Способ производства стали из хромистого чугуна в конвертере

 

Изобретение относится к черной металлургии и может использоваться в производстве стали в кислородных конвертерах из хромистого чугуна. С целью повышения выхода годных плавок по содержанию хрома и увеличения производительности скачивание промежуточного шлака производят при минимальном содержании хрома в металле. Для этого продувку в первом периоде ведут при положении фурмы 25-33 приведенных калибров, а скачивание пшака производят по израсходовании кислорода 35-40 чугуна при содержании в шлаке 26-32% FeO и температуре расплава 1400-1440°С. Количество скачиваемого шлака составляет 90-120 кг/т стали. 2 табл. i СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИК (19) 01) А1 (м4С21С528

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и откРытий

4 т

ВГ -т---.;„ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ13

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3::

1 (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ ИЗ

ХРОИИСТОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ (21) 3850960/22-02 (22) 08.02.85 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) Б.А.Бурдонов и Ю.А.Руднев (53) 669. 184.244.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 472978, кл. С 21 С 5/28, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 399536, кл. С 21 С 5/28, 1972. (57) Изобретение относится к черной металлургии и может использоваться в производстве стали в кислородных конвертерах из хромистого чугуна. С целью повышения выхода годных плавок по содержанию хрома и увеличения производительности скачивание промежуточного шлака производят при минимальном содержании хрома в металле.

Для этого продувку в первом периоде ведут при положении фурмы 25-33 приведенных калибров, а скачивание шлака производят по израсходовании кислорода 35-40 мз /т чугуна при содержании в шлаке 26-32X FeO и тем- д пературе расплава 1400-1440 С. Количество скачиваемого шлака составляет 90-120 кг/т стали. 2 табл.

Показатели

0,04-0,08 т

Хром, X

FeO, 7.

Оснонность шлака

0,28

29,7

0,44

22,5

0 59

19,8 t, 75

2,2

2,7

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в кислородных конвертерах иэ хромистаго чугуна., Цель изобретения — повышение выхода годных плавок по содержанию хрома и увеличение производительности.

При использовании изобретения более полно окисляется хром н первом периоде, содержание хрома в конце второго периода составляет менее 0,25Х, исключаются додувки на хром и, как следствие, повышается производительность конверторов. Это достигается за счет оптимального дутьеного, температурного и шлакового режимов первого периода, обеспечивающих максимальное удаление хрома в шлак и получение жидкоподвижного легкоскачиваемого шлака с понышенной окисленностью и оснонностью.

Сущность изобретения заключается в том, что для получения марочного содержания хрома и стали менее 0,257 скачивание промежуточного шлака производят при минимальном содержании

1хрома в расплане и оптимальном количестве жидкоподвижного вспененного шлака с достаточно высокой окисленностью и основностью.

Исследования показали, что положение минимума на кинетической кривой изменения конструкции хрома по ходу продувки наблюдается н интервале после израсходования кислорода в количестве 35-40 м /т чугуна.Более раннее скачивание шлака производить нецелесообразно ввиду высокого содержания кремния и хрома в расплане и низкой жидкоподвижности шлака иэ-за недостаточной температуры (менее 1400 С). По израсходовании кислорода 40 мэ /т чугуна скачинание шлака затрудняется, так как при температуре расплава более 1440 С

57097 3 резко возрастает скорость обезуглерожинания, что приводит к снижению содержания закиси железа в шлаке (менее 26X FeO) и восстановлению хрома из шлака н металл. При этом после остановки продувки наблюдается интенсивное кипение металла, что приводит к затруднению повалки конвертера и дополнительным потерям ме1О талла при скачивании густого хромистого шлака, Выбор рабочего положения фурмы

25-33 приведенных калибров обусловлен необходимостью получения высокоокисленных основных шлаков и низкого содержания хрома в расплаве на промежуточной повалке. Так, при положении фурмы 25 приведенных калибров содержание РеО в шлаке в сред2б нем составляет 26,2, хрома и кремния н расплаве — соответственно 0,38 и 0,087, а в конце продувки содержание хрома составляет 0,247. Более низкое положение фурмы нецелесообраз2 но. При положении фурмы более 33 приведенных калибров вследствие высокой окисленности шлака (FeO более 32X) наблюдаются выбросы и продувку приходится прекращать раньше намечанного времени, что приводит к высокому содержанию хрома и кремния в расплаве, повышенным потерям железа при скачивании шлака и т.д.

