Способ выплавки низкои среднеуглеродистой стали в двухванном сталеплавильном агрегате

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в двухванных печах. Целью изобретения является снижение расхода ферросплавов и повышение выхода годного металла. Способ выплавки низкои среднеуглеродистой стали в двухванном сталеплавильном агрегате, включающий завалку и прогрев шихты с последующей заливкой чугуна в одной ванне и одновременно в другой ванне продувку расплава кислородом. Нагрев расплава топливокислородным факелом начинают при достижении содержания углерода в расплаве 1,3-1,5% с одновременным снижением первоначальной интенсивности продувки кислородом в 1,5-2 раза. При выплавке стали по данному способу тепла химических реакций и топливокислородного факела достаточно для обеспечения необходимой температуры металла при заданном содержании углерода. Отпадает необходимость нагрева расплава за счет окисления железа на этапе доводки, что приводит к снижению расхода ферросплавов и повышению выхода годного. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 21 С 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21} 4295123/23-02. (22) 10.08,87 (46) 23,02,90. Бюл. У 7 (71) Научно-исследовательский институт металлургии и Орско-Халиловский металлургический комбинат (72) В.Ф, Чирихин, Ю.Н. Тулуевский, А.Д. Киселев, В.Б. Бейзеров, В.Г, Мипюц и И,Ю, Зинуров (53) 669,183 (088,8) (56) Миляев А.Ф., Антипин В,Г., Гаври" лов В,Е, и др. Усвоение кислорода по ходу плавки и двухванных печах, Сталь, 1978, И - 1О, с, 897-899, Авторское свидетельство СССР

N 399534, кл, С 21 С 5/04, 1973, (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ НИЗКО- И СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ДВУХВАННОМ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ АГРЕГАТЕ (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в двухванных печах, Целью изобретения является снижение

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при вь1плавке стали в двухванных печах.

Цель изобретения — снижение расхода ферросплавов и повышение выхода годного металла, Нагрев расплава .с введением топливокислородного факела при содержании углерода 1,3 — 1,5Х с одновременным снижением первоначальной интенсивности продувки кислородом в 1,5-2,0 ра-, „„SU„„1544813 А1

1расхода . ферросплавов и повьппение выхода годного металла, Способ выплавки низко- и среднеуглеродистой стали в двухванном сталеплавильном агрегате включает завалку и прогрев шихты с последующей заливкой чугуна в одной ванне и одновременно в другой ванне продувку расплава кислородом.

Нагрев расплава топливокислородным. факелом начинают при достижении содержания углерода в расплаве 1,3

I,5Õ с,одновременным снижением первоначальной интенсивности продувки кислородом в 1,5-2 раза. При выплавке стали по данному способу тепла химических реакций и топливокислородного факела достаточно для обс =печения необходимой температуры металла при заданном содержании углерода.

Отпадает необходимость нагрева расплава за счет окисления железа на этапе доводки, что приводит к снижению расхода ферросплавов и повышению вы,хода годного. 1 табл. за обеспечивает высокие скорости нагрева расплава, соответствующие скоростям окисления углерода. При этом тепла химических реакций окисления углерода и топливокислородного факела достаточно для обеспечения необходимой температуры расплава при заданном содержании углерода в готовом металле, и отпадает необходимость нагрева расплава за счет окисления железа при продувке ванны на заключительных этапах доводки, как это име1 54481 3 ет место в известных способах выплавКи стали, Это приводит к уменьшению угара железа и окисленности металла, что повьппает выход годного и снижает расход ферросплавов на раскисление металла.

Оптимальность указанных пределов содержания углерода в расплаве (1,31,SX) при котором начинают натрев

"расплава с введением топливокислородИого факела с оцновременным снижением

)тервоначальной интенсивности продувКи кислородом в 1,5-2,0 раза, устанрвйена в процессе исследований, провеДенных на двухванном сталеплавильном агрегате Орско-Халиловского металлурfè÷åñêoão комбината (ОХ)К), В агрегате емкостью 2У250 т гыплавляли сталь

Марки 17Г)СУ (содержание углерода в

1 отовом металле О, 1 7-0, 1 92 ) .

