Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс- процессом
.Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам передела ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в конвертер ах. Цель изобретения - улучшение качества получаемого шлака, снижение расхода чугуна и себестоимости стали . Способ включает на первой стадии процесса (при получении ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта) завалку в конвертер перед заливкой чугуна стального лома в количестве 5-12% от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома (0,6-0,8):1 и нагрев, до 400-700°С. На стадии деванадации применяют стальной лом, в основном легко&есный, с определенной хорошо развитой поверхностью и, как правило , существенно оксидированной. Предварительно нагретый лом, с одной стороны, сам является источником оксидов железа, играющих важную роль в процессе деванадации чугуна - образовании ванадиевой шпинели . С другой стороны, легковесньй лом, находясь на поверхности конвертерной ванны, в начале продувки преимущественно окисляется, что дополнительно вносит оксиды железа в шлак, .Стальной лом за счет химическоговзаимодействия с жидким чугуном успевает раствориться за скоротечный период деванадации, что наряду с уменьшенным расходом окалины (при использовании лома) и соответственно количеством непрореагировавших ее окислов позволяет снизить анизотропию свойств шлака и уменьшить содержание металловключений в нем. Более низкая концентрация балластных примесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном способствует увеличению концентрации VjOj в ванадиевом шлаке. Существенное улучшение качества шлака обеспечивается предварительным равномерным нагревом стального лома перед стадией деванадации чугуна. Это достигается .присадкой лома в конвертер на высокотемпературный ванадиевый ишак, оставленный от предыдущей плавки, и подогревом лома до АОО-700 С перед заливкой чугуна, при соотношении дег- KOBecHofi части лома и общего его коли чества (0,6-0,8):1. Способ позволя- ,ет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна VjOj, уменьшить количество .металловключений), снизить расход жидкого чугуна (на 50-150 кг/т) и себестоимость стали. 2 табл. сл с to СП
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
PECflY6ЛИН
< ц 4 С 21 С 5/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Я ! с
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4011037/23-02 (22) 10.01.86 (46) 23,09.88. Бюл. Р 35 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) Л.А,Смирнов, Г.Н.Василенко, A.С.Фрейденберг, О.Н.Кокареко, Ю.С.Цекалев, Г.И.Фугман, В.Г.Корогодский, М.А.Третьяков, Б.Д.Червяков и Е.А.Кричевцов (53) 669.184.123(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
И 316727, кл. С 21 С 5/28, 1971.
Авторское свидетельство СССР
N- 372271, кл. С 21 С 5/28, 1973.
Явойский В.И. и др. Металлургия стали. — М.: Металлургия, 1973,с.198. (54) СПОСОБ КОНВЕРТЕРНОГО ПЕРЕДЕЛА
ВАНАДИЕВОГО ЧУГУНА ДУПЛЕКС-ПРОЦЕССОМ (57) .Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам передела ванадийсодержащих чугунов дуплекс-процессом в конвертерах,Цель изобретения — улучшение качества получаемого шлака, снижение расхода чугуна и себестоимости стали. Способ включает на первой стадии процесса (при получении ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта) завалку в конвертер перед заливкой чугуна стального лома в количестве
5-12Х от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома (0,6-0,8): 1 и нагрев, до 400-700 С. На стадии деванадации применяют стальной лом, в основном легковесный, с определенной хорошо развитой поверхностью и, как правило, существенно оксидированной.
Предварительно нагретый лом, с од„„SU„„1425213 А1 ной стороны, сам является источником оксидов железа, играющих важную роль в процессе деванадации чугуна — образовании ванадиевой шпинеля. С другой стороны, легковесный лом, находясь на поверхности конвертерной ванны, в начале продувки преимущественно окисляется, что дополнительно вносит оксиды железа в шлак ° Стальной лом за счет химиче1 ского взаимодействия с жидким чугуном успевает раствориться за скоротечный период деванадации, что наряду с уменьшенным расходом окалины (при использовании лома) и соответственно количеством непрореагировавших ее окислов позволяет снизить анизотропию свойств шлака и уменьшить содержание металловключений в нем. Более низкая концентрация балластных примесей в стальном ломе по сравнению с окалиной и чугуном способствует увеличению концентрации
V О в ванадиевом шпаке. Существенное улучшение качества шлака обеспечивается предварительным равномерным нагревом стального лома перед стадией деванадации чугуна. Это достигается .присадкой лома в конвертер на высокотемпературный ванадиевый шлак, оставленный от предыдущей плавки, и по@ догревом лома до 400-700 С перед заливкой чугуна, при соотношении легковесной части лома и общего его коли-чества (0,6-0,8): 1. Способ позволя,ет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна V 0, уменьшить количество ,металловключений), снизить расход жидкого чугуна (на 50-150 кг/т) и себестоимость стали. 2 табл. i 4? 5213
Изобретение относится к черной металлургии, «частности к способам передела ванадийсодержащях чугунов дуплекс-процессом в конвертерах. 5
Целью изобретения является улу- ше-.
) ние качества получаемого шлака ски9 жение расхода чугуна и себестоимости стали.