Оптимальный расход извести для по35 лучения достаточного количества жидкоподвижного высокоосновного шлака составляет 70-80 кг/т чугуна íà каждый процент кремния н чугуне. При расходе извести менее 70(XSi)„„, кг/т

40 чугуна содержание кремния, à следовательно, и хрома B металле получается. соответственно более 0,08 и

0,407.

В табл.1 представлено влияние кремния на содержание хрома в расплаве и первом периоде, Таблица 1

Содержание кремния, X

0,09-0,10 0,14-0

Прополжение табл. 2

1257097

Способ

Показатели, Предлагаемый

Прототип

Плавиковый шпат

Агломерат

3,3

20,2

3,1

21,0

Содержание на промежуточной повалке, Х

3,2

2,5

Углерод

0,59

0,28

Хром

Основность шлака

2,8

1,8

Содержание

FeO, Х

30,1

20Ф 7

Температура металла, С

1418 1470

Расход извести во втором периоде, т

Содержание в конце продувки,Х:

0,40

0,45

Таблица 235

0,09

0,15

Углерод

Хром

Основность шлака

Способ

0,16

0,39

Показатели

Предлагаемый

Прототип

4,6

3,0

Количество плаСодержание

FeO, Х

25 вок

16,2

17,9

Температура металла, С

Содержание в чугуне, X:

1645 1640

Количество

1,45

1,41

0,79

Хром плавок с продувками, Х

20,0

60,0

0,78

Кремний в том.числе на хром

Расход в первом периоде, кг/т чугуна:

60,0

Продолжительность

1 плавки, мин

40

40,1

55,2

Известь

При расходе извести более 80 (ХБх)„„„ кг/т чугуна шлак плохо вспенивается, что приводит к затруднению его скачивания и удалению хрома со шлаком, Так как содержание хрома

5 и содержание кремния в чугуне взаимосвязаны (с повышением содержания кремния увеличивается и содержание хрома), то расход извести учитывает и изменение содержания хрома в чу- 10 гуне.

При скачивании шлака менее

90 кг/т стали во втором периоде наблюдается восстановление хрома из шлака и в конце продувки содержание хрома в металле превышает 0,25Х. При .скачивании шлака более 120 кг/т увеличиваются механические потери металла, удлиняется цикл плавки, снижается выход :кидкой стали. 20

Необходимо подчеркнуть, что предел хромистых чугунов в отличие, например, от фосфористых чугунов очень чувствителен к изменению отдельных технологических параметров, 2s т.е. отклонение от оптимальных значений даже одного из основных параметров, как правило, приводит к получению неудовлетворительных результатов. 30

Технологические показатели процесса при различных вариантах передела хромистого чугуна представлены в табл.2.

1257097

Пример 1. Для осуп естнления способа произнодства стали из хро мистого чугуна, выплавленного на

НТМК из кубинского железорудного сырья, опытные плавки проводили н ,10-тонном конвертере при расходе кислорода 40 м /мин. В конвертер завалили 2 т лома и залили 8,0 т чугуна с содержанием, 7.: углерод 4,6; кремний 0,8; марганец 0,82; хром 1,44; 10 никель 0,29; сера 0,035; фосфор 0,10; коба;и т 0,09. В течение первых 3 мин продувки присадили 450 кг извести, 25 кг плавикового шпата, затем в течение 5-6 мин продувки присадили

150 кг агломерата. Продувку начинаи при положении фурмы ?О приведенных калибров и через 30 с, т.е. после зажигания плавки, фурму подняли до

33 приведенных калибров (рабочее по- ?б ложение) и по израсходовании кислорода в количестве 40 м /т чугуна при содержании и шлаке 327 Fe0 и температуре расплава 1440 С скачали шлак в количестве 120 кг/т стали. 2s

При основности шлака 2,8 химический о состав расплава бып следующим, 7.:

С 3 05; Мп 0,20; хром 0,24; фосфор

0,02 и сера 0,021.

