Шихта для получения стали в кислородном конвертере

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению стали в конвертере. Цель изобретения - повышение технико-экономических показателей процесса путем уменьшения потерь металла с выбросами, увеличения степени удаления фосфора и серы и уменьшения времени плавки достигается тем, что в шихту для получения стали в кислородном конвертере, состоящую из металлического лома, жидкого чугуна, извести, плавикового шпата и теплоносителя, содержащего карбид кремния, введен углеродоксикарбидный материал при следующем соотношении компонентов, мас.%: металлический лом 27,7-33,2

известь 7,10-7,24

плавиковый шпат 0,22-0,24

углеродоксикарбидный материал 0,28-0,32

чугун - остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1595922 A 1 щ) С 21 С 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54 ) !ПИХТА ЛЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ В КИС" ЛОРОДНОИ КОНВЕРТЕРЕ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к получению стали в конвертере. Цель изобретения — повьпчение технико-экономических показателей процесса путем уменьшения потерь металла с выбросами, увеличения степени удаления Апсфпра и серы и уменьшения времени плавки .- достигается тем, что в шихту для получения стали в кислородном конвертере, состоящую из металлического лома, жидкого чугуна, извести, плавикового шпата и теплоносителя, содержащего карбид кремния, введен углеродоксикарбидный материал, при следующем соотношении компонентов, мас.7.: металли.ческий лом 27,7-33,2; известь 7,107,24; плавиковый шпат 0,22-0,24; углеродоксикарбидный материал 0,280,32; чугун остальное. 1 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ пРи плант сссР (21) 4608431/31-02 (22) 23.11.88 (46) 30.09.90. Бюл. Р 36 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) N,È. Гасик, А.Г. Гриншпунт, :В.F. Кашкуль, Л.М. Лившиц и И.М. фельдман (53) 669.184.244(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1027224, кл. С 21 С 5/28, 1983.

М(аворонков Р.И. и др. Повьш ение доли металлолома в шихте конвертеров при использовании твердых углеродсодержащих материалов. — Сталь, 1985, Р 8.

Авторское свидетельство СССР

N 1,059005, кл. С 21 С 5/28, 1982.

Некрасов А.П. и др, Применение в конвертерной плавке шлака от производства ферросилиция. — Сталь, 1985, Ф 7.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению стали в конвертере.

Целью изобретения является повьппение технико-экономических показателей процесса путем уменьшения потерь металла с выбросами, увеличения степени удаления Aochopa и серы и уменьшения времени продувки.

Технологический процесс производства графитированных электродов идругих випов графитировочной продукции предусматривает на одной стадии нагреЖ вание материала без доступа воздуха о до ??00-2800 С в специальных электрических печах. Лля более равномерного распределения тепла и предотвращения окисления электродную продукцию засыпают высокозольным углеродным материа-. лом в смеси с кварцевым песком. В загружаемой таким образом печи тепловая энергия, выделяющаяся при прохождении через штабель электродов и другой продукции электрического тока, расходуется на графитирование углеродных материалов и нагрев нахо159592? дящегося с ним в контакте засыпочного материала до 2400-2800 С. По окончании графитации электродов или другой продукции засыпочный материал представляет собой углеродоксикарбидный материал — бросовый продукт.

Углеродоксикарбидный материал содержит, мас. .: Яз.С 15-40; Si 1-15;

А1 Оз 1-15; Fe0 1-10; ИяО 1,5;

СаО 1-5; С остальное, Обнаружено, что совместное использование карбида кремния и углерода для повьппения температуры, имеет физико-химические особенности, отличающие использование предлагаемого теплоносителя от применения для этой цели чистого SiC и в совокупности с Si.

Доля тепла, вносимого за счет реакций окисления углерода и кремния, составляет 40-45 и 25-30 соответственно в тепловом балансе плавки, причем значительная доля тепла реакций окисления кремния приходится на период, предшествующий интенсивному окислению углерода.

