Способ нагрева плавки в конвертере

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в кислородных конвертерах. Согласно способу нагрева плавки перед додувкой в кислородный конвертер загружают алюминиевый флюс в количестве 0,56-1,00 кг/т, при этом продолжительность додувки составляет не более 1 минуты, а расход кислорода 500-1000 м³ в зависимости от требуемого повышения температуры. Изобретение обеспечивает сокращение цикла плавки, снижение расхода кислорода, повышение стойкости футеровки конвертера и увеличение выхода годного. 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при производстве стали в конвертерном производстве.

Известен способ нагрева плавки в конвертере при додувке плавки с предварительной загрузкой в конвертер ферромарганца или силикомарганца для повышения температуры металла (А.М.Якушев «Справочник конвертерщика», Челябинск: Металлургия, 1990 г., стр.238-239).

Недостатком описанного способа является дороговизна применяемых материалов, а следовательно, повышение себестоимости выплавляемой стали.

Наиболее близким аналогом является способ нагрева плавки в конвертере, при котором во время додувки подают кислород с расходом 1200 м³ и продувают в течение двух минут (Технологическая инструкция ТИ 101-СТ-ККЦ-2-01 «Выплавка стали в 370-тонных конвертерах», стр.19).

Недостатком способа является увеличение цикла плавки, большой расход кислорода, снижение стойкости конвертера, уменьшение выхода годного.

Техническая задача, решаемая изобретением, - сокращение цикла плавки, уменьшение расхода кислорода, повышение стойкости конвертера и увеличение выхода годного.

Техническая задача решается тем, что способ нагрева плавки в конвертере, включающий додувку кислородом, отличается от ближайшего аналога тем, что перед додувкой в конвертер загружают алюминиевый флюс в количестве 0,56÷1,0 кг/т, а додувку ведут с расходом кислорода 500÷1000 м³ в зависимости от требуемого повышения температуры плавки, причем продолжительность додувки составляет не более 1 минуты.

Сущность заявляемого способа состоит в том, что при загрузке алюминиевого флюса алюминий взаимодействует с кислородом, растворенным в металле и шлаке, а также с кислородом дутья. Эти реакции протекают с большой скоростью и с большим выделением тепла. Окисленность шлака уменьшается и составляет после додувки 26÷28% FeO. В прототипе окисленность шлака после додувки составляет 32÷35% FeO. Перед додувкой в конвертер загружают алюминиевый флюс в количестве 0,56÷1,0 кг/т, в результате чего уменьшается время додувки, повышается стойкость конвертера и увеличивается выход годного. При загрузке алюминиевого флюса в количестве меньше 0,56 кг/т невозможно интенсифицировать нагрев металла, сократить цикл плавки, увеличить выход годного. Загрузка алюминиевого флюса в количестве больше 1,0 кг/т приводит к увеличению температуры металла от окисления алюминия, но из-за увеличения общего количества шлака время додувки не сокращается, не сокращается цикл плавки, снижается стойкость конвертера, уменьшается выход годного.

При подаче кислорода менее 500 м³ не происходит интенсивного нагрева металла, это не приводит к сокращению цикла плавки, увеличению выхода годного. При подаче кислорода более 1000 м³ происходит интенсивное шлакообразование, что приводит к увеличению расхода кислорода, увеличению цикла плавки, к снижению стойкости конвертера.

При продолжительности додувки более 1 минуты значительно увеличивается цикл плавки.

Заявляемые пределы расхода алюминиевого флюса и кислорода были выбраны в зависимости от требуемого повышения температуры плавки, которая на практике, как правило, может составлять от 10 до 50°С.

Результаты экспериментов, полученные эмпирическим путем, приведены в таблице.

В таблице приведена зависимость расхода алюминиевого флюса Q_ф и кислорода Qo₂ в зависимости от необходимого повышения температуры плавки Δt.

№ п/п	Qф, кг/т	Δt, °С	Qo2, м3
1	0,56	10	500
2	0,67	20	625
3	0,78	30	750
4	0,89	40	875
5	1,0	50	1000

Выбор значений Q_ф и Qo₂ меньше минимальных указанных значений приводит к удлинению процесса додувки, увеличению цикла плавки, уменьшению выхода годного, а выбор их больше указанных максимальных значений приводит к увеличению шлака и отрицательному влиянию его на футеровку конвертера, уменьшению стойкости конвертера.

Пример конкретного выполнения способа.

На Магнитогорском металлургическом комбинате выплавляли сталь марки ЗПС в 350-тонном конвертере.

Температура металла на повалке конвертера составила 1620°С, что было ниже требуемой на 40°С.

Для нагрева плавки в конвертер загрузили 0,89 кг/т алюминиевого флюса и осуществили додувку с расходом кислорода 875 м³. Длительность операции составила на более 1 минуты, а температура металла после окончания додувки увеличилась до 1660°С.

Сравнительный анализ предлагаемого способа и ближайшего аналога показал, что при осуществлении предлагаемой технологии обеспечивался скоростной нагрев плавки, что привело к сокращению цикла плавки, снижению скорости износа футеровки, повышению выхода металла, снижению расхода кислорода.

Способ нагрева плавки в конвертере, включающий додувку кислородом, отличающийся тем, что перед додувкой в конвертер загружают алюминиевый флюс в количестве 0,56-1,00 кг/т, а додувку ведут с расходом кислорода 500-1000 м³ в зависимости от требуемого повышения температуры плавки, причем продолжительность додувки составляет не более 1 мин.