Способ передела чугуна в конвертере

 

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку лома, заливку чугуНа, присадку шлакообразующих -материалов, продувку газообразным окислителем в первом периоде в течение 15-25 времени всей длительности продувки, скачивание промежуточного шлака, продувку, выпуск металла иконечного шлака, а также использование конечного шлака предыдущей плавки, отлимающийс я тем, что, с целью ускорения нагрева и расплавления лома,. повышения безопасности работы обслуживающего персонала, на лом заливают конечный шлак предыдущей плавки с температурой на 50-250 С выше тем (Л пературы его плавления в количестве 0,25-0,50 от веса заваленного лома, затем заливают чугун и продувают ванну.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае а»

Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ уд) С 21 С 5/28

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3393733/02 (22) 12.02.82 (46) 07.07.83. Бюл. У 25 . (72) Ю.В.Липухин, В.А.Иахницкий, Ю.И.Жаворонков, А:К,Смирнов., ll:È,Þãîâ

Л.А.Смирнов, К.H.Äåìèäîâ и 10.А.Пак (71). Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина и Череповецким ордена

Ленина металлургический завод им.50-летия СССР (53) 621.745.01(088.8) (56) 1. Металлургия стали, Под ред.

Явойского В.И. и Ойкса Г.Н. И., "Металлургия", 1973, с.191-193.

2. Авторское свидетельство СССР

И 520403, кл, С 21 С 5/28, 1975..I (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ЧУГУНА В

КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку лома, заливку чугуна, присадку шлакообразующих .материалов, продувку газообразным окислителем в первом периоде в течение 15-253 времени всей длительности продувки, скачивание промежуточного шлака, продувку, выпуск металла и конечного шлака, а также использование конечного шлака пре- дыдущей плавки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения нагрева и расплавления лома,. повышения безопасности работы обслуживающего персонала, на лом заливают конечный шлак предыдущей плавки с температурой на 50-250 С выше температуры его плавления в количестве

0,25-0,50 от веса заваленного лома, затем заливают чугун и продувают ванну.

3 2 чугуна в конвертере, включающему завалку лома, заливку чугуна, присадку шлакообразующих материалов, продувку газообразным окислитЪлем в первом периоде в течение 15- Z5ã. времени всей длительности продувки, скачивание промежуточного шлака, продувку, выпуск металла и конечного шлака, а также использование конечного шлака предыдущей плавки, на лом заливают конечный шлак предыдущей плавки с температурой на 50-250ОС выше температуры его плавления в количестве 0,250,50 от веса заваленного лома, затем заливают чугун и продувают ванну.

Заливка конечного шлака пведыдущей плавки позволяет при сливе его на лом-предварительно прогреть и ускорить расплавление лома. При этом, нагревая лом, шлак переходит в инертное состояние, что обеспечивает предотвращение выбросов в процессе слива чугуна в конвертер. Прогрев лома дос" тигается вследствие равномерного распределения высокотемпературного шлака при сливе его йа лом, так как лом практически занимает более 3/4 объема конвертера.Конечный шлак предыдущей плавки необходимо заливать в конвертер с температурой на 50-250ОС выше температуры плавления шлака.

Заливка шлака при температуре менее чем на 50 С невозможна из-за высокой вязкости шлака, более того такая температура не обеспечивает .предварительно достаточный нагрев лома,что сдерживает его расплавление. о

Заливка шлака более чем на 250 С, хотя и улучшает условия прогрева лома, однако резко повышает опасность выбросов из конвертера при сливе чугуна, вследствие образования в конвертере локальных зон высокотемпературного шлака.

Конечный шлак необходимо заливать в количестве 0,25-0,50 от веса заваленного лома.

При сливе шлака в количестве менее 0,25 от веса заваленного лома we обеспечивается прогрев и.ускорение его расплавления. °

При сливе шлака в количестве более

0,50 от веса заваленного лома приводит к выбросам из конвертера, вследствие повышенной температуры ванны.

Заливка чугуна после слива шлака и последующая продувка .ванны позволяет вести процесс без выбросов и вы1 102722

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам передела чугунов в конверторах.

Известен способ передела чугуна в конвертере путем завалки лома и заливки чугуна, в котором на оставленный в конвертере конечный шлак предыдущей плавки присаживают известь в количестве 20-25 от общего расхода на плавку, затем заливают медленной струей чугун в течение 4-4,5 мин,продувают до содержания углерода 0,81,03 и скачивают промежуточный шлак.

После скачивания шлака в конвертер загружают лом и продувают ванну до содержания углерода 0,04-0„06> в металле 1 1.

