Способ выплавки стали в конвертере


 


Владельцы патента RU 2583216:

Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") (RU)

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству стали в кислородных конвертерах. Способ включает загрузку в конвертер шихты, содержащей жидкий чугун и лом, продувку металла кислородом через фурму, изменение интенсивности подачи кислорода по ходу продувки, ввод измерительной фурмы для измерения температуры металла и содержания в нем углерода, доводку плавки по температуре и содержанию углерода. Во время продувки измеряют состав отходящих газов, момент ввода измерительной фурмы определяют по снижению содержания в отходящих газах монооксида углерода со скоростью не менее 1% в секунду и увеличению содержания в отходящих газах кислорода со скоростью не менее 0,3% в секунду и осуществляют ее ввод при прекращении продувки расплава кислородом. Продувку металла кислородом начинают при положении фурмы над уровнем металлической ванны 2,8-2,2 м с интенсивностью продувки расплава 1100-1200 м3/мин, затем после израсходования кислорода в количестве 15-17,5 тыс.м3 фурму опускают от уровня ниже 2,2 до 1,6 м, а интенсивность продувки расплава кислородом устанавливают 1200-1300 м3/мин. Изобретение позволяет уменьшить потери железа со шлаком, снизить расход кислорода и уменьшить количество переокисленных плавок. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству стали в кислородных конвертерах.

Известен способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом. В период возраста футеровки менее 25% компании начинают продувку металла кислородом при положении фурмы относительно спокойной ванны 50-55 калибров и давлении кислородной струи на металл 4,7-7,0 ГПа. Через 3-6% времени продувки давление кислородной струи увеличивается и далее увеличивается каждые 1-3% времени продувки по формуле ΔD=0,0153·τ2,2715+13,075, где ΔD - величина увеличения давления по отношению к предыдущему значению, %; τ - время кислородной продувки. После израсходования кислорода 8-12 м3/т фурму устанавливают в рабочее положение [Патент RU 2126840, МПК С21С 5/28, С21С 5/32, 1999].

Недостатками данного способа являются: высокий уровень потерь железа со шлаком, повышенный расход кислорода, а также высокое количество переокисленных плавок (содержание кислорода в металле более 1000 ppm) из-за отсутствия контроля содержания углерода в металле в конце продувки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ выплавки стали в конвертере, включающий загрузку в конвертер шихты, содержащей жидкий чугун и лом, продувку расплава кислородом, снижение интенсивности подачи кислорода в конце продувки, ввод измерительной фурмы (ИФ), доводку при необходимости плавки по температуре и содержанию углерода. ИФ вводят для измерения температуры металла и содержания углерода. Момент ввода ИФ определяют по формуле: А=(60,0-62,5)+В, где А - количество израсходованного кислорода на плавку, %; В - доля лома в шихте плавки, %; (60,0-62,5) - эмпирические коэффициенты [Патент RU 2125100, МПК С21С 5/35, 1999].

Недостатками данного способа являются: высокий уровень потерь железа со шлаком, повышенный расход кислорода, увеличенное время выплавки стали из-за затрат времени на изменение давления кислорода регулирующим клапаном и проведения дополнительных операций при сниженном расходе кислорода, а также невысокая точность производимого замера температуры и содержания углерода из-за непрекращающейся подачи кислорода.

Технический результат изобретения - уменьшение потерь железа со шлаком, снижение расхода кислорода, уменьшение количества переокисленных плавок.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства стали в кислородном конвертере, включающем загрузку в конвертер шихты, содержащей жидкий чугун и лом, продувку металла кислородом через фурму, изменение интенсивности подачи кислорода по ходу продувки, ввод измерительной фурмы и осуществление ею измерения температуры металла и содержания в нем углерода при необходимости доводку плавки по температуре и содержанию углерода, согласно изобретению во время продувки измеряют состав отходящих газов, ввод измерительной фурмы осуществляют при прекращенной продувке расплава кислородом, а момент ввода измерительной фурмы определяют по снижению содержания в отходящих газах монооксида углерода со скоростью не менее 1% в секунду и увеличению содержания в отходящих газах кислорода со скоростью не менее 0,3% в секунду.

Продувку металла кислородом начинают при положении фурмы относительно уровня спокойной ванны 2,8-2,2 метра и интенсивности продувки расплава кислородом 1100-1200 м3/мин, затем после израсходования кислорода в количестве 15-17,5 тыс.м3 фурму опускают до уровня 2,2-1,6 метра от уровня спокойной ванны, а интенсивность продувки расплава кислородом устанавливают 1200-1300 м3/мин.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Ввод измерительной фурмы осуществляют при прекращенной продувке расплава кислородом для повышения точности замера температуры и содержания углерода.

Экспериментально установлено, что снижение содержания в отходящих газах монооксида углерода со скоростью не менее 1% в секунду при одновременном увеличении содержания в отходящих газах кислорода со скоростью не менее 0,3% в секунду свидетельствует о том, что в расплаве достигнуто требуемое содержание углерода (порядка 0,05-0,07%).

Продувка металла кислородом при положении фурмы относительно уровня спокойной ванны более 2,8 метра или снижении интенсивности продувки ниже уровня 1100 м3/мин не позволяет обеспечить стабильное усвоение кислорода расплавом. Продувка металла кислородом при положении фурмы относительно уровня спокойной ванны менее 2,2 метра или повышении интенсивности продувки выше 1200 м3/мин приводит к повышенному угару железа.

Снижение положения уровня фурмы после израсходования кислорода в количестве 15-17,5 тыс.м3 относительно уровня спокойной ванны менее 2,2 метра и увеличение интенсивности продувки до значений в диапазоне 1200-1300 м3/мин необходимо для интенсификации процесса окисления углерода при его пониженном содержании на завершающей стадии продувки.