Цель достигается тем,, что в кон- 10 вертер заливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-12Ж ат массы чугуна при соотношении легко= весного и общего количества лома (0,6-0,8):1 и нагревают его до 400 - 15
700 С.
На стадия деванадации применян>т тальной лом, в основном легковесный, с определенной хорошо развитой поерхностью и, как правило„ существен- 2i3 о оксидированной. Поэтому с оцнсй тараны лом, особенно предварительо нагретый, является сам источником ксидов железа, играющих важную роль процессе деваьадации чУгуна - обраовании вакадиевой шпинели ((Ге, Hg,, .)О (V,, 1 овьппекие, таким образом,, межфаэн зй поверхности металл — шлак сущ ствен9о ускоряет шлакообразовакие за счет величения относительной скорости 1 кисления ванадия. Стальной лом эа счет химическо о вэаимОдействия с лзщки11 чугуном успевает раствориться за скоротеч- щ 1 кый период деванадации,. что наряду с, уменьшенным расходом Окалины (при использовании лома) и соответственно Количеством непрореагиров=:..«Drèõ ее Окислов позволяет снизить аниэотро- д пию свойств шлака и уменьшить содер-жание металловключений в кем, Более низкая концентрация балластных при-месей в стальном ломе по сравкенин> с Окалиной и чугуном спосооствует «О увеличению концентрации К 0 „ в ванадиевом шлаке, Существенное улучшение качества шлака Обеспечивается предваритепькым рявкОмерным наГревОм стальноГО лома ,перед стадией деванадации -.угуна. Это достигается присадкой лома в конвертер ка высокОтемпературный B8 надиевый шлак,. Оставленный от предыдущей плавки, я подогревом лома топливокислородкым факелом до 400 о 700 С перед заливкой чугуна. При температурах 400 С и более с появлением в окалине вюститного слоя скачкообразно возрастает скорость окисления железа. В результате в пе— риод нагрева и после нагрева лома в атмосфере воздуха поверхность лома оксидируется, что является одним из преимуществ предлагаемого способа для процесса деванадации в дуплексплавке. о Нагрев лома свыше 700 С нецелесообразен иэ-за потерь металла с выбросами при заливке чугуна в конвертер. по причине переокислекия легковесно..-о лома, а также существенного снижения скорости нагрева лома до более высоких температур, к, таким образом, потери производительности. Гетерогенный высоковязкий ванадиевый шлак прогревает нижние слои лома.„ не ошлаковывая его. В то же время, охлаждаясь за счет передачи тепла лому, вакадиевый шлак образует "гарнисаж" — приваривается к днищу конвертера,что в дальнейшем в процессе певанадации интенсифицирует окисление ванадия в глубине металлической ванны, а расплавляющиеся ивсплывающие со дна частицы шпака иници— ирук т образование ванадиевой шпинели. В результате сформированный шлак обладает укрупненным шпинелидным зерном. Однако наилучшие показатели качества шлака,а также высокий уровень извлечения ванадия иэ чугуна в шлак достигаются при применении в основ-. ном легковесного лома с кась1пкым весом 0,9-1,1 т/м, а именно при соотношении легковесной части лома и обmего его количества (0,6-0,8):1. Остальной обычный лом (пакеты, обрезь блюмсов и слябов, лом ножичной и огневой резки) имеет насыпной вес 1,8-2,5 т/м Увеличение плотности лома, как и его общего количества (свыше 12Х; от массы чугуна) не обеспечивает растворение кусков стального лома за период деванадации, а также ухудшает извлечение ванадия из чугуна в шлак из-за снижения межфазной поверхности и эамецления массообмека в зонам металлической ванны вокруг нерастворившегося лома. 1425213 Повышение доли легковесного лома в шихте черезмерно переохлаждает металлическую ванну в начале продувки, окисление ванадия затормаживается из5 эа диффузионных затруднений и соответственно ухудшается процесс шпакообразования, что выражается, в частно ;сти, в уменьшении средних размеров шпинелидного зерна ванадиевого шлака. 