Способ выплавки стали в конвертере с повышенной долей лома в металлошихте
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ЦЧ1 Щ1 дц4 С 21 С 5/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н AВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4033523/23-02 (22) 04.03.86 (46) 07.12.87. Бюл. ¹ 45 (71) Новолипецкий металлургический комбинат им.IO.Â.Àíäðîïîâà и Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина (72) А.М.Поживанов, В.М.Кукарцев, Г.Н.Рблдугин, Н.М.Караваев, П.И.Югов, Ф.В.Федосенко, Л.П.Климов и В.П.Кириленко (53) 669.184,244 (088.8) (56) Заявка Японии ¹ 58-81909, кл. С 21 С 5/28, опублик. 1983.
Заявка ФРГ ¹ 3234811, кл. С 21 С 5/28, опублик. 1984.
Сталь, 1985, N - 7, .с.10-11. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В KOHBEPТЕРЕ С ПОВЫШЕННОЙ ДОЛЕЙ ЛОМА В МЕТАЛЛОШИХТЕ ,(57) Изобретение относится к области черной металлургии; в частности к выплавке стали в конвертерах.
Цель изобретения — уменьшение расхо да извести, снижение расхода ферросплавов и легируюших материалов и улучшение теплового баланса плавки.
В процессе выплавки стали регулируют
1 тепловой баланс и ход плавки посредством ввода дополнительного теплоносителя по ходу продувки кислородом и изменением положения фурмы. При этом по истечении 30-40% времени продувки фурму поднимают в 0,250,5 раза выше ее рабочего положения.
В период 70-80% времени продувки производят присадку шлака производства ферросилиция с одновременным опусканием фурмы до номинального уровня.
Расход чугуна, металлолома и шлака производства ферросилиция поддерживают в пределах 1:(0,3-0,4):(0,01:
0,02). Режимы продувки и подачи шлака обеспечивают улучшение теплового баланса плавки, что позволяет уменьшить расход извести, ферросплавов и уменьшить расход чугуна. 1 табл.
1 35 7430
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к технологии выплавки стали в конвертерах, и может быть использовано в конвертерных цехах металлургических заводов.
Целью изобретения является уменьшение расхода извести, снижение расхода ферросплавов и легирующих ма териалов и улучшение теплового баланса плавки.
Сущность изобретения заключается в регулировании теплового баланса и хода процесса плавки посрецством ввода дополнительного теплоносителя по ходу продувки кислородом и изменением поло>кения фурмы.
Известно, что температурные условия конвертерной плавки в первую очередь определяются содержанием и 20 изменением содержания кремния в чугуне, поскольку содержание углерода ,(основного теплоносителя чугуна) в чугунах, как правило, изменяется незначительно. Однако улучшение тепло- 2.> вого баланса плавки за счет повышения содержания кремния в чугуне или,, что то же самое, ввод кремнийсодержащих материалов в завалку, в целом нецелесообразен. Это приводит к об- 30 разованию в первичных шлаках на поверхности кусков извести ппотной оболочки двухкальциевого силиката
2Са0 Si0 с т.пл. 2000 С, препятствующей дальнейшему растворению извести. Для дальнейшего растворения извести необхоцимо добавлять руду и флюсы (плавиковый шпат, нефелин) или повышать содержание закиси железа в шлаке. 8Q
Избежать указанных недостатков можно рассредоточенной присадкой в конвертер кремнистых материалов после завершения основпых рафинировочных процессов в конвертерной плавке. Ввод в этот период кремнистого материала не требует увеличения общего расхода извести для поддержания основности на уровне 3,0-3,5., обычно требуемой для глубокого рафи- 0 нирования металла от вредных примесей. Присадка теплоносителя после падения скорости обезуглероживания не сможет существенно повлиять на физико-химические свойства шлака„так как количество выделяюшейся окиси углерода уже будет существенно ниже и сворачивания шлака, как правило, не произойдет.
Во избе>канне возможного сворачивания шлака перед г;рисадкой кремнистого теплоносителя весьма целесообразен при интенсивном обезуглероживании подьем фурмы выше рабочего уровня, что, кроме того, позволит увеличить дожигание. окиси углерода.
Следует отметить целесообразность использования именно шлака производства ферросилиция, а не кремнистых ферросплавов, что позволяет обеспечить более экономичный вариант повышения доли лома в металлошихте, так как в качестве теплоносителя используются практически отходы ферросплавного произвоцства.
Кроме того, проведение плавки с использованием кремния B качестве теплоносителя позвопяет снизить окисленность металла и плака, что, в конечном итоге, снижает угар раскислителей и легиру:ащих материалов, повышает выход жидкого металла.
