Способ выплавки стали в конвертере с комбинированным дутьем

 

Изобретение относится к черной металлургии , конкретнее к сталеплавильному производству , и может быть использовано при выплавке стали в конвертерах. Цель изобретения - снижение расхода топлива, увечличение стойкости фурм и футеровки конвертера , которая достигается тем, что в период прогрева твердой шихты подачу природного газа осуществляют через наружный и центральный каналы в отношении 0,35- 0,65 и 1,25-1,75 от количества кислорода, подаваемого через донную форму, а после заливки чугуна в отношении 0,06-0,08 и 0,11-0,16 соответственно. Использование технологии сокращает время продувки, увеличивает выход годного и снижает расход топлива и износ футеровки. 2 табл. I а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

С 5 28 (59 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4174649/23-02 (22) 05.01.87 (46) 15.09.88. Бюл. № 34 (7!) Сибирский государственный институт по проектированию металлургических заводов (72) Г. С. Колганов, Л. А. Куличев, Е. Т. Зобов и Л. М. Учитель (53) 669.184.244.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 922156, кл. С 21 С 5/28, 1980.

Патент ФРГ № 2816543, кл. С 21 С 5/22, 1982. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛ И В

КОНВЕРТЕРЕ С КОМБИНИРОВАННЫМ

ДУТЬЕМ (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к сталеплавильному производству, и может быть использовано при выплавке стали в конвертерах. Цель изобретения — снижение расхода топлива, увеличение стойкости фурм и футеровки конвертера, которая достигается тем, что в период прогрева твердой шихты подачу природного газа осуществляют через наружный и центральный каналы в отношении 0,35—

0,65 и 1,25 — 1,75 от количества кислорода, подаваемого через донную форму, а после заливки чугуна в отношении 0,06 — 0,08 и

О,ll — 0,16 соответственно. Использование технологии сокращает время продувки, увеличивает выход годного и снижает расход топлива и износ футеровки. 2 табл.

1423600

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к выплавке стали в конвертерах.

Цель изобретения — снижение расхода топлива и увеличение стойкости фурмы и футеровки конвертера.

Способ осуществляют следующим образом.

В конвертер с комбинированным дутьем загружают металлолом и твердый углеродосодержащий энергоноситель, после чего осуществляют нагрев шихты продувкой кислородом и природным газом через донные трехканальные фурмы типа труба в трубе, дожигание избытка горючего газа подачей кислорода в конвертер сверху, заливку аугу на и окислительную продувку комбинированным дутьем, при этом в период прогрева твердой шихты подачу природного газа осуществляют через наружный и центральный каналы в соотношении 0,35 — 0,65 и 1,25—

1,75 от количества кислорода, подаваемого через донную фурму, а после заливки чугуна в соотношении 0,06 — 0,08 и 0,11 — 0,16 соответственно.

Для предотвращения разрушения днигца и спекания лома вокруг донных фурм необходимо, чтобы температура факела над донными фурмами не превышала 1500 С. Это достигается за счет разбавления продуктов горения природного газа в кислороде несгоревшим, т. е. избыточным против стехиометрического соотношения, природным газом.

Расчеты показывают, что количество избыточного против стехиометрического природного газа составляет 5,74:2=-2,87 м или

-=3 м

Таким образом, через фурму следует подавать по наружному каналу природный газ — 1 м, по промежуточному каналу кислород для его сжигания — 2 м, по внутреннему каналу природный газ для разложения и регулирования температуры факела — 3 м"

Подавать избыточный природный газ по внутреннему каналу выгоднее всего, так как в данном случае газ находится внутри факела и его максимальное разложение наиболее вероятно. Если допустить, что именно он будет сгорать в кислороде, то и в этом случае его сгорит не более 33Я из-за нехватки окйслителя.

В период нагрева природный газ целе,сообразно подавать под высоким давлением, а кйслород под самым низким, обеспечивая тем самым высокий расход первого и низкий второго.

Во время продувки, наоборот, природный газ нужно подавать под низким давлением, а кислород — под высоким, так как в этот период функция природного газа в наружном канале сводится к защите фурм от теплового разрушения, а функция природного газа во внутренней трубе сводится к разбавлению кислорода, снижению его концентра5

2 ции. Если при подаче внутри оболочки из природного газа чистого кислорода расход природного, защитного газа составляет, как известно, 10 — 14Я, то при разбавлении кислорода любым другим газом расход защитного газа снижается по опытным данным следующим образом (см. табл. 1).

Исходя из выбранных давлений подаваемых на фурмы газовых сред и соответственно их расходов, во время продувки следует выбирать соотношения: природный газ по внешней трубе — кислород по средней трубе— природный газ по внутренней трубе в пределах 0,06 — 0,08:1:0,11 — 0,16.

