Способ выплавки стали

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

ОП ИСАКИЙ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТВЛЬСТИУ

< >>876726 (Sl)N. Кл. (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 20.02.80 (21) 2884617/22-03 с нрисоедииеняете.заявки М (23) !1риоритет

С 2! С 5/28 твеудэрэтэеай кеиктет ьСФР ве делэи кзэЬретекк!! н еткритк!! (53) УД К 669. 184. .14(0&8.8) Опубликовано 30. 10.81. Бюллетень hh 40

Дата еиубликования описания 30.!0.81.

1 (72) Авторы изобретения

В.П.Корченко, В.В.Лапицкий, В.Г.Федорович, ф.Х.

В.В.Смоктий, Н.И.Хохлова, Н.И.Лысенко и А.Г;Вышндат ь>й

1>! >1

I (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) СПОСОВ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Йзобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при производстве стали s конвертерах с продувкой кислородом в

S оболочке защитного топлива через фур- мы, установленные в днище конвертера.

Известно, что максимальная доля лома s шихте конвертеров с донной продувкой кислородом в оболочке защит..

>О ного топлива составляет 22-25Х. С момента появления конвертерного процесса с донной продувкой кислородом вопрос увеличения доли лома в шихте

И остается актуальным. В связи с развитием конвертерного произдодства, сокращением доли мартеновского способа актуальность этого вопроса возрастает еще больше.

Известен способ выплавки стали, позволяющий увеличить долю лома в шихте кислородных конвертеров с донной продувкой до 42-48%И .

Недостатком этого способа являет" ся то, что в период прогрева лома ис-пользуется дорогоатоящее дефицитное жидкое топливо (дизельное топливо), которое подается но наружному каналу фурмы, предназначенному для подачи защитного газа в период ïðîдувки чугуна. Жидкое топливо исполвзуется потому, что через узкий канал для подачи защитного rasa невозможно вдувать газообразное топливо в количестве, обеспечивающем прогрев лома в течение небольшого периода времени.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали, который предусматривает использование. трехканальной < .фурмы и выключает завалку в конвертер с донным дутьем лома, прогрев его, заливку чугуна и подачу кислорода по внутреннему и среднему каналам и подачу углеводородсодержащего raза по наружному каналу в течение всей плавки.

Недостатком зтого способа является то, что он не предусматривает подачу через фурмы газообразного

5 топлива в количествах, обеспечивающих прогрев лома в течение небольmoro периода времени.

Цель изобретения — повышение доли лома в шихте и снижение .расхода 10 чугуна в способе выплавки стали, включакщем завалку в конвертер с дон. ным дутьем лома, прогрев его, заливку чугуна и подачу через трехканальные фурмы через их внутренние и 15 средние каналы кислорода, а через наружные " углеводородсодержащего газа, во время прогрева лома по срецним каналам фурмы подают углеводородсодержащий газ.

26

На чертеже показана схема подачи кислорода, природного газа и азота в каналы фурмы.

После слива шлака из конвертера отсечные клапаны 1-7 системы находят- 5 ся в закрытом .положении. Через открытый клапан 8 для охлаждения фурмы в наружный канал 9 поступает азот с определенньм расходом, измеряемым расходомером 10 и регулируемым дросселем 11

Конвертер устанавливают в положение для завалки лома, производят завалку последнего. По окончании завалки лома клапан 8 закрывают и откры35 вают клапан 3 на трассе подвода природного газа. По показаниям расходомера 12 дросселем 13 устанавливают определенный расход газа, поступающего в; наружный канал фурмы 9. Од46 новременно с перевоцом конвертера в вертикальное положение открывают отсечные клапаны 4 и 1. По показаниям расходомеров 14 и 15 дросселями 16 и

17 устанавливают необходимый для периода прогрева лома расход газа, 45 поступающего в средний канал фурмы

18, и кислорода, поступающего в центральный канал фурмы 19.

При оговоренном цля периода прогрева лома положении запорной арматуры проникновению природного газа в трассы подачи азота препятствуют обратные клапаны 20-22, проникновению кислорода в трассу подачи азота— .обратный клапан 23, а природного газа M в трассу подачи кислорода — обратный клапан 24. Могут быть предприняты и другие дополнительные меры для ис876726 ключения возможности смешения технологических газов в системе (установка свечей, образование пробок из инертного газа, повышенное по сравнению с кислородом и природным газом давление инертного rasa и т.п.)

