Способ деванадации чугуна в конвертере

(51) 5 С 21 С 5/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.:, Фф ффф АЩ 1СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ=:- сМ.с=.: -РЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(7) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Нижнетагильский металлургический комбинат им В.ИГенина(56) Авторское свидетельство СССР с 250180, кл. С 21 С 5/32, 1968.Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах. Технологическая инструкция ТИ 102-СТ. КК-83. - Нижний Тагил, НТМК, 1983. Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к переделу ванадиевых чугунов в кислородных коцвертерах.Цепь изобретения - повышение степени извлечения ванадия из чугуна и содержания ванадия в шлаке.Сущное ь способа состоит в том, что при ненападании чугуна для повышения степеци извлечения ванадия из чугуна с:оздают благоприятные термодинамические и кинетические условия и обеспечивают присутствие в конвертере большого количества шлака, Ото дсстигают тем, чт ца первых одной в дв ЯО 1541273 А 1 2(54) СПОСОБ ДЕВАНАДАЦИИ ЧУГУНА В КОГГВЕРТЕРЕ(57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к переделу ванадиевых чугунов в кислородных конвертерах. Цель изобретения - повытпение степени извлечения ванадия из чугуна и содержания ванадия в длаке, При выплавке стали из вацадиевого чугуна окислитель-охладитель присаживают на первых двух плавках цикла в процессе продувки после достиженияо расплавом температуры 1340-1380 С, причем расход окислителя-охладителя ца каждую последующую плавку уменьшают в соотношении (1,5 - 1,3);(13-1,): :(1). Реализация способа приводит к увеличению содержания 70в шлаке на 0,9-1,67 (абс.) и уменьшению остаточного содержания ванадия в среднем ца 0,008-0,0127. (абс.) 1 ил 1 табл.1 плавках цикла полностью исключают Дел присадки окислителя-охладителя в на- мфщ чальный период продувки, что позволяет ускорить процесс деванадации за счет улучшения кинетических условий окисления ванадия в этот период. Входе нагрева ванны для поддержания оптимальных термодинамических условий деванадации по достижении температуры 1340- ф 1380 сванну охлаждают окислителем-охла- З дителем, необходимое количество которого определяют для каждой плавки исходя из соотношения (1,5-1,3):(1,3-1,1):1 от первой к последующим плавкам, Причем при 1380 С расход окислителя-охла 154273дителя должен соответствовать верхнему (1,5; 1,3), а при 1340 С нижнему (1,3; 1,1) пределам соотношения. Это обеспечивает проведение первых одной- двух плавок на протяжении почти всей5 продувки в оптимальном температурном интервале и позволяет повысить извлечение ванадия из чугуна в шлак. Повышенный расход окислителя-охладителя на этих плавках, уменьшающийся от первой плавки к последующим, приводит к увеличению количества шлака в конвертере за счет оксидов железа, которые являются центрами зарождения шпинели-5 дов ванадия. Это также повышает извлечение ванадия из чугуна в шлак.На последней плавке, после которой осуществляется выпуск ванадиевого лаа, окислитель-охладитель присажи вают до или в начале продувки в минимальном количестве, принимаемом за 1,0 (см.соотношение). Это обеспечивает получение в конце плавки минимальной окисленности шлака (в сравнении с первыми), что совместно с более полным извлечением ванадия из чуг уна в шлак на первых плавках позволяет обогатить шлак по содержанию ванадия,Введение окислителя-охладителя30 таким образом, позволяет по сравнению с известным решением повысить степень извлечения ванадия из чугуна и повысить содержание ванадия в шлаке.