Пример. В 10-тонном опытно-промышленном конвертере была проведена серия плавок. В конвертер загружали 4 т металлолома и осуществляли его í" ãðåâ путем подачи через три трехканальные донные фурмы по наружному и центральному каналу природного газа, по среднему каналу — кислорода.

Избыток природного газа, поступающего через донные фурмы, сжигали за счет кислорода, подаваемого в конвертер через верхнюю водоохлаждаемую фурму.

После нагрева в течение 9 — 18 мин в конвертер загружали 300 кг антрацита, !000 кг извести и заливали 6 т передельного чугуна при 1210 — 1220 С, следующего химического соста ва, Я, углерод 3,85 — 4,00; крем ни и

0,80 — 0,83; марганец 0,81 — 1,26; сера 0,029—

0,046; фосфор 0,14 — 0,18, и осуществл ял и переход на окислительную продувку с защитой донных фурм природным газом через те же каналы. Дополнительно сверху через подвижную водоохлаждаемую фурму подавали еще 15 м "/мин кислорода.

В металле с температурой 1650 †16 С перед выпуском получали, Я 0 04—

0,05; марганец 0,10 — 0,15; фосфор 0,008—

0,009; сера 0,020 — 0,023. Металл выпускали в ковш, где доводили его химический состав за счет присадки коксика и ферросплавов до марки сталь 3 спокойная.

Основные параметры технологии проведения плавок и технико-экономические показатели приведены в табл. 2.

При продувке металла в конвертере по предлагаемому способу, как видно из данных табл. 2, достигается существенная экономия топлива и энергоносителей. Кроме того, значительно повышается стойкость футеровки, о чем свидетельствует снижение содержания оксида магния в шлаке. Высокая эффективность нагрева твердого металлолома способствует также сокращению времени продувки, увеличению выхода годного. Визуальный осмотр конвертера показал, что фурмы находятся в хорошем состоянии.

На них имеются небольшие настыли

«грибы», свидетельствующие о тепловом равновесии дутьевых устройств в процессе продувки с жидким металлом.

Предлагаемый способ позволяет снизить расход топлива, увеличить стойкость футе1423600

Таблица 1

Расход защитного природного газа, Е от кислорода

Расход раз бавляющего газа, Х от кислорода

Расход кислорода, 7.

100

100

100

100

100

Таблица 2

Плавка

Прогрев лома

Продувка

Выход кидко

Темпе

Химсостав шпака, 2

Содер

:канне

Расход кислоасхо р. г ратур металла, о

Расход газов на донные фурмы, м з/мин

Расх кисл рода на

sepx ф урну мз/ми

By мя

Время всход газов иа донные фурмы, мз/мин асх углерода н мего ме а> з/т рода, „з/T ноО

Ге тыла напродувода а

Периф. хапал

Среди. канал

Центр. канал ариф.

Центр. канал

Среди. канал гре ва ° мин ерхнюю урну з/ми и, мин

Кислород

Пр. газ доля к кнслоЛр газ долл к кислороду

Кисло род газ р.газ оля к ля х слоислороду

Ау оду! (прототип) 3,0 24

9>0

18 1,08

18,0

2,00

3 О 6 О

0,50 I,o

9,0

I 5

I0

1,25

0>07

2,42

0,15

I8,0

I5 20 0,05 1670 14,3

5,6 90,47 19,17

99>48

2,10 6,0

0,35 I,O

7>5

l,25

14

1,08

0,06

1,98

0,11

13,2

18>0

15 23 0>05 1650 16,0

5,8 90,18 22,66 113>9

3 9 6,0

0,65 1,0

10,5

1,75

2,88

0 16

22,8

18>0

15 25 0,04 1660 17,4

6,0 89,41 26,57 121,3

2,00 6 О

O,33 I О

7,00

1,17

1,08

0,06

1,98

0>ll

12,0

i8,0

15 27 0,05 1650 20,1

7,4 88,92 24,48 119,35

4,0 6,0

0,67 I 0

I1,5

l,92

1,60

0,09

3,15

0>18

25,0

18,0

I5 30 0,04 1670 25,4

8,4 88,36 31,91 143,62

Составитель В. Остринский

Редактор H. Киштулинец Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 4607/30 Тираж 545 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з ровки конвертера и фурм, снизить трудозатраты по восстановлению изношенных участков футеровки.

Формула изобретения

Способ выплавки стали в конвертере с комбинированным дутьем, включающий загрузку металлолома и твердого углеродосодержащего энергоносителя, нагрев шихты, заливку чугуна, одновременную подачу кислорода и природного газа через донные трехканальные фурмы, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и увеличения стойкости фурм и футеровки конвертера, при нагреве шихты природный газ подают по наружному и центральному каналу донных фурм в соотношении его расхода к расходу кислорода, подаваемому через донную фурму, 0,35 — 0,65 и 1,25 — 1,75, а после заливки чугуна 0,06 — 0,08 и 0,11—

0,16 соответственно.

15 31 0,04 1660 29,8 10,5 87,36 35>65 166,5