Агрегат был оборудован шестью

Кислородными фурмами и шестью г:од вижными сводовыми топливокислородныМи горелками, которые включались од- 25 повременно со снижением интенсивности продувки расплава кислородом, l)o

Ходу продувки производился непрерыв".

Ный замер теМпературы стали и брались

Пробы металла и шлака. ПервоначальИая интенсивность продувки ванны

Кислородом поддерживалась на уровне 32 м /ч т, Раскисление металла осуЪ ществлялось предварительно в печи (l силикомарганцем 1 и окончательно в

Ковше на выпуске (ферросилицием, фер-. ротитаном и алюминием). Результаты

° Исследований приведены в таблице.

При выплавке стали известным спосо40 бом (опыт 9, таблицы ) не бь|ла достигнута необходимая температура ()6001620 01 и заданное содержание углео рода (0,17-0,19%) в металле на выпус" ке, поэтому по требов ался дополнит ель- 45 ный его нагрев за счет сжигания железа при продувке кислородом перед выпуском, а получение заданного содержания углерода обеспечено за счет подачи кокса в ковш, Все это привело

50 к увеличения угара железа и окисленности металла и, следовательно,к увеличенному расходу ферросплавов и снижению выхода годного металла, При выплавке стали по предложенному способу нагрев расплава с введеHApi топливокислородного факела с одновременным снижением интенсивности прод Вки кислородом в ) .ã2,0 раза при достижении содержания углерода в расплаве 1,3-1,57. обес— печивает необходимую температуру металла (1605-1620 r,) при заданном содержании углерода (0,)7-0,19Х), При этом достигается низко е содержание окислов железа в шлаке (13153), что свидетельствует о небольших yrapax железа и малой окислен-. ности металла. Это обеспечивает повьппение выхода годного и снижение расхода ферросплавов на раскисление.

В случае, когда нагрев расплава с введением топливокислородного факела с одновременным снижением интенсивности продувки кислородом в 1,52,0 раза начинают при достижении содержания углерода в расплаве ме-. нее 1,3К, не обеспечивается необходимая температура расплава (1600—

1620 С) и заданное содержание углерода (опыт 1 таблицы), При этом содержание окислов железа в шлаке увеличивается, что в конечном счете приводит к повьш|енному расходу ферросплавон на выплавку стали и снижению выхода годного, Если начать нагрев расплава с введением топливокислородного факела при содержании углерода более 1,5%, то не обеспечивается полное расплавление металла при достижении указанного содержания углерода из-за сокращения длительности продувки кислородом с максимальным перемешиванием ванны, Это также не обеспечивает необходимый нагрев расплава (опыт 4 таблицы), что увеличивает окисление железа и приводит к повышению расхода ферросплавов и снижению выхода годного.

Снижение интенсивности продувки расплава кислородом при содержании углерода 1,3-1,51 менее чем в 1,5 раза (опыт 5 таблицы) приводит к тому, что в условиях уменьшения усвоения кислорода на окисление углерода по ходу доводки увеличенной подачей кислорода значительно окисляется железо (содержание окислов железа в шлаке увеличивается до 247 ), что требует повьппенного расхода ферросплавов на раскисление металла и снижает выход годного, При снижении интенсивности продувки кислородом

1 более чем в 2,0 раза (опыт 8 таблицьI ) снижается интенсивность перемешивания расплава и ухудшается за счет

5 15448 этого нагрев расплава (t = 1580 С) n

Э что приводит к дополнительному угару железа, а в конечном итоге повышает расход ферросплавов и снижает выход годного металла, Пример, При выплавке в двух-. ванной печи среднеуглеродистой стали марки 17Г1СУ (среднезаданное содержание углерода 0,18Х) в одной ван- 10 не производили завалку и прогрев шихты, заливку чугуна и одновременно в другой ванне производили продувку расплава кислорбдом с интенсивностью

32 м /т ч. При содержании углерода

Ъ в расплаве 1,4Х начали нагрев расплава с введением топливокислородного факела с суммарной мощностью 30 МВт ри 0,45 МВт/м и одновременно снизиL ли интенсивность продувки кислородом 20 в 1,8 раза, 11ри достижении содержания углерода 0,58Х (на 0,4Х выше заданного в готовом металле) продувку расплава кислородом прекратили и процесс доводки осуществляли при вклю- 25 ченных топливокислородных горелках вплоть до выпуска металла, При этом обезуглероживание до нужной концентрации углерода (0,18/) происходит за счет восстановления окиси железа, 30 накопленной во время продувки. После о достижения температуры 1610 C и содержания углерода Р, 18Х производили предварительное раскисление металла силикомарганцем в печи и окончательное раскисление в ковше ферросилицием, ферротитаном и алюминием.