Недостатком этого способа являетсЪ повышенная опасность работы в связи с выбросами из конвертера при сливе чугуна и увеличении времени расплавления лома.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ передела чугуна путем завалки лома, заливки чугуна, присадки извести, продувки кислородом, в котором после слива металла из конвертера в последнем составляют 90-95 конечного шла-. ка, заваливают на него лом, заливают чугун и производят продувку ванны в течение 15-253. времени всего периода продувки, после чего производят слив 70-804 промежуточного шлака и

35 в начале второго периода присаживают

50-603 извести, необходимой на плавку (2g.

Недостатком известного способа является замедленный нагрев и расплавление лома, повышенная опасность работы обслуживающего персонала в вследствии выбросов металла и шлака при сливе чугуна в конвертор.

Фактически только нижняя часть

45 заваленного лома имеет контакт с расплавленным шлаком. Кроме того, температура конечного шлака после завалки лома хотя и снижается, однако оста. ются локальные зоны высокотемпературного шлака, где возможен взрывообраз- 5О ный характер окисления углерода при заливке чугуна.

Целью изобретения. является ускорение нагрева и расплавления лома, повышение безопасности работы обслу- 55 живающего персонала.

Поставленная цель достигается тем, что соглаЧно способу передела

3 102 носов металла и шлака из конвертера, интенсифицировать процесс обезуглероживания за счет ускорения расплавле ния лома и увеличения массообмена.

Таким образом, использование предложенного способа при переделе чугуна в конвертере обеспечивает ускоре-.: ние расплавления лома и безопасность работы обслуживающего персонала.

Пример 1.Предварительнопровели расчет шихты на плавку.

На расплавление 1 кг лома .и нагрев металла до температуры 1650ОС (температура, выпуска металла из конвертера) требуется тепла 0,167 1500 + 65 + ")

+ 0,2 (1650 - 1500) х 1 346."йкал, где 0,167 - средняя теплоемкость лома от 0ОС до температуры плавления, ккалДсг C);

0,2 -. средняя теплоемкоеть жидкой стали, ккал/фг CJ;

65 - скрытая теплота плавления стали, ккал/кг.

Учитывая, что конвертерный алак заливается в конвертер на лом в количестве 50,0 т при температуре 1600 С, а после первого йериода продувкй» промежуточный шлак сливается в количестве 50,0 т при температуре

1350 С, тогда количество тепла усвоенного ванной от заливаемого конечно". ,го шлака будет равна 3725000 ккал: (0,298-1600+50) ° 50000 - (0,298" 1350+5ф х50000 3725000 ккал, где 0,298 - средняя теплоемкость жидкого шлака, ккал кг-ос).

Если пренебречь потерями тепла конвертером эа время слива шлака и чугуна, то за счет этого добавочного тепла можно дополнительно переплавить лома на 10,8 т.

3 725 000 : 346 = 10 800 кг или 10,8 т.

Нормальная шихтовка лавки при выплавке низкоуглеродистых сталей составляет 110 т лома и 290 т чугуна при температуре 1430оС. С учетом вносимого шлаком тепла принимается следующая шихтовка плавки: 120 т лома и 280 т чугуна при температуре

1430 С

В 350-тонный конвертер присадили

8 т извести, завалили 120 т лома и слили 50 т (0,42 от веса лома ) конечного конвертерного шлака предыдущей плавки с температурой 1600 С, что превышает температуру плавления шлака на 150оC. После слива шлака конвертер три. раза покачали с целью

7223 4 равномерного распределения загруженных шихтовых материалов, а затем слили 280 т чугуна с содержанием марганца 0,253 и температуре 1430 С.

Содержание в чугуне стальных элемен-, тов: 0,503 кремния, 0,0723 Фосфора, 0,0173 серы. Продувку проводили четырехсопловой фурмой с расходом кислорода 600-700 м /мин с переменным положением фурмы над уровнем ванны.

Продувку в первом периоде в течение

7 мий вели при положении фурмы 1,2 M (по сельсину ), затем остановили продувку, наклонили конвертер и скачали

50,0 т шлака при 1350 С. После скачивания шлака повернули конвертер в вертикальное положение, присадили

6,0 т извести и продолжили продувку при положении фурмы 1,2 м на 8 и

10 мин общей длительности присадили еще по 3,0 т извести и на 12 .мин продувки опустили фурму до 0,8 м.

Продувку закончили при содержании углерода 0,083 и температуре 1650оС.

Содержание серы и Фосфора в металле составило соответственно 0,008 и

0,0063.

Общий расход извести на плавку составил 20 т, кислорода 17500 м шлака 50 т. Заливка жидкого конвертерного шлака проходила спокойно без выбросов металла и шлака. За- металливание Фурмы и гаэоотводящего тракта не обнаружено. Содержание РеОВв конечном шлаке .20,04 при основности 4,8. Температура плавления алака 1450оС.

Пример 2. Аналогично примера

1 провели расчет шахты в эавалку.

