Способ выплавки стали в конвертере

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородном конвертере. Способ включает завалку лома, заливку чугуна, загрузку флюсов, продувку расплава металла газообразным окислителем, отбор пробы металла и шлака на химический анализ, замер температуры металла, анализ, выпуск металла, слив шлака, осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке. В качестве одного из флюсов в конвертер присаживают смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас.%): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2O3≤1; Н2O≤2; потери при прокаливании ≤47%, крупностью 4-60 мм, при этом расход флюса составляет 1-50 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке по окончании продувки металла составляет 8-15%. При этом упомянутый флюс присаживают в конвертер перед завалкой лома, и/или после завалки лома, и/или перед началом продувки расплава металла газообразным окислителем, и/или в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем. Изобретение позволяет стабилизировать процесс шлакообразования, увеличить стойкость футеровки, предотвратить образование металлических настылей на кислородных фурмах, улучшить дефосфорацию и десульфурацию металла. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородном конвертере.

Известен способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, загрузку флюсов, продувку расплава металла газообразным окислителем, отбор пробы металла и шлака на химический анализ, замер температуры металла, анализ, корректировку того или иного параметра плавки при необходимости, выпуск металла, слив шлака, осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке [Бигеев A.M., Бигеев В.А. Металлургия стал. Теория и технология плавки стали. Учебник для вузов, 3-е изд., перераб. и доп. - Магнитогорск: МГТУ, 2000. - 544 с.]. Сыпучие материалы - известь, плавиковый шпат, железорудные или комплексные, предварительно подготовленные шлакообразующие материалы подают по ходу продувки, обычно в первой ее половине. В ряде случаев часть извести (20-40%) загружают после завалки лома. Данный способ по технической сущности и получаемым результатам является наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому способу. Недостатком прототипа является пониженная стойкость рабочего слоя футеровки и шлакового гарнисажа, повышенные потери металла со шлаком, ограниченные показатели по удалению серы и фосфора, а также образование металлических настылей на кислородных фурмах.

Задача изобретения состоит в улучшении шлакового режима конвертерной плавки, повышении износоустойчивости гарнисажного слоя футеровки.

Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, состоит в обеспечении стабилизации процесса шлакообразования, увеличении стойкости футеровки конвертера, предотвращении образования металлических настылей на кислородных фурмах, улучшении дефосфорации и десульфурации металла.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку лома, заливку чугуна, загрузку флюсов, продувку расплава металла газообразным окислителем, отбор пробы металла и шлака на химический анализ, замер температуры металла, анализ, выпуск металла, слив шлака, осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке, согласно изобретению, в качестве одного из флюсов в конвертер присаживают смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас. %): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2O3≤1; Н2O≤2; потери при прокаливании ≤47%, крупностью 4-60 мм, при этом расход флюса составляет 1-50 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке по окончании продувки металла составляет 8-15%.

Кроме того, флюс из смеси серпентинита и магнезита в конвертер присаживают перед завалкой лома, и/или после завалки лома, и/или перед началом продувки расплава металла газообразным окислителем, и/или в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем.

Поставленная задача решается за счет формирования в основное время продувки ванны конвертера гомогенных основных шлаков, близких к насыщению MgO, и конечных высокомагнезиальных шлаков, находящихся в области пересыщения, с высокой концентрацией высокотемпературных ферритных фаз (магнезиовюстит и магнезиоферрит) за счет внесения в конвертер магнезиального флюса в виде кусков аморфного непрокаленного магнезита. Сущность изобретения заключается в том, что в конвертер присаживают частично магнезиальный материал виде смеси из серпентинита и кусков аморфного непрокаленного магнезита крупностью 4-60 мм в количестве 1-50 кг/т стали, обеспечивающем формирование в основное время продувки ванны конвертера жидкоподвижных гомогенных магнезиальных шлаков с высокими рафинирующими свойствами и низким агрессивным воздействием на футеровку конвертера.

