Способ выплавки стали в конвертере с повышенной долей лома в металлошихте

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЦЧ1 Щ1 дц4 С 21 С 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4033523/23-02 (22) 04.03.86 (46) 07.12.87. Бюл. ¹ 45 (71) Новолипецкий металлургический комбинат им.IO.Â.Àíäðîïîâà и Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина (72) А.М.Поживанов, В.М.Кукарцев, Г.Н.Рблдугин, Н.М.Караваев, П.И.Югов, Ф.В.Федосенко, Л.П.Климов и В.П.Кириленко (53) 669.184,244 (088.8) (56) Заявка Японии ¹ 58-81909, кл. С 21 С 5/28, опублик. 1983.

Заявка ФРГ ¹ 3234811, кл. С 21 С 5/28, опублик. 1984.

Сталь, 1985, N - 7, .с.10-11. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В KOHBEPТЕРЕ С ПОВЫШЕННОЙ ДОЛЕЙ ЛОМА В МЕТАЛЛОШИХТЕ ,(57) Изобретение относится к области черной металлургии; в частности к выплавке стали в конвертерах.

Цель изобретения — уменьшение расхо да извести, снижение расхода ферросплавов и легируюших материалов и улучшение теплового баланса плавки.

В процессе выплавки стали регулируют

1 тепловой баланс и ход плавки посредством ввода дополнительного теплоносителя по ходу продувки кислородом и изменением положения фурмы. При этом по истечении 30-40% времени продувки фурму поднимают в 0,250,5 раза выше ее рабочего положения.

В период 70-80% времени продувки производят присадку шлака производства ферросилиция с одновременным опусканием фурмы до номинального уровня.

Расход чугуна, металлолома и шлака производства ферросилиция поддерживают в пределах 1:(0,3-0,4):(0,01:

0,02). Режимы продувки и подачи шлака обеспечивают улучшение теплового баланса плавки, что позволяет уменьшить расход извести, ферросплавов и уменьшить расход чугуна. 1 табл.

1 35 7430

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к технологии выплавки стали в конвертерах, и может быть использовано в конвертерных цехах металлургических заводов.

Целью изобретения является уменьшение расхода извести, снижение расхода ферросплавов и легирующих ма териалов и улучшение теплового баланса плавки.

Сущность изобретения заключается в регулировании теплового баланса и хода процесса плавки посрецством ввода дополнительного теплоносителя по ходу продувки кислородом и изменением поло>кения фурмы.

Известно, что температурные условия конвертерной плавки в первую очередь определяются содержанием и 20 изменением содержания кремния в чугуне, поскольку содержание углерода ,(основного теплоносителя чугуна) в чугунах, как правило, изменяется незначительно. Однако улучшение тепло- 2.> вого баланса плавки за счет повышения содержания кремния в чугуне или,, что то же самое, ввод кремнийсодержащих материалов в завалку, в целом нецелесообразен. Это приводит к об- 30 разованию в первичных шлаках на поверхности кусков извести ппотной оболочки двухкальциевого силиката

2Са0 Si0 с т.пл. 2000 С, препятствующей дальнейшему растворению извести. Для дальнейшего растворения извести необхоцимо добавлять руду и флюсы (плавиковый шпат, нефелин) или повышать содержание закиси железа в шлаке. 8Q

Избежать указанных недостатков можно рассредоточенной присадкой в конвертер кремнистых материалов после завершения основпых рафинировочных процессов в конвертерной плавке. Ввод в этот период кремнистого материала не требует увеличения общего расхода извести для поддержания основности на уровне 3,0-3,5., обычно требуемой для глубокого рафи- 0 нирования металла от вредных примесей. Присадка теплоносителя после падения скорости обезуглероживания не сможет существенно повлиять на физико-химические свойства шлака„так как количество выделяюшейся окиси углерода уже будет существенно ниже и сворачивания шлака, как правило, не произойдет.

Во избе>канне возможного сворачивания шлака перед г;рисадкой кремнистого теплоносителя весьма целесообразен при интенсивном обезуглероживании подьем фурмы выше рабочего уровня, что, кроме того, позволит увеличить дожигание. окиси углерода.

Следует отметить целесообразность использования именно шлака производства ферросилиция, а не кремнистых ферросплавов, что позволяет обеспечить более экономичный вариант повышения доли лома в металлошихте, так как в качестве теплоносителя используются практически отходы ферросплавного произвоцства.

Кроме того, проведение плавки с использованием кремния B качестве теплоносителя позвопяет снизить окисленность металла и плака, что, в конечном итоге, снижает угар раскислителей и легиру:ащих материалов, повышает выход жидкого металла.