На чертеже показано изменение содержания ванадия в металле и темпера туры металла по ходу продувки ванади евого чугуна (кривые 1 и 2 - известный способ, 3 - предлагаемый способ).Прием введения окислителя-охладителя в уменьшающемся количестве от плавки к плавке в течение одного цикла деванадации чугуна с определенной количественной зависимостью в научнотехнической литературе и практичес 45 ком использовании неизвестен.Параметры предлагаемого способа отрабатывают экспериментально. В полупромьппленный конвертер заливают300 кг ванадиевого чугуна с температурой 1270-1280 С, содержащего, мас,7.: С 4,5-4,7; Мп 0,25-0,27; Б 1 0,21-0,23; Ч 0,43-0,44, Ванну продувают кислоро дом в течение 7-8 мин с интенсивностью около 1 8-2 м/мин т. Процессосуществляют с накоплением в конвертере ванадиевого шлака от 3 плавок(цикл). В качестве окислителя-охладителя используют прокатную окалину. На первых двух плавках цикла окалину присаживают в конвертер в процессе продувки после достижения температуры 1330-1400 С, а на последней плавке - перед началом продувки (при температуре 1270-1280 С). Суммарный расход окалины на цикл плавок составляет 56-57 кг. Расход окалины на каждую последующую плавку цикла уменьшают от 21-22,5 кг на первой плавке до 17,5-19,5 кг на второй и 14-17,5 кг на третьей плавках в соотношении (1,6-1,2):(1,4-1,0):1.Плавки по известному способу проводят в том же конвертере с присадкой 1007 окалины перед началом продувки, а также с рассредоточенной во времени присадкой: 607. окалины перед началом продувки и остального количества на 3, 4, 5 и 6 мин продувки порциями по 1,8 кг, Режим присадок на всех трех плавках цикла поддерживают одинаковым.Показатели полупромьппленных плавок по известному и предлагаемому способам приведены в таблице. Из результатов испытаний следует, что соблюдение указанных параметров обеспечивает увеличение извлечения ванадия из. чугуна в шлак на 1,8-2,67 (абс.) без увеличения окисленности последнего и за счет этого повышение содержания ванадия в ванадиевом шлаке на 0,9-1,67. (абс,) в сравнении с известным способом. При этом остаточное содержание ванадия в металле снижается в среднем по циклу из трех плавок на 0,008-0,012 Ж (абс.).При выходе за пределы указанных параметров показатели деванадации ухудшаются. При введении в ванну при температуре выше 1380 С (позднее охлаждение) окалина не успевает в достаточной степени провзаимодействовать с металлом и значительно улучшить термодинамические условия процесса деванадации. Охлаждение при температуре ниже 1340 С (раннее охлаждение) оказывает слабое влияние на кинетику деванадации.Выход эа пределы указанного соотношения расхода окислителя-охладителя по плавкам цикла (при оптимальной температуре присадок) приводит к ухудшению теплового баланса плавок: выход за верхние пределы соотношения (1,6:1,4:1) вызывает переохлаждение5 5412 ванны на первых двух плавках, в результате которого повышается вязкостьрасплава, и недостаточное охладжение на последней, что влечет за собой .5 ухудшение термодинамических условий деванадации. Выход за нижние пределы (1,2:1:1) оказывает обратное действие.Во всех случаях выхода за пределы указанных параметров поставленная цель не достигается.