При прогреве лома до необходимой температуры конвертер переводят в положение для заливки чугуна. Во время слива чугуна, чтобы избежать выбросов больших количеств дыма и пыли в цех, отключают подачу кислорода и природного газа на фурмы и подают в каналы фурм азот с целью исФ ключить попадание в них чугуна. Для

" перехода на подачу азота закрывают отсечной клапан 3 и открывают канал

8, затем закрывают отсечные клапаны

4 и 1 и открывают клапаны 7, 6, 5.

Дросселямн ll, 25, 26 и 27 по расходомерам 10 ° 28, 29 и 30 устанавливают необходимый расход азота в каналы фурмы 9, 18, и 19.

Проникновению азота в трассы подачи природного газа препятствуют обратные клапаны 31 и 32, а в трааам подачи кислорода — обратные клапаны 24 и 33.

После слива чугуна конвертер переводят в вертикальное положение, отключают подачу азота в каналы фурми и включают подачу природного rasa в канал 9 и кислорода в каналы 18 и 19.

Для зтого закрывают отсечной клапан

8 и открывают клапан 3, закрывают отсечные клапаны 5 и 6 и открывают клапан 2, закрывают отсечной клапан

6 и открывают клапан 1. Дросселями

13, 34 и 17 по показаниям расходомеров 12, 35 и 15 устанавливают необ- . ходимые для периода продувки чугуна расходы природного газа по наружному каналу фурмы 9 и кислорода по среднему и центральному каналам 18 и 19.

При положении запорной арматуры в системе в период продувки чугуна проникновению природного газа в трассу подачи азота препятствует обратный клапан 20, проникновению кислорода в трассы подачи азота — обратные клапаны 21-23, проникновению кислорода в трассу подачи природного rasa — обратный клапан 32.

Трасса подачи технологических газов в средний канал фурмы 18, которая в период прогрева лома была заполнена природным газом, во время слива чугуна промывает азотом, поступающим в средний канал фурмы, что) - 876726

I исключает воэможность смешения в ней природного газа и кислорода при подаче его в средний канал фурмы в период продувки чугуна.

При достижении заданных содержания углерода ei металле и его температуры прекращают подачу природного газа и кислорода в .каналы фурмы и включают подачу азота по всем ее каналам. Для этого закрывают отсечные клапаны 1-3 и открывают клапаны

5-8, Промывка металла азотом по;.акончании продувки .кислородом необходима для удаления из металла водорода, внесенного природным газом, и является необходимым технологическим элементом.

С подачи азота по всем каналам фурмы конвертер наклоняют на слив металла, начинают слив. При опускании уровня металла н шлака ниже фурм закрытием отсечных клапанов 6, 5 и 7 отключают подачу азота по центральному 19 и среднему 18 каналам. После слива металла начинают поворот конвертера в другую сторону для слива шлака. Пои этом, чтобы не залить фурмы шлаком, опять включают подачу азота по каналам )8 и 19 открытием отсечных клапанов 5-7. С этого момента снова отключают подачу азота по каналаи фурмы 18 и 19 закрытием отсечных клапанов 5-7.

Во время всех остальных операций на конвертере до начала разогрева лома осуществляют подачу азота по каналу 9. С началом прогрева лома описанный порядок подачи технологических газов в каналы фурмы повторяется.

В течение операций с пуском азота по среднему каналу фурмы 18 (после окончания продувки чугуна и до начала разогрева лома, когда по среднему каналу включают подачу природного газа) трасса подачи газа к средне-. му каналу промачивается азотом от кислорода и возможность смешения природного, газа с кислородом исключается.

Пример. В днище 1,5"тонного конвертера устанавливают две трехканальные фурмы. Подвод технологических газов осуществляют через систему, обеспечивающую подачу газа в наружные каналы, кислорода в центральные, в средние каналы — газа в период прогрева лома и кислорода в период продувки после заливки чугуна, подачу азота во все каналы.

Футеровку конвертера разогревают при помощи специальной горелки до температуры примерно 1000 С. Конвертер устанавливают в горизонтальное положение и заваливают в него 600 кг металлического лома {обрезь сортового проката, круг )5-50 мм, длиной 150300 мм) .