Пров еде нными и = с.кедов аниями установлено что наиболе"= благоприятные условия присадки шлака производства ферросилиция достигаются, е сли присадка плака ггр бизводится в период 70 -80% времен.:i продувки..3то связано с завершением, в основном, рафинирования метал, à îr вредных." примесей снижением сг-;.орости окис-ления углерода и уменьш нием тем самым количества B деля>ощегося тепла..

Ввод шлака производства ферросилиция ранее 70/, врсмег- и продувки кислородом приводит к выделению избыточного тепла, изменению в отрицательную сторону физико-химических свойств шлака. кроме того, требуется допоянительный ввод извести на ошлакование кремнезема для поддер.. жания высокой основ:ости шлака.

Ввод шлака позже 80/ времени про дувки приводит к то .у., что внесен-. ный в ванну кремний не успевает полностью окислиться. чем сн>г;-;BFтся эффект его ввода в конвертер.

В промышленных у.-ло-иях при опро= бовании предлагаемого способа установлено, что пучшче результаты ст окисления вносимого в металл кремния достигаются, если перед вводом шлака по истечении 30:-40% времен=-".= продувки осуществляется подъем фурмы в 0,25-0.,5 раза вьгше рабочего положения, 1357430

Подъем фурмы вьппе номинального в 0,25-0,5 раза ранее 30% общего времени продувки кислородом приводит к повьппенным содержаниям FeO в

5 шлаке, что в дальнейшем грозит возможностью выброса из конвертера в период интенсивного обезуглероживания.

Подъем фурмы позднее 40% времени ð продувки может привести к сворачиванию шлака в период интенсивного обезуглероживания, не позволяет наиболее полно использовать эффект дожигания окиси углерода до СО . 15

Изменение положения фурмы менее

0,25 раза не обеспечивает поддержания FeO в шлаке на уровне, требуемом для предотвращения сворачивания конвертерного шлака. 20

Подъем фурмы более чем в 0,5 раза выше номинального уровня повышает дожигание СО до СО, приводит к черезмерному содержанию .FeO в шлаке, снижению выхода жидкого металла, усвоения раскислителей и легируюо щих. Необходимость опускания фурмы одновременно с присадкой шлака связана с обеспечением получения непереокисленного металла и шлака, повы- 30 шением выхода жидкого металла.

Кроме того, проведенными исследованиями установлено, что лучшие результаты достигаются, если поддерживать соотношение расхода чугуна, металлолома и шлака в пределах 1:(0,30,4):(0,01-0,02). Это связано, с одной стороны,, с тем, что недостаточно высокий расход шлака не позвоо ляет существенно увеличить количест- gp во тепла, вносимого в ванну, а черезмерный расход приводит к избытку тепла, повышению количества шлака и тем самым к снижению выхода жидкого металла, а, с другой стороны, расход 45 лома менее 0,3 приводит к перегреву плавки за счет окисления дополнительно внесенного кремния, а расход более 0,4 невозможен вследствие огра,ниченного количества тепла, вносимо- 5р го дополнительно. в ванну за счет окисления кремния.

Проводят серию опытных плавок с выходом поочередно каждого параметра за верхнее и нижнее значение. Кроме того, проводят плавки при нижнем, верхнем и среднем значениях предлагаемых парметров и в соответствии с известным способом.

Предлагаемый способ осуществляют при выплавке стали следующего химического состава, %: С0,12; Si 0,500,80; Мп 1,35-1,55; .S 0,025;

Р 0,025; Cr 0,30; Ni 0,30; Си 0,30;

А1 0,02-0,06; М 0,008.

Плавки проводят в 300-тонных конвартерах по следующей технологии.

Заваливают в конвертер лом, присаживают известь в количестве 45-50% от общего расхода, заливают чугун и начинают продувку с расходом около

800-900 м /мин. По ходу плавки до з

7 мин продувки осуществляют присадку извести. Общий расход извести на плавку равен 26-28 т. По истечении около )/3 времени продувки осуществляют подъем фурмы на 3-8 приведенных калибра. Присадку шлака начинают по истечении еще 1/2 длительности плавки с одновременным опусканием фурмы в рабочее положение на уровень 15 приведенных калибров. Применяемый шлак производства ферросилиция имеет следующий химсостав, А1 0 12-16; СаО

26-30;SiOq 43 — 56; Si 37-40; FeO 1,52; TiOg 2,5-6,0.

Продувку кислородом заканчивают при израсходовании требуемого на плавку количества кислорода, которое составляет 17-18 тыс. м при содержании углерода 0,03-0,07%. Температурный режим окончания плавки о изменяют в пределах 1620-1720 С в зависимости от шихтбвки плавки и расхода шлака производства ферросилиция.

После продувки в конвертере производят выпуск металла в сталераэливочный ковш, где осуществляют окон- . чательное раскисление и легирование плавки до заданного химсостава стали. Результаты плавок представлены в таблице.