П р и м е р, В конвертер заливают 167 т ванадиевого чугуна с температурой 1280 С, содержащего, мас.7: С 4,6; Мп 0,26; Яд 0,22; Ч 0,43. Кислородную продувку осуществляют в течение 8 мин с интенсивностью около 300 м /мин. По достижении температуры ванны 1350 С в конвертер присажи вают 12 т прокатной окалины. По окончании продувки металл-полупродуктсливают. 1 а оставленный в конвертере высокоокисленный ванадиевый шлак вновь заливают 167 т ванадиевого чу гуна. В отличие от первой плавки окаолину присаживают при 1360 С в количестве 10,5 т, После 8-минутной продувки металл второй плавки сливают, а 736на шлак двух плавок в третий раз заливают 167 т ванадиевогочугуна. Перед началом продувки третьей плавки в конвертер присаживают 8,5 т прокатной окалины. После продувки в течение 8 мин металл- полупродукт сливают в ковш и скачивают ванадиевый шлак от трех плавок в шла" ковую чашу.Формула изобретенияСпособ деванадации чугуна в конвертере, включающий заливку чугуна с температурой 250-1330 С, присадку окислителя-охладителя, продувку, накоплейие в конвертере ванадиевого шлака от цикла трех плавок, выпуск шлака на третьей плавке, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения ванадия из чугуна и содержания ванадия в шлаке, окислитель-охладитель присаживают на первых двух плавках цикла в процессе продувки после достижения расплавом температуры 1340-1380 С, причем расход окислителя в охладите на каждую . последующую плавку цикла уменьшают в соотношении (1,5-1,3):(1,3-1,1):1.ойдо Ффф Р мм моосо со ОМ Се оно ф гк сс с 1 м М ХоЮОО 1охы4а, О ООО л Вг г 1 сс 4 г С 4л е лмммко ко комллл М Л кО ьЧ1 1с ФФ Х л6 с 4 О Бхх ххОахх 1Т. й в .Ц Е1 ооо 1ЮФо1с Ф6 О дэ ао хиххц 1 1 1 1 (б 6 1 а Х 1 6 6И Ф Д эхей Ю л сч о о о 4 С ф г М сЧ юоо ффл С 4 СЧ к 4 о о ол см м с 1 1 11 1 1М М с"О "О Тл ео ос млоооГ 4 СЧ Г 4 ГЧ СЧ г 4ооо сЧ сч сч сч сч счк ооо С 4 С 4 С 4 е кооо лФ 1х1хсЧкО Ои сч сч сч лооо Ф г 4 Е С 4 о о г 1 Хх м иг г гОЮЮО ЮЮОО ЮОЮО ф ле флф л е М ОкокО Омкококо ОМОкО Око ЮМГЛкОЮМОГЗкоом ООко со) и о сч - сч о О О О- м . в а в сч О О О О Л вс М й Э ЦХХХРЧ Э Э х Ц а О м м м ооо а в в о о о ои м м о со а а в о ос фИсЧс 1 Моооос о а ц 0 м о в о тмлмммо ос в вооо с 1 л С 4 сч со аоо ооо ф й Ос ммм оио офв аР ММ оии Ф сссф ммм ооо о и сч М М ас о о о ф со Ффмиис ооо ф ф со м с 1 сч ооо олаф вТ М СЧ осо ммф ммсч оос О И л М М сЧ и о о О 0 ф С 1 М С 4 оо И 0 и м М вФ Ф йвса ооо М М вс ас вс .Фа в о о о вс ва М 4 С ав о о оМ М св всвооо м маоо сЧ сЧ сч сча оо СЧ Свс СЧ ва о о о и м сч сч сч сч аа ооо сч сч сч сЧ ао о оСчсЧ М сЧ сЧ сч а а ооом сч сч СЧ Сч СЧ а в оооЧР й О СЧ О 4 СЧоос иио СЧ СЧ Сч в л в о о о ииисч сч счо о о ЧР ЧР сч сч аоо ЧР ЧР л а в Ф "Т О ОО в ФИ О ЧР в в а вТ вР Л л Оа О ЧР Иа вО со О а а вс ф 1 х х ш а эа Лф й- с м 11 л Ихх а ф х 1О Эоо ох хох о 2 фххЭ ф Э Ц фЭ ф о ах хи хэ а фф а Ю о С 4 о С с сс фЭ Сва фЕ х х х о О ,Я 1 О Р 1 Эсс х ф а ф п 1х Р 1 ф ф 1 О О С 4 Е х1- +т -Э1 Р ф в1 Э ф Х1 Ц Х хф1хффЭГХРЧ3о 1 хРх ЭООБ х х оаххх х х х ц Й1 С.61 Э 1 фоа кЭ ф РРОЕ 4 в св С Й Х У1 1 со 1 иЕ 1 х 1 1 Рс 11о й с 1фвц 1 эО О 01 О л Ос 0 сч сч сч м о ооовв о ооо сЧ а ооо а а иц 1 о с О "15 4 и и б К ц о а в и о гЧ хм хиу хб Ю йи их хм и А л сч м СЬ О"о йЬ охх о л 1и Х,п а о хип бЗЕ х и б О Е о а й С ило Бк ц х оп 3и б ицбоо. х Фх 2баохЕ И У,и б а Е И (б Е О, й 1 о бо С 4 мо лихчР СпбОоц гЕхМ их хда щх с аоо х х о х с б О о о о Хха 1 й Ц о и и х 5 Ц Ш и Ц и х и д Р и Еф О о О с 4 о1о