По окончании завалки лома включают

10 подачу природного газа по наружным каналам фурмы с общим расходом 1 м /мин, по средним каналам с рагмодом 4 м /мин и кислорода по центральным каналам с расходом 12 м /мин. Конвертер устаЬ

1 навливают в вертикальное положение.

Через 1 мин после начала нагрева в конвертер через горловину присаживают 40 кг кусковой извести. В последуыщие 3 мин прогрева конвертер на 0 клоняют на обе стороны на угол примерно 30 от горизон гали. Через 4 мин после начала нагрева лома конвертер. устанавливают в горизонтальное положение, отключают подачу газа по сред2з ним каналам фурм и кислорода вЂ, по центральньм, сокращают подачу газа по наружным каналам. К этому моменту средняя температура кусков лома сос, тавляет примерно 1250 С.

30 Через специальный желоб в конвертере заливают 900 кг чугуна химического состава, Й: углерод 4,11, кремний 0,74, матрица 0,86, сера 0,055, фосфор 0 095.

В период слива чугуна в конвертер по средним каналам фурм в течение

0,5 мин подет азот с целью промывки подводящих трубопроводов от остатков природного газа.

0 По окончании заливки чугуна общий расход природного газа ло наружным каналам фурм увеличивают до 0,8м /мин

3 включают подачу кислорода по центральным и средним каналам фурм с общим расходом 8 м /мин. Конвертер устаЭ навливают в вертикальное положение, присаживают через горловину 35 кг кусковой извести.

Через 6 мин продувки конвертер

50 переводят в горизонтальное положение, выключают подачу кислорода по средним и центральным каналам фурм, а подачу природного газа — по наружным каналам, отбирают пробы металла и .шлака, измеряют температуру метал ла (она составляет 1670 С).

После отбора проб и замера температуры металла включают подачу азота по всем каналам фурм с общим, 876726 8

1 слива чугуна, в период промывки металла азотом, слива стали и шлака)

1 а также отсутствуют какие-либо затруднения при вдувании пылевидных материалов в потоке кислорода по центральному каналу.

Экономический эффект от применения предлагаемого способа за счет увеличения доли лома примерно на

10 150 кг на т стали и сокращения расхода чугуна в следствие этого при разнице в цене 1 т чугуна и т лома порядка !5 руб. составляет не менее 2 руб. на 1 т готовой стали.

15 формула изобретения

7 расходом 8 м /мин. Конвертер уста3 навливают в вертикальное положение, осуществляют промывку металла азотом в течение 15 с и снова перево" дят в горизонтальное положение.

Включают подачу азота по каналам фурм, производят слив металла из конвертера. Химический состав выплавленного нераскисленного металла следующий, 7.: углерод 0,04, кремний — следы, марганец 0,21, сера

0,019, фосфор 0,015.

Предлагаемый способ обеспечивает переработку в кислородных конвертерах 40Х и более металлического лама от веса металлошихты без снижения производительности конвертеров, обеспечивает получение стали требуемого химического состава.

По сравнению с известным он позволяет увеличить долю лома в шихте ие менее чем на 15Ж и соответственно снизить расход чугуна, а также использовать газообразное топливо, подаваемое через донные фурмы как для подогрева,л ома, так и защиты фурм в период продувки чугуна.

При этом не требуется затрат вре" мени специально на промывку трасс подвода газов к среднему каналу фурмы, чтобы избежать в них смеще ния кислорода и природного газа, так как промывка сама по себе осуществляется в периоды необходимых технологических операций, требующих по дачи азота по этим трассам (в период

Способ выплавки стали, включаю3! щий завалку,В конвертер с донным дутьем лома, прогрев его, заливку чугуна и поДачу через трехканальные фурмы по внутреннему и среднему каналам кислорода, а пб наружному— у углеводородсодержащего газа, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения доли лома в шихте и сниже" ния расхода чугуна„ во время .прогре" ва лома йо средним каналам фурм пода 1 ют угпеводородсодержащий газ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1гоп Age, 1979, v. 222, У 9, ИР-7, р. 1О» 11, 15.

2. Патент СССР В 445207, кл. С 2! С 5/00, 1973.

876726

Составитель Ф.Савицкий

Редактор Н.Безродная Техред M. Надь Корректор А.Дзятко

Заказ 9517 33 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4