Попадая на поверхность расплава, куски аморфного магнезита, входящего в состав флюса, вследствие резкого термического удара и реакции декарбонизации, рассыпаются на мелкие части с большой удельной поверхностью и пористостью. Выделение углекислого газа и водорода, происходящее при разложении содержащихся во флюсе магнезита и серпентинита, ускоряет процесс перемешивания и формирования жидкоподвижного магнезиального шлака. Образующиеся при этом окись магния, форстерит и энстатит обладают высокой химической активностью и интенсивно взаимодействуют с оксидами железа, кальция и кремния конвертерного шлака с получением легкоплавких соединений, имеющих низкую химическую активность по отношению к магнезиальной футеровке, что приводит к уменьшению взаимодействия шлака с магнезиальной футеровкой и повышению эффективности зашиты этой футеровки. Образующийся в результате жидкоподвижный гомогенный магнезиальный шлак имеет повышенную рафинирующую способность, а также обеспечивает снижение потерь металла со шлаком в виде корольков. При этом оптимальный размер кусков смеси серпентинита и аморфного магнезита составляет от 4 до 60 мм.

Количество вводимого в конвертер флюса составляет 1-50 кг/т стали и определяется в каждом конкретном случае в зависимости от содержания во флюсе MgO, количества шлака в конвертере, выплавляемой марки стали, текущего состояния футеровки конвертера, других технологических параметров плавки, при условии получения в конвертерном шлаке по окончании продувки металла содержания оксидов магния 8-15%. При этих значениях содержания в шлаке MgO затрудняется переход этих оксидов из огнеупоров в шлак, вследствие изменения условий массопереноса MgO в шлаке (приближения к пределу растворимости оксидов магния в шлаке) и условий шлакообразования плавки. Если количество вводимого в конвертер флюса составит величину, при которой содержание MgO в конечном шлаке составит величину менее 8%, то вследствие ненасыщенности шлака оксидами магния произойдет переход MgO из футеровки в шлак, что увеличит расход огнеупоров футеровки. Если расход флюса составит величину, при которой содержание MgO в конечном шлаке превысит величину 15%, то ухудшится шлакообразование плавки и, вследствие этого, снизятся процессы десульфурации и дефосфорации металла.

Ввод в конвертер флюса из смеси серпентинита и магнезита данного химического состава и крупности целесообразно производить перед завалкой лома, и/или после завалки лома и/или перед началом продувки расплава металла газообразным окислителем, и/или в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем.

Способ осуществляют следующим образом.

В конвертер заваливают металлический лом. Затем осуществляют заливку чугуна в требуемом количестве, известного химического состава и температуры в один прием при помощи чугуновозных ковшей соответствующей вместимости. Перед заливкой из ковша скачивают шлак для уменьшения поступления серы в процесс. Далее конвертер после 2-3 покачиваний устанавливают в вертикальное положение, вводят в него фурму и начинают продувку расплава металла газообразным окислителем, например кислородом, для обеспечения окислительного рафинирования и нагрева металла. По ходу продувки, обычно в первой ее половине, в конвертер подают сыпучие материалы - известь, плавиковый шпат, железорудные или комплексные, предварительно подготовленные шлакообразующие материалы через специальную автоматизированную систему. Часть извести (20-40%) могут загружать в конвертер после завалки лома. В качестве одного из флюсов в конвертер присаживают смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас. %): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2O3≤1; Н2O≤2; потери при прокаливании ≤47%, крупностью 4-60 мм, при этом расход флюса составляет 1-50 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке по окончании продувки металла составляет 8÷15%. Количество вводимого магнезиального флюса в конвертер определяется в каждом конкретном случае в зависимости от содержания MgO во флюсе, количества шлака в конвертере, марки выплавляемой стали, состояния футеровки конвертера, других технологических параметров плавки, с условием получения в конвертерном шлаке по окончании продувки металла содержания оксидов магния 8-15%. Во время продувки ванны конвертера формируется жидкоподвижный гомогенный магнезиальный шлак с высокими рафинирующими свойствами и низким агрессивным воздействием на футеровку конвертера. В конце продувки производят отбор пробы металла и шлака на химический анализ, а также измерение температуры металла. После анализа, при необходимости, принимают меры по корректировке того или иного параметра плавки, учитывая характер отклонения от нормы. Затем осуществляют выпуск металла в сталеразливочный ковш через специальное сталевыпускное отверстие. Выпуск металла совмещают с его раскислением-легированием. Слив шлака осуществляют в шлаковую чашу через горловину конвертера, повернув его в противоположную от выпуска металла сторону. Далее производят осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке. Флюс из смеси серпентинита и магнезита в конвертер присаживают перед завалкой лома, и/или после завалки лома, и/или перед началом продувки расплава металла газообразным окислителем, и/или в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем.

Конкретный пример осуществления способа.

Выплавляли сталь 08Ю. В конвертер емкостью 350 т (по годному) после завалки металлического лома загрузили 30% извести и залили чугун. Конвертер после 2-3 покачиваний установили в вертикальное положение, ввели в него фурму и провели продувку расплава металла кислородом. В первой половине продувки в конвертер подали оставшуюся часть извести и плавиковый шпат. Кроме извести в конвертер присаживали смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении (мас. %): MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2O3≤1; Н2O≤2; потери при прокаливании ≤47%, крупностью 4-60 мм, при этом расход флюса составлял 5,54 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке по окончании продувки металла составляло 8÷15%. По окончании продувки, замера температуры и отбора проб металла и шлака осуществляли выпуск стали в ковш, совмещая его с раскислением-легированием, а в шлаковую чашу сливали шлак. Затем производили осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке. Флюс из смеси серпентинита и магнезита в конвертер присаживали в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем. По окончании продувки металла содержание оксидов магния в конвертерном шлаке составило 10%. Количество растворенной футеровки конвертера за плавку составило 78 кг против 115 кг, степень дефосфорации металла увеличилась на 4%, а степень десульфурации металла увеличилась на 7,8% относительно известного способа, при этом обеспечивалась стабилизация процесса шлакообразования и исчезли металлические настыли на кислородных фурмах.

Применение предлагаемого способа позволит обеспечить стабилизацию процесса шлакообразования, увеличить стойкость футеровки конвертера, улучшить дефосфорацию и десульфурацию металла.

1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, заливку чугуна, загрузку флюсов, продувку расплава металла газообразным окислителем, отбор пробы металла и шлака на химический анализ, замер температуры металла, анализ, выпуск металла, слив шлака, осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке, отличающийся тем, что в качестве одного из флюсов в конвертер присаживают смесь крупностью 4-60 мм из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%: MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Al2O3≤1; H2O≤2; потери при прокаливании ≤47%, при этом расход упомянутого флюса составляет 1-50 кг/т стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке по окончанию продувки металла составляет 8-15%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что флюс из смеси серпентинита и магнезита в конвертер присаживают перед завалкой лома, и/или после завалки лома, и/или перед началом продувки расплава металла газообразным окислителем, и/или в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам флюсов, применяемых в сталеплавильном производстве. Сталеплавильный флюс содержит, мас.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородных конвертерах. В способе осуществляют завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов по ходу продувки.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения ожелезненной извести. Способ включает загрузку в трубчатую печь шихты в виде смеси из известняка и железосодержащей добавки, ее обжиг и окомкование.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам и способам получения флюсов для высокотемпературных агрегатов. Металлургический флюс выполнен в виде гранул бикерамического состава, содержит, мас.%: оксид магния основа, оксид кальция 12-30, двуокись кремния 2-10, оксиды железа 3-10, оксид алюминия 2-7.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам производства магнезиального флюса. Способ получения флюса магнезиального включает использование сырого магнезита.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам и производству сталеплавильных высокомагнезиальных флюсов, применяемых в конвертере или электросталеплавильной печи, а также в процессе доводки стали в сталеразливочном ковше.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к модификаторам в виде флюса, и может быть использовано для нанесения шлакового гарнисажа на футеровку металлургических агрегатов и наведения шлака в период плавки.

Изобретение относится к металлургии, в частности к флюсам, используемым для обработки ванадийсодержащих чугунов. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при нанесении защитного покрытия (гарнисажа) на огнеупорную футеровку конвертеров. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в конвертере, в том числе в конвертере с комбинированной продувкой расплава.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сталеплавильным агрегатам, и может быть использовано при получении стали из жидкого чугуна и металлического лома, содержащих в своем составе повышенное количество таких вредных примесей, как фосфор и сера.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородных конвертерах. В способе осуществляют завалку лома, заливку чугуна, продувку металла кислородом, присадку шлакообразующих материалов по ходу продувки.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу выплавки стали в кислородном конвертере. Способ включает загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, последующую продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих и твердых окислителей.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу выплавки стали в кислородном конвертере. Способ включает подачу в кислородный конвертер в качестве металлошихты жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов в виде извести, ожелезненного и сырого доломита, последующую продувку металла кислородом сверху через погружную фурму с изменением расхода кислорода и положения фурмы над уровнем расплава в спокойном состоянии.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к выплавке металла в конвертере. Способ включает завалку лома, заливку чугуна, продувку расплава металла кислородом, присадку магнийсодержащих шлакообразующих материалов по ходу продувки, раздув азотом шлака, оставленного в конвертере после слива из него металла.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для загрузки зернистого материала в металлургический агрегат через фурменную систему. Устройство содержит металлургическую фурму, имеющую внутренний ствол, сообщающийся с головкой фурмы и коллектором фурмы, впускную трубу для зернистого материала, вспомогательную трубу для газа-носителя, внешнюю трубу, первый конец которой свободно сообщен с внутренним стволом в коллекторе фурмы и второй конец герметично сочленен с внешней стороной впускной трубы для зернистого материала, при этом первая часть впускной трубы расположена соосно внешней трубе, а на второй части, выступающей из внешней трубы, расположен запорный клапан, первый конец вспомогательной трубы для газа-носителя свободно сообщен с внешней трубой, а на втором ее конце расположен по меньшей мере один клапан регулирования давления, причем первый конец вспомогательной трубы расположен между местом герметичного сочленения внешней трубы с впускной трубой для зернистого материала и первым концом упомянутой впускной трубы.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения стали из железоуглеродистого полупродукта. В качестве алюминийсодержащих отходов используют лом алюминия, который брикетируют с ломом черных металлов, причем доля лома алюминия в брикетах составляет не более 20%, а его количество на плавку составляет 0,3-2,5% от массы стали, при этом продувку кислородом осуществляют после подачи жидкого железоуглеродистого полупродукта, упомянутых брикетов и шлакообразующих материалов, а шлакообразующие материалы, содержащие оксиды кальция и магния, подают из расчета получения шлака эвтектического состава в системе СаО-Al2O3-MgO: СаО 45-48%, Al2O3 45-48%, MgO 5-7%.

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.
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.

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

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к извлечению ванадия из природнолегированного ванадиевого чугуна. Сущность изобретения заключается в том, что на первой стадии дуплекс-процесса, включающей заливку ванадиевого жидкого чугуна в конвертер, продувку его кислородом и ввод в конвертер охладителей в виде брикета железосодержащего для деванадации чугуна в количестве 20-100 кг/т чугуна. Брикет для деванадации чугуна изготавливается методом холодного брикетирования железосодержащих отходов - шламов газоочистки доменных печей или конвертеров 20-40%, замасленной окалины вторичных отстойников 5-30%, прокатной окалины 30-60% и содержит натриевое жидкое стекло в качестве связующего, причем содержание железа общего в брикете должно составлять 65%, а содержание СаО не более 1,5%. Изобретение позволяет утилизировать отходы металлургического производства, получить кондиционный по химическому составу ванадиевый шлак и обеспечить глубокое извлечение ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак с требуемым химическим составом. 3 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородном конвертере. Способ включает завалку лома, заливку чугуна, загрузку флюсов, продувку расплава металла газообразным окислителем, отбор пробы металла и шлака на химический анализ, замер температуры металла, анализ, выпуск металла, слив шлака, осмотр и подготовку конвертера к очередной плавке. В качестве одного из флюсов в конвертер присаживают смесь из серпентинита и магнезита, содержащую компоненты при следующем соотношении : MgO≥40; СаО≤5; SiO2≤40; Fe2O3≤8; Аl2O3≤1; Н2O≤2; потери при прокаливании ≤47, крупностью 4-60 мм, при этом расход флюса составляет 1-50 кгт стали, а содержание MgO в конвертерном шлаке по окончании продувки металла составляет 8-15. При этом упомянутый флюс присаживают в конвертер перед завалкой лома, иили после завалки лома, иили перед началом продувки расплава металла газообразным окислителем, иили в процессе продувки расплава металла газообразным окислителем. Изобретение позволяет стабилизировать процесс шлакообразования, увеличить стойкость футеровки, предотвратить образование металлических настылей на кислородных фурмах, улучшить дефосфорацию и десульфурацию металла. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Наверх