В этот период доля кремния и его соединения в тепловом балансе составляет 70-75%. При повышенном расходе металлолома, когда Вследствие значительного переохлаждения ванны окисление углерода замедляется, роль кремния как основного теплоносителя воз20 растает, Одновременным вводом прокаленных карбида кремния и углерода удается достигнуть следующего результата.

Использование карбида кремния (совместно с углеродом) выполняет не столько функцию одного из источ40 ников тепла для повышения теплосодержания ванны, сколько функцию своеобразного "термическогo запала" повышения температуры, необходимой для начала интенсивного окисления угле45 рода (с, 1590 С) .

Использование прокаленного SiC в результате окисления которого выделяется 242000 краж/кг SiC (для кремния эта величина равна 3296б краж/кг

Si) в значительной мере сближает время начала продувки и время начала интенсивного окисления углерода.

Соотношение между массовыми содержаниями углерода карбида кремния в углеродоксикарбидном материале, равное 2, б-2,8, позволяет к моменту начала интенсивного окисления углерода иметь содержание Si0 в ванне ф ° близкое к нулю, в то время как содержание углерода практически не уменьшается, вследствие чего дальнейшее поступление тепла в ванну конвертера осуществляется за счет реакций окисления углерода, Это обеспечивает стабильное содержание Si0> в шлаке, а значит, и его основность. Быстрое повьппение температуры в начальный период продувки приводит к раннему шлакообразованию. Гомогенный высокоосновный шлак формируется уже на 2-3 мин продувки.

Смесь прокаленных совместно С и

Я С обладает рядом свойств, которые выгодно отличают ее от непрокаленных углеродсодержащих материалов: высокой удельной пористостью, низкой степенью загрязнения различного рода примесями, что в значительной мере благоприятствует протеканию реакций окисления углерода и карбида кремния ° Значительно возрастает скорость этих реакций, а значит, количество тепла, выделяющегося на единицу времени, Уменьшается на 0,8 мин время продувки.

Применение углеродокснкарбидного материала обусловлено также тем, что его ввод в ванну в количестве 3,03,5 кг/т значительно улучшает условия шлакообразования, Основным источником образования шлака при кислородно-конвертерном,процессе является известь. Более полному н быстрому растворению извести и образованию шлака нужного состава в значительной мере способствует предварительная подготовка шлакообразующих материалов..

Применение извести, содержащей оксиды других металлов (МрО, А1. g »

Fe0), вносимых углеродоксикарбидным материалом, значительно ускоряет переход ее B шлак, вследствие чего повьш|ается выход годного и увеличивается степень удаления из металла вредных примесей (фосфора и серы).

Ввод. углеродоксикарбидного материала в шихту целесообразен в количестве 0,28-0,32 (3,0-3,5 кг/т).Прн уменьшении его расхода менее

0,28 . (3,0 кг/т) значительно ухудшаются термодинамические условия шлакообразования. Кроме этого, в связи с повышенным удельным содержанием лома резко возрастает вероятность

"закозления" конвертера. При увели1595922 чении содержания углеродоксикарбидного. материала сверх укаэанных пределов температура ванны в конце продувки значительно превосходит оптимальную, равную 1600 С.

При применении металлического лома в количестве выше 33 ° 2X (36Х)

I как и при пониженном содержании углероноксикарбилного материала еначительно ткуннаютск терморинмкннеские условия шлакообразования. А при применении лома в количестве меньше

27,7Х (30Х) температура ванны в конце продувки значительно превышает оптимальную.

Использование плавикового шпата в количестве 0,22-0,24Х (2,4-2,6 кг/т) обеспечивает оптимальную вязкость, высокую активность окислов железа и кальция и т.д. Увеличение его расхода выше указанного содержания приводит к черезмерному уменьшению вязкости шлака, что вызывает плохое отделение шлака от металла, а следовательно, большие потери металла со шлаком.

Кроме того, повышенный расход плавикового шпата существенно влияет на экономические показатели плавки, так как он дорог и дефицитен. Уменьшение его расхода обусловливает вязкость шлака значительно выше оптимальной, что, в свою очередь, приводит к низкому переходу в шлак Aochopa, серы и неметаллических включений.