Пров еде нными и = с.кедов аниями установлено что наиболе"= благоприятные условия присадки шлака производства ферросилиция достигаются, е сли присадка плака ггр бизводится в период 70 -80% времен.:i продувки..3то связано с завершением, в основном, рафинирования метал, à îr вредных." примесей снижением сг-;.орости окис-ления углерода и уменьш нием тем самым количества B деля>ощегося тепла..
Ввод шлака производства ферросилиция ранее 70/, врсмег- и продувки кислородом приводит к выделению избыточного тепла, изменению в отрицательную сторону физико-химических свойств шлака. кроме того, требуется допоянительный ввод извести на ошлакование кремнезема для поддер.. жания высокой основ:ости шлака.
Ввод шлака позже 80/ времени про дувки приводит к то .у., что внесен-. ный в ванну кремний не успевает полностью окислиться. чем сн>г;-;BFтся эффект его ввода в конвертер.
В промышленных у.-ло-иях при опро= бовании предлагаемого способа установлено, что пучшче результаты ст окисления вносимого в металл кремния достигаются, если перед вводом шлака по истечении 30:-40% времен=-".= продувки осуществляется подъем фурмы в 0,25-0.,5 раза вьгше рабочего положения, 1357430
Подъем фурмы вьппе номинального в 0,25-0,5 раза ранее 30% общего времени продувки кислородом приводит к повьппенным содержаниям FeO в
5 шлаке, что в дальнейшем грозит возможностью выброса из конвертера в период интенсивного обезуглероживания.
Подъем фурмы позднее 40% времени ð продувки может привести к сворачиванию шлака в период интенсивного обезуглероживания, не позволяет наиболее полно использовать эффект дожигания окиси углерода до СО . 15
Изменение положения фурмы менее
0,25 раза не обеспечивает поддержания FeO в шлаке на уровне, требуемом для предотвращения сворачивания конвертерного шлака. 20
Подъем фурмы более чем в 0,5 раза выше номинального уровня повышает дожигание СО до СО, приводит к черезмерному содержанию .FeO в шлаке, снижению выхода жидкого металла, усвоения раскислителей и легируюо щих. Необходимость опускания фурмы одновременно с присадкой шлака связана с обеспечением получения непереокисленного металла и шлака, повы- 30 шением выхода жидкого металла.
Кроме того, проведенными исследованиями установлено, что лучшие результаты достигаются, если поддерживать соотношение расхода чугуна, металлолома и шлака в пределах 1:(0,30,4):(0,01-0,02). Это связано, с одной стороны,, с тем, что недостаточно высокий расход шлака не позвоо ляет существенно увеличить количест- gp во тепла, вносимого в ванну, а черезмерный расход приводит к избытку тепла, повышению количества шлака и тем самым к снижению выхода жидкого металла, а, с другой стороны, расход 45 лома менее 0,3 приводит к перегреву плавки за счет окисления дополнительно внесенного кремния, а расход более 0,4 невозможен вследствие огра,ниченного количества тепла, вносимо- 5р го дополнительно. в ванну за счет окисления кремния.
Проводят серию опытных плавок с выходом поочередно каждого параметра за верхнее и нижнее значение. Кроме того, проводят плавки при нижнем, верхнем и среднем значениях предлагаемых парметров и в соответствии с известным способом.
Предлагаемый способ осуществляют при выплавке стали следующего химического состава, %: С0,12; Si 0,500,80; Мп 1,35-1,55; .S 0,025;
Р 0,025; Cr 0,30; Ni 0,30; Си 0,30;
А1 0,02-0,06; М 0,008.
Плавки проводят в 300-тонных конвартерах по следующей технологии.
Заваливают в конвертер лом, присаживают известь в количестве 45-50% от общего расхода, заливают чугун и начинают продувку с расходом около
800-900 м /мин. По ходу плавки до з
7 мин продувки осуществляют присадку извести. Общий расход извести на плавку равен 26-28 т. По истечении около )/3 времени продувки осуществляют подъем фурмы на 3-8 приведенных калибра. Присадку шлака начинают по истечении еще 1/2 длительности плавки с одновременным опусканием фурмы в рабочее положение на уровень 15 приведенных калибров. Применяемый шлак производства ферросилиция имеет следующий химсостав, А1 0 12-16; СаО
26-30;SiOq 43 — 56; Si 37-40; FeO 1,52; TiOg 2,5-6,0.
Продувку кислородом заканчивают при израсходовании требуемого на плавку количества кислорода, которое составляет 17-18 тыс. м при содержании углерода 0,03-0,07%. Температурный режим окончания плавки о изменяют в пределах 1620-1720 С в зависимости от шихтбвки плавки и расхода шлака производства ферросилиция.
После продувки в конвертере производят выпуск металла в сталераэливочный ковш, где осуