и интенсивностью дутья260 м /мин в течение 7 мин. Поокончанию продувки получают металл-полупродукт с содержанием уг"лерода с 3,1 Ж и ванадия О,О 2 Ж иванадиевый шлак с содержанием 20,8.пятиокиси ванадий. Выход годной стали при переделе полученного полупродукта в сталь составляет 86,5 ,продолжительность всей плавки,21 мин,П р и м е р 2. В .миксер с ванадиевым чугуном в количестве 1000 т следующего состава,Ж:С 4,40Мп 0,27Б 1 0,10Р 0,06Б 0,028Т 0,12Ч 0,44доливают передельный чугун,содержащий,%:С 4,45Мп 0,35Бд 0,63Р 0,020Б 0,030Т 1 Слф уЧ 0,30из расчета получения кремния 0,157. по следующему соотношению 1000 0,63О, 15-0, 10 ППосле выдержки в миксере 0,5 ч полученный расплав следующего состава,%:С 4,41Мп 0,28Б 1 0,15Р 0,07Я 0,028 Т 0,10Ч 0,43в количестве 165 т заливают в конвертер. На расплав присаживают 10,5 т окалины (80 кг/т расплава) и ведут продувку кислородом с расстояния фурмы от уровня ванны 30 калибров и интенсивностью дутЬя 300 м /мнн в течение 6 мин. По окончании продувки получают металл- полупродукт с содержанием углерода 3,27 и ванадия 0,027 и ванадиевый шлак с содержанием 22,77. пятиокиси ванадия. Выход годной стали при переделе полученного полупродукта в сталь составляет 86,67, продолжительность всей плавки 20 мин.П р и м е р 3. В миксер с ванадиевым чугуном в количестве 900 т следующего состава,7.:С 4,3Мп 0,24Б 0,14Р 0,07Б 0,024 Т 1 0,16Ч 0,49доливают передельный чугун, содержащий,7.:С 4,6Мп 0,32Б 1 0,82Р 0,19Б 0,036 10Т Сл.,Ч 0,20из расчета получения кремния 0,25%по следующему соотношению900 0,82 , Я = 120 0,25-0,14После выдержки в миксере 0,5 чполученный расплав следующего состава,%;С 4;4Мп 0,25Бх 0,25Р 0,08 250,026Т 1. 0,14Ч 0,46в количестве 165 т заливают вконвертер. На расплав присаживают14,8 т окалины (90 кг/т расплава)и ведут продувку кислородом с рас.стояния фурмы над уровнем ванны35 калибров и интенсивностью дутья450 мз/мин, в течение 6,5 мин. По З 5 окончании продувки получают металл-полупродукт с содержанием углерода 3,07., ванадия 0,027 и ванадиевый шлак с содержанием 19,67 пятиокиси ванадия.40Выход годной стали при переделеполученного полупродукта в стальсоставляет 86,8, продолжительностьвсей плавки 18 мин.Данные примеров в сравнении с ба 45зовым способом приведены в таблицах1 и 2.Предлагаемый способ переделапозволяет увеличить выход годной 50стали на 0,4-1,07, степень извлечения ванадия на 0,6-1,47 и производительность конвертеров на 8,57., Годовой экономический эффект составляет более 350 тыс.рублей.1084305 Таблица 1 технико-экономические показатели предлагаемого способа передела ванадиевых чугунов в сравнении с базовым, способом Содержание ванадия в чугуне,7 Количество Содержание кремния в чугуне,7. РасходокаВ смеВанадиеВанаВсмеси лины,кг/т диевом си уровня ванныВанарас- пладие- вого ва ров Пред 20 0,05 0,750,20 0,60 0,10 0,54 80 25 лагаемый 153 12 О, 10 0,63 0,15 0,44 0,30 0,43 65 30 0,49 0,20 0,46 90 35 147 18 0,14 0,82 0,25 0,50 165 - , 0,15 Базовый. 165 0,30 0,60 165 0,050,14 0,400,60 Продолжение табл. 1 7 22 96,7 86,5 83,2 21 96,6 86,6 82,6 ед а 0 300 6 емый 8,9 2,6,8 82,8 48 0 6 3 96,2 86,1 82 5 Базовый 9 85,8 81,2 25 96,1 86,1 81,8 Способпередела чугуна врасплаве,т/нлавку Пере- вомдель- ного Передельном Передельном Расстояниефурмыот припродувке,калиб" 45 37,5 60 37,5 45-63 37,51084305 10 Таблица 2 Химический состав чугуна 7 Коли- честИзрасходовано чу.гуна в смеси,т Способ передела Пере- Всегодель- ного плавок 23 3300 495 3795 4,3 0,29 0,20 0,38 0,08 0,08 0,026 20 3300 - 3300 4,3 0,25 0,10 0,41 0,10 0,07 0,028. Опыт. Срав. Продолжение табл. 2 Израс- Выход ходо- полуПерешпо ванадия в шлак з передельногочу- гуна Всего,т ваноокалины,т продукта,% 276 98,5 87,6 11,73 0,41 0,83 Опыт. 160 97,0 86,5 11,08 Срав. Составитель М. ПрибавкинТехред.Л.Микеш Корректор А. Тяско Редактор И. Касарда Зааз 1927/19 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5