1357430 х

I х х е

Сб

Сб Е 6

5 СС! Е!

1

1

I !

1 «» 9

1 dl сб

I Р» 4»

y X 9 Е» я к х э

00 9 л

-»! у х о! о 1

Ю

I о л

С1 о о

»л м о

00 о о

Ю а

1 л м

C) ° » а о

» ——

Э Cl сб

М р 1 Г

Э 0! Р у 0»

Х Х !» сб 0!

l OX «ZC

«» !»

С»

«» 0I 1»

0 Х Х о

»р С4 С С»!

1 о

Q> E»

t0 л»

l m

1 Х E Х

С»4 00 а р н л

<"Ъ .

С» !

04 В

A

С- »т м

9 х

0t а х

Э 5

Х9Х ххах

0Сб Сб

92оХ х а х сб

О« t0.Ö

& l» Е

I I

l 1 l t!

1 Х

I р, 1

I ! 0

1 Э а g о о.

A A

»С» О 00 о о

» » б 0. С 4 CQ м л м о о ! л ч0 О о о о ь

Ю сп сч

»40 м»с!

I Л I

I!! а1

«!

Я»! I

С

Ю о

»р С»!

СЧ Ф г

1 х ! y И

»»

»»»й» ! a»Ai»»

1 2241

1 — » — - о о о а а л

О 00 Л о

ЧЬ С! »О Т а л. л л о с л м о

С4

Ю и t

1 С»4 М

9 !

»

Щ х

«»

01

Х

63

Х и о !

04 X

v а

1 х х е(Х 9 и х

1 0!

I Ря !»

1 Э

1 Х х

1 E"

9 !

С!

1 а

01»

»Г! !

С 4

9

Э

Э х э

Р»

1 (б (б

9 Э !

0 о

1 р, Х I Э Э

Э Г !0

Сб !»l М

fб 9

Х5а4 (б 1 х «»

Сб Сб

Y р»

lC l2t Э

v «» х

С F.

«9Э«

Х С:(E О, 1357430!

1

1 !

1 х о

О

Ц

С

«Ф Ф

hi х х о о и!

1 ем о

20 а ФФ

СФ! (Ф

1!

l 1! 1

I I

Ф - — — -! ф !

- 1 а о «! !

» 6 !

Ф х х

Ф

М о

Ц о

Х и

Id и х а

Id х х х

» !

5

1 а

I a

5! Н ххо

I E

Cd Ф а ахи !

» э Ф

X !»

1, ! l а

Ф х к

I V

Ф Е»

1 IQ (л х Г»

1 I

X l

3 !

6 а! !»о

С (Ф!

° Ф

МЪ

° Ф л л

СЧ!

ФЪ

«I о

° а ь

° Ф в

Ю ь

ФР о »Ф о

C)

° ° о оъ сМ о

Ф о

° Ф х!

СЧ

Ю

I о

С4 э A э х и ! Ы «Ф оасС

О«О с(о

° Ф

Я\

° °

СФЪ !

»

СЧ

Ф о о о

° Ф

ФО

СФ1

A о

1 I

Ф С4

2 «, Фа,х «о

Id (6 х a.ra

ФО

° О

° °

С Ъ о

° °

О

С4 м

С»4 о о

° ° . Ь !

ФЪ

« о о

I» l о э

3 ° dl

Э Мо.dl

О, Id 4 Е

& а1 0 Й

СМ

) ! ! ! ! о

РФ

О Ю эхо ь v о о

Q Ф Е

Идv

1357430

Составитель С.Миронов

Техред М.Дидык

Корректор С.Черни

Редактор Н.Егорова

Тираж 550

ВНК1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5968/23

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Данные опытных плавок показали, что использование способа при соблюдении предлагаемых параметров позволяет уменьшить расход извести, ферросплавов и легирующих материалов и снизить расход чугуна за счет улучшения теплового баланса плавки.

Формула изобретения

Способ выплавки стали в конвертере с повышенной долей лома в металлошихте, включающий завалку в конвертер лома, загрузку извести, заливку чугуна, продувку расплава кислородом через верхнюю фурму, установленную рабочее положение, ввод в качестве теплоносителя шлака от производства ферросилиция, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения расхода извести, снижения расхода ферросплавов и легирующих материалов и улучшения теплового баланса плавки, по истечении 30-40 времени продувки фурму устанавливают ! на высоте в 0,25-0,5 раза выше рабочего положения., затем в период

10 0-80 времени продувки производят присадку шлака от производства ферросилиция и одновременно фурму опускают в рабочее положение, причем соотношение расхода чугуна, метал15 лолома и шлака от производства ферросилиция поддерживают в пределах

):(0,3-0,4):(0,01:0,02).