В 350-тонный конвертер присадили

8,0 т извести, завалили 118 т лома и слили 58,5 т (0,50 от веса лома) конечного конвертерного шлака преды-. дущей плавки с температурой 1500 С, что превышает температуру плавления . шлака на 50 С. Затем слили 283 .т чу.гуна с содержанием марганца 0,253, фосфора 0,0724,серы 0,0173 и кремния

0,513 при температуре 1430оC. Продув". ку вели четырехсопловой фурмой с диаметром выходного отверстия сопла

57 мм"при положении фурмы 1,2 м (по сельсину ) в течение 7 мин, затем остановили продувку, наклонили конвертер для скачивания шлака. Шлак скачали в количестве 58,5 т при температуре 1350 С. После окончания промежуточного шлака присадили 6 т извести и продолжили продувку при по23 ф

% 1,0272 .ложении фурмы 1,2 м. На 8 и 10 мин продувки присадили еще по 3 т извести и на 12 мин спустили фурму до: 0,8 и. Продувку закончили при содержании углерода 0,083 и темпе- s ратуре 1650 С..После раскисления. получили стали с содержанием фосфора и серы соответственно 0,007 и

0,0073. Общий расход извести на плавку 20 т, кислорода 17600 м, !Ф шлака 58,5 т.

Заливка шлака в конвертер проходила спокойно без выбросов.

Продувка прошла нормально без за", метных выносов и выбросов металла 1 и шлака из конвертера.

Содержание в конечном шлаке составило (Fe0) 254, при основности шлакЪ

4,6-и температуре пЛавления 1350 С.;

Пример 3. Аналогично примера20

1 провели расчет шихты в завалку при сливе 29 т шлака.

В 350-тонный конвертер присадили

8 т извести, завалили 116 т лома и слили на лом 29 т (0,25 от веса лома)М конечного шлака предыдущей плавки с температурой 1600 С (превышает температуру плавления шлака на 250 С ), за" тем слили 284 т чугуна с содержанием . марганца 0,253, серы 0,0.173, фосфора зв

0,0701 и кремнйя 0,49ь с температурой

1430 С.

Продувку вели при положении фурмы

1,2 и в течение. 7 мин, затем остановили продувку и скачали 29 т шлака при температуре 1350 С. После скачио вания промежуточного шлака присадили

6,0 т извести и продолжили продувку при положении фурмы 1,2 м. На 8 и

10 мин продувки присадили еще по 3 т извести, а на 12 мин опустили фурму до 0,8 и. Продувку закончили при содержании 0,073 углерода, 0.,0063 фосфо- ра, 0,007Ф серы и температуре 1650оС

Общий расход извести на плавку

20 т, кислорода 18 000 м, шлака 29 т. стали. При готовом производстве стали

*2,0 млн.т использование изобретения позволит получить экономический эфЗаливка прошла спокойно без выбросов из конвертера, Содержание FeQ в шлаке 16,03 при основности 4,9 и о температуре плавления 1500 С.

Пример 4, В конвертер прясадили 8 т извести, завалили . 112 т лома и слили 57 т шлака (0,51 от ве-, ВНИИПИ Заказ .4675/29 филиал ППП "Патент", r са лома ) с температурой на 50©С выше температуры плавления, Затем слили

288 т чугуна с содержанием марганца

0,253, фосфора 0,07ЬФ, серы 0,0183, кремния 0,504. При сливе чугуна из конвертера наблюдались выбросы, Что могло привести к травме сталевара,руководившего заливкой чугуна. После начала выброса остановили слив чугуна и затем продолжили медленно сливать остальную часть чугуна. Продувку начали при положении фурми 1,2 м. На .

3-ей минуте продувки вновь наблюдались выбросы из конвертера, поэтому,фурму опустили до 0,9 м и продули 5 мин .

Затем остановили продувку, повалили конвертер для скачивания шлака. После скачивания шлака в количестве 57 т о при температуре 1350 С повернулИ конвертер в вертикальное положение, присадили 6,0 т извести и продолжили продувку при положении фурмы 0,8 м до содержания углерода 0,083 и температуре 1650шС. На 8 и 10 мин продувки присадили еще по 3 т извес ти. После раскисления получили сталь с содержанием фосфора и серы соответственно 0,012 и 0,0133.

Общий расход извести на плавку:

20 т, кислорода 17450 м", шлака 57 т.

На плавке наблюдались выбросы как при сливе чугуна в конвертер, так и в ходе продувки. Выбросы при сливе чугуна в конвертер наблюдались вследствие образования локальных зон высо-. котемпературного шлака в объеме конвертера. . Таким образом, опробование предложенного способа в кислородно-конвертерном цехе Череповецкого металлургического завода показало возможность устранения выбросов металла и шлака из конвертера в процессе слива чугуна в конвертер и, следовательно, обеспечит безопасность работы обслуживающего персонала, а также ускорение .расплавления лома.

Технико-экономический эффект складывается за счет экономии извести, плавикового шпата и. увеличения выхода феки в сумме 6,312 млн.руб.!

Тираж 568 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4