Как показали исследования, при суммарной удельной мощности факелов горелок 0,3-0,6 МВт/м обеспечивается 4р

2 эффективный нагрев металла до требуе. мой температуры при заданном содержании углерода без дополнительного окис.ления железа. Об этом свидетельствует пониженное содержание окислов желе- 45 за в шлаке (14-15Х). Это обеспечивает по сравнении с известным способом снижение расхода ферросплавов на 3,.9-:, 4,1 кг/т и повышение выхода годного на 1,3-1,4Х. При суммарной удельной 5Р тепловой мощности факелов горелок менее 0,3 МВт/м количество тепла топли2 ва горелок, введенное в расплав, недостаточно и требуемый нагрев распла13 6 ва не обеспечивается, Достижение температуры металла на выпуске 16001620 С обеспечивается за счет дополнительного сжигания железа. Окисленность металла при этом повышается (содержание окислов железа в шлаке увеличивается до 22-24Х ), что приводит к увеличению расхода ферросплавов на 2,02,5 кг/т и снижению выхода годного на 1,0-1,2Х. При удельных суммарных тепловых мощностях факелов горелок более 0,6 МВт/м происходит повышен ние температуры футеровки свода до

1650-1750 С, что отрицательно сказы" вается на стойкости агрегата, Снижение стойкости агрегата увеличивает затраты на ремонты и снижает производительность агрегата.

Применение предложенного способа выплавки низко- и среднеуглеродистой стали по сравнению с известным способом (опыт 9 таблицы) обеспечивает снижение расхода ферросплавов на выплавку стали в среднем на 4 кг/т и повышение выхода годного на 1 31,4Х. Кроме того, снижение окисленности металла обеспечивает улучшение качества металла за счет уменьшения неметаллических включений, Формула изобретения

Способ выплавки низко- и среднеуглеродистой стали в двухванном ста= леплавильном агрегате, вулючающий завалку и прогрев шихты с последующей заливкой, чугуна в одной ванне и одновременно продувку расплава кислородом в другой ванне до содержания углерода на 0,3-0,SX выше его содержания в готовом металле, нагрев расплава топливокислородным факелом и раскисление металла, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью сни-. жения расхода ферросплавов и повышения выхода годного металла,.нагрев расплава топливокислородным факелом проводят в период продувки, при этом нагрев начинают по достижении углерода в расплаве 1,3-1,5Х с одновременным снижением интенсивности продувки кислородом в 1,5-2 раза от первоначального.

1544813

Уменьшение интенсивности

На выпуске перед раскисл ение м металл а

Расход ферросплавов

Выход годного металла,%

Опыт

Температура металла, С

Содержание окис

Содержание углерода в метална выппродувки кислородом раз лавку с тали, кг/т лов железа в жали интен-, сивность шлаке, % ле продувки . кислородом, %

0,09 1570

9 Известный способ с постоянной интенсив26 35,1 88,8. готовом мет алле

Составитель А, Каханов

Редактор В. Данко Техред M.Дидык Корректор Н, Король

Заказ 471 Тираж 504 Подписное

К ИИПИ Г

ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент" г Ужгород . Г г род, ул. агарина,,101

2

4

6

Содержание углерода в расплаве, при котором начинали нагрев расплава и сни"

1,2

1,3

1,5

1,6

1,4

1,4

1,4

1,4 ностью продувки 32 м /т.ч до содержания углерода на

0,4% вьппе заданного содержания его в

1,75

1,75

1,75

1,75

1,4

1,5

2,0

2,1

0,15

0,17

0,18

0,12

0,13

0,17

0,19

0,11

1580

22

14

24

14

13

33,2

31,1

31,0

32,8

33,3

31,0

31,1

33,1

89,1

90,1

90,2

89,5

89,1

90,2

90,1

89,4