Уменьшение или увеличение расхода извести сверх 7, 10-7, 24Х(76, 9-78, 1 кг/т) не обеспечивает основность шлака, оптимальную для протекания реакций детдюсАорапии, кроме того, расход извести выше правого предела резко уменьшает ее ассимиляцию, т.е. повышение расхода извести не увеличивает эАфективность ее воздействия, а также увеличивает количество образующегося шлака, что приводит к потерям металла с выносами и дополнительному расходу тепла на нагрев, расплавление и поддержание шлака в жидком состоянии.

Пример. В лабораторных условиях был проведен сравнительный ана- .

0,28-0,32

Остальное

6 лиэ технико-экономических показателей процесса получения в конвертере стали иэ предлагаемой шихты и,шихтыпрототипа.

После выпуска стали предыдущей плавки в конвертер загружали металлический лом, небольшое количество извести (10-12 кг/т) и половину от об10 щего количества теплоносителя — углеродоксикарбидиого материала, Затем в конвертер заливали жидкий чугун, нагретый до 1305-1415 С, и начинали продувку.

20 после 5-? мин продувки).

Результаты проведенных испытаний сведены в таблицу.

Использование предлагаемого состава шихты для получения стали в кон25 вертере позволяет значительно повысить эАЖективность процесса. При этом увеличивается степень десульфурации и дефосд>орации на 4,5 и 1,7Х соответственно, уменьшатся время продувки на 0,8 мин и увеличивается доля лома в шихте на 5,36Х, Формула изобретения

Иихта для получения стали в кислородном конвертере, включающая металлический лом, жидкий чугун, из35 весть, IIJIRBHKGBblA шпат и теплоноситель, содержащий карбид кремния, отличающая с я тем, что, с целью повышения технико-.экономических показателей процесса путем умень40 шения времени продувки и увеличения степени удаления серы и фосАора, в качестве теплоносителя в нее введен углеродоксикарбидный материал при следующем соотношении компонентов, 45 металлический лом 27,7-33,2

Известь 7, 10-7, 24

Плавиковый шпат 0,22-0,24

Углеродоксикарбид50 ный материал

Чугун

1595922

Показатель роцесс получения стали нз шииты

3 .1 отнп предлагаемой

1 2

27 170 30,45

Остальное Остальное

7,10 7,17

0,22 0,23

35,99

Остальное

7,84

0,26

33,20

Остальное

7,24

0,24

23,99

Остальное

7,01

0,20

25,09

Остальное

6,98

0,25

О ° 13

0,32,,0,24

0,28 . 0,30

0,52

3,02

1409

3 59

1410

3,48

1410

3,51

1410

3,61

1411

3,27

1409 1610

91,3

26,7

17i1

1578

86,4

25,9

17,8

1609

93,7

40,1

16,3

1608

93,8

39.5

16,3

1612

94,1

45,2

16,3

91,4

36,7

16,3

О, 11

О, 16

0,13 О, 15

0,27

0,15

0,020

О 017 О 031

0,019

0i018

0,017

0,0053

12>5

0,0121

13 5

0,0054

12,7

0 0057

12,7

0>0071

12,9

0,0069

12,8

Редактор А. Лежнина

Заказ 2890 Тираж 5О1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Ней

Содержание лона, Z Содержание чугуна, Z

Расход извести> Z/кг/т

Расход плавикового шпата, Z/кг/т

Расход шлака производства Уе-Н, Х кг7т

Расход углеродоксикарбидного и материала, — т агут

„СаО

Основность шлака, В --Го

Температура заливки чугуна, С

Температура металла в конце продувки

Степень дефосфорации, Z

Степень десульфурации, Z

Длительность продувки, мин

Содержание углерода н готовом металле,, Z

Содержание серы в готовом металле, Z

Содержание фосфора в готовом металле, Z Содержание РеО в шлаке, Й

Составитель С. Миронов

Техред М,Ходанич Корректор Т. Палий