Понижение фурмы ниже уровня 1,6 метра повышает риск ее заметалливания и прогара. Продувка при положении фурмы более 2,2 метра приводит к снижению степени усвоения кислорода.

Интенсивность продувки расплава кислородом на завершающей стадии в диапазоне 1100-1200 м3/мин позволяет получить необходимое по площади пятно входа кислорода и требуемый уровень погружения его струи в расплав.

Пример реализации способа

Предложенный способ выплавки стали был реализован в кислородно-конвертерном цехе.

В кислородный конвертер загружали лом, заливали чугун, производили продувку указанным способом. Опираясь на показания газоанализатора по составу отходящих газов (содержание монооксида углерода и кислорода), производили отсечку кислорода и замер температуры и содержания углерода измерительным зондом. В 55% случаев полученные результаты замеров позволяли сразу осуществлять выпуск металла в сталь-ковш. По существующей ранее технологии выпуск металла в сталь-ковш без додувок производился лишь в 35% случаев.

Проведенные эксперименты показали, что содержание FeO в шлаке после реализации данного технического решения было снижено на 2%, а расход кислорода снизился на 1,4 м3/т стали.

Таким образом, предложенный способ производства стали в кислородном конвертере позволяет уменьшить потери железа со шлаком, снизить расход кислорода и тем самым уменьшить количество переокисленных плавок.

1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий загрузку в конвертер шихты, содержащей жидкий чугун и лом, продувку металла кислородом через фурму с изменением интенсивности подачи кислорода по ходу продувки, ввод измерительной фурмы для измерения температуры металла и содержания в нем углерода, доводку плавки по температуре и содержанию углерода, отличающийся тем, что во время продувки определяют состав отходящих газов, причем момент ввода измерительной фурмы определяют по снижению содержания в отходящих газах монооксида углерода со скоростью не менее 1% в секунду и увеличению содержания в отходящих газах кислорода со скоростью не менее 0,3% в секунду и осуществляют ввод фурмы при прекращении продувки расплава кислородом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продувку металла кислородом начинают при положении фурмы над уровнем металлической ванны 2,8-2,2 м с интенсивностью продувки расплава 1100-1200 м3/мин, затем после израсходования кислорода в количестве 15-17,5 тыс.м3 фурму опускают от уровня ниже 2,2 до 1,6 м, а интенсивность продувки расплава кислородом устанавливают 1200-1300 м3/мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве марганецсодержащей стали с использованием в качестве легирующих - оксидных марганецсодержащих материалов.

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству качественных сталей с внепечной обработкой. В способе осуществляют выпуск металла в сталь-ковш при температуре металла не менее 1680°C в течение не менее 4 мин, во время выпуска присаживают кальцийсодержащие шлакообразующие материалы в количестве не менее 2,8 кг/т стали и марганецсодержащие ферросплавы в количестве не более 7 кг/т стали, затем в течение 7-15 мин производят вакуумирование металла, после чего осуществляют ввод алюминия до его содержания в металле в количестве 0,04-0,06%, легирование кремний- и марганецсодержащими ферросплавами в количестве 5-20 кг/т стали, затем на установке печь-ковш проводят нагрев металла до температуры 1620-1650°C, производят ввод кальцийсодержащих шлакообразующих материалов в количестве 1-2 кг/т стали, после чего осуществляют повторное вакуумирование металла в течение 13-18 мин, а затем выполняют окончательное легирование металла и его обработку кальцийсодержащим реагентом в количестве 0,05-0,3 кг/т стали.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно, к способу переработки в кислородном конвертере низкокремнистого ванадийсодержащего металлического расплава.
Способ изготовления аустенитной нержавеющей стали из латеритной никелевой руды и хромитовой руды включает определение содержания никеля в латеритной никелевой руде.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству коррозионностойкой стали с внепечной обработкой и разливкой на установке непрерывной разливки.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали в кислородном конвертере. Способ включает загрузку в конвертер твердых шихтовых материалов, заливку жидкого чугуна, продувку расплава кислородом через фурму.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу производства рельсовой стали. Способ включает продувку расплава кислородом, выпуск расплава в ковш, наводку покровного шлак в ковше, обработку расплава в вакууматоре.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения нержавеющей стали в конвертере. Способ включает введение вспенивающего материала между слоем шлака, образовавшегося в результате окислительного рафинирования в конвертере, и расплавленным металлом в виде смеси из оксида металла или носителя железа, углерода и связующего материала в виде гранул или брикетов.
Изобретение относится к черной металлургии, а в частности к способу производства качественных сталей. .
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к конвертерной переработке ванадийсодержащего чугуна. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу выплавки рельсовой стали из фосфористого чугуна в кислородном конвертере. Способ включает нанесение гарнисажа и оставление в конвертере остатков шлака предыдущей плавки, заливку фосфористого чугуна, продувку расплава кислородом при переменном положении фурмы, присадку сыпучих материалов и скачивание шлака. Продувку ведут в три периода до содержания углерода в металле 0,3…0,6%, производя три скачивания шлака на 5…6, 13…14 и 17…18 минутах продувки. В начале каждого периода фурму располагают на расстоянии 2500…3000 мм от уровня поверхности металлической ванны в конвертере с пошаговым опусканием фурмы до 1000…1200 мм в конце периода. Сыпучие материалы присаживают порциями в течение первых 5…6 минут продувки каждого периода, после чего производят кратковременную додувку продолжительностью 30…90 сек для увеличения температуры металла до 1640…1650°С. Фурму опускают с шагом 200…250 мм, а число шаговых опусканий составляет 6…8. Использование изобретения обеспечивает получение высококачественной рельсовой стали с высоким содержанием углерода, низкой окисленностью и низким содержанием фосфора. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Наверх