10 Снижение общего количества лома (менее 57) нивелирует эффективность его использования (табл.1). П р е р. В 22-тонных конвертерах дуплекс-процессом с получением 5 на первой стадии (деванадации) вана— диевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй — стали перерабатывают ванадийсодержащий чугун, содержащий, Ж: С 4,5; V 0,45; Si 0,24;д) Мп 0,25; Ti 0,25; Cr 0,08; P 0,05; S 0,024, имеющий температуру 1320 С. Продувку металла на первой стадии процесса ведут 8 мин при одновременной подаче. кислорода через верхнюю 25 фурму и азота через нижние фурмы с расходом соответственно 45 и 2 4 нм /мин. На второй стадии углеро2 дистый полупродукт,додувают до стали марки ЗСП в другом конвертере. При этом известь загружают в конвертер до заливки полупродукта в количестве 25 кг/т. В качестве охладителей на стадии деванадации при переделе ванадийсодержащего чугуна из,вестными способами используют твер35 дый чугун (2 т) и окалину (0,6 т) или только окалину (1,4 т) . Твердый чугун присаживают в порожний конвертер до заливки чугуна, а окалину после заливки чугуна. По предлагаемому способу в качестве охладителей используют стальной лом в количестве 1-2,4 т (5-12Х от массы чугуна), в т.ч. легковесного 0,7-1,7 т, при соотношении общего количества лома и легковесной его части 1:(0,6-0,8). Лом.присаживают на высокотемпературный ванадиевый шлак, оставленный в конвертере от предыдущей плавки, и нагревают в течение 5-10 мин топливокислородным факелом при суммарной интенсивности подачи кислорода и расходе природного газа 0,7 нм /мин ° т о до 400-700 С. На нагретый лом заливают 20 т ванадиевого чугуна. Окалину в количестве 0,7-.1,0 т (4-57 от веса чугуна) начинают присаживать из тракта сыпучих на металлолом перед продувкой, а заканчивают на первых минутах продувки. Температура полуO продукта после продувки 1360-1400 C. Полученные результаты сведены в табл. 1 и 2. Сравнение показателей известных и предлагаемых показывает, что предлагаемый способ позволяет улучшить качество получаемого шлака (повысить средний размер шпинелидного зерна V Î, уменьшить количество металловключений), снизить расход жидкого чугуна на 50-150 кг/т и себестоимость стали. Формула изобретения Способ конвертерного передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, включающий завалку твердого металла, окалины, заливку чугуна, продувку окислительнйм газом с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй — стали, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения ка чества получаемого шлака, снижения расхода чугуна и себестоимости стали, на первой стадии процесса в конвертер заваливают перед заливкой чугуна стальной лом в количестве 5-123 от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома 0,6-0,8:1 и нагревают до 400-700 С. 1425213 Т&блвц& В&Н&ДЯЕВЫй ИШаК Способ схо д а, Сред ннй вернее ного З&вовый варнант 1,7 20. 17,6 !1 ° 4 1053 66-57 Известный 1О 2,0 25 18, 1 12,6 ° 1142 69-72 0,6 350 25 !7,7 ПредлаГ&ЕИИМй 1О 2,0 4 О 0,8 870 54-10 10,б 1:0,7 864 53-75 2,0 0,8 8,2 35 19,2 1:0,7 B0.! 2,0 4 О 0,8 866 53-61 10ь1 35 20,1 1иоь7 700 35 20, О 4 О 0,8 10 2,0 1:0,7 861 53-25 9 ° 5 2,0 4 О 0,8 910 . 62-10 11,2 30 18,5 750 2 8 О,б 1019 64-47! 2,5 5 25 25 19,0 600! Оь7 5 О 1,0 3,5 0i7 1,0 998 63-52 10,9 35 19,5 1и0,7 5 6 1,! 8 2 930 57-95 1,6 4 5 0,9! ЗОь7 20! О 2 0 879 54-20 600 35 19,9 4 О 0,8 1:0,7 3 5 0,7 35 ° 20,1 10 6 854 52 12 8 4 1„7 12 2,4 1:0,7 12,8 30 20,0 838 5 1-42 3 25 0,65 9 1 1ь8 13 2,6 1и0,7 865 53 87 5;О 1,0 13,2 2,0 30 20,1 4 О 0,8 1:0,5 868 53-99 6,0 1ь2 8,8 2,0 600 35 20,3 4 0 0,8 1и0,6 882 54-72 8 0 1,6 40 20,1 1О 2,0 4,«О 0,8 889 55-08 1 8 30 !998 4 0 0,8 I: 0,9 2,0 и углеродз в попупрод!ькте 9& 50 и 002 времевн Усредненное отновеняе язмевення конпентрэцян ван&днв н yrnep ь продувкн и& ст&днн дев&над&дня. передеЛ& ВаНадневых ьугунов &тура erpeoso раимер апнверя&, le% Колнче ство н&T&лл &ключе в алак 8,4 11,0 Себестовмость сталя, р б/т 1425213 Таблица 2 ход материалов,г Итиле Количество Способ сход гуна, /т Иавлеt чепце Состав алак Отлове- т иие иэмассы видного чучение а ванапереработанноменения ванадия Нет Уток концентрации ванадия дня в алак, 2 р- Окали на о Сталь ной го чугуна, т лов че 11,4 1053 Ваэовый вариант 17,6 82,0 0,28 1B,1 81 ° О 0 32 Известный Предлагаемый 0,35 18,2 7З,2. 2О 0,48 82,5 19,1 8,0 9t 0 0,45 5 0 92,0 0,43 4 ° О 92,0 0>31 20,6 Bl 9 . 92 ° 8 20,8 8,8 1010 8,8 1049 19,4 82,4 + С учетом потерь алака со сливаемыы полупродуктом. Составитель С.Дульянинов Редактор Н.Гунько Техред M.Äèäûê Корректор А.Обручар Заказ 4740/24 Тираж 545 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5 е Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 передела ванадневых чугунов во 80 10 3 во 2,7 з,о 4,о 5,0 5,З 92,0 91,0 1З,О Вг, t 12,0 92,0 и углерода 9а период деванадации и9 Чf» гула в товарный алак,Х 12 ° 6 1142 t2,4 82 10,6 844 8,2 928