Во втором периоде присадили 400 кг б извести, 100 кг агломерата и 20 кг плавикового шпата. Продувку проводили при расходе кислорода 40 м /мин при высоте фурмы 15 приведенных калибров. По окончании продувки полу— чили, 7.: углерод 0,14; хром 0,16; фосфор 0,008; сера 0,012, при основ" ности шлака 4,6, содержании н шлаке

17,87 FeO и температуре металла

1650 С.

Пример 2. В 10-тонный конвертер завалили 2,0 т лома и залили 8,0 т чугуна с содержанием, 7.: углерод 4,5; кремний 0,78; хром 1,5;

45 марганец 0,80. В течение перных

3 мин продувки н конвертер присадили 500 кг извести, 25 кг плавикового шпата и 250 кг агломерата. Продувку проводили при рабочем положе50 нии фурмы 24 приведенных калибров, и по израсходовании кислорода в количестве 35 м /т чугуна при температуре расплава 1400 С и содержании в нем 0,08Х кремния, 0,38Х хрома, 3,37. углерода скачали шлак в количестве 90 кг/т стали. Основность шлака составила 2,5, содержание FeO в шлаке 26,07.. ь

Во втором периоде присадили 400 кг изнести и плавикового шпата. В конце продувки получили, Х: углерод

0,18, хром 0,24, фосфор 0,008, сера 0,022, при осНОВНосТН шлака 4,3, содержании н шлаке 15,27. УеО и температуре металла 1640 С.

Пример 3, В 10 тонный конвертер завалили 2,0 т лома и залили 8,0 т чугуна с содержанием, Х: углерод 4,5, кремний 0,8 и хром 1,45.

В течение 3 мин продувки н конвертер присадили 480 кг извести, 30 кг плавикового шпата и 200 кг агломерата.

Продувку проводили при положении

29 приведенных калибров, и по израсходовании кислорода в количестве

37,5 м /т чугуна при температуре расплава 1420 С/т содержании н нем

3,2% углерода, 0,067. кремния, 0,29Х хрома скачали шлак в количестве

105 кг/т стали. Шлак содержал 29,27.

FeO при оснонности 2,95.

Во втором периоде присадили 400 кг извести, 20 кг плавикового шпата и

50 кг агломерата, В конце продувки получили 0,187. углерода, 0,187 хрома при содержании н шлаке 16,2% FeO, его основности 4,8 и температуре металла 1645 С.

Додунок на указанных плавках не проводили, что привело к снижению цикла плавок.

Технические преимущества предложенного способа по сравнению с известными заключаются в повышении окисленности и основности скачинаемого шлака, снижении температуры первого периода, что позволяет осуществить более полное окисление хрома н первом периоде и обеспечить

1007-ный выход плавок по содержанию хрома, исключить значительный передун металла и додунки на хром.

Формула изобретения

Способ производства стали из хромистого чугуна в коннертере, включающий продувку кислородом в два периода и промежуточное скачивание шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных плавок по содержанию хрома и увеличения производительности, продувку в первом периоде ведут при положении фурмы над уровнем расплава 25-33

1257097 8 ке 26-32X FeO и температуре расплава 1400-1440 С производят скачивание шлака в количестве 90-120 кг/т стали.

7 приведенных калибров, а по израсходовании кислорода в количестве

35-40 м /т чугуна, содерхании в шлаСоставитель И.Прибавкин

Техред В.Кадар

Корректор Е Сирохман

Редактор Н.Швыдкая

Тирах 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5586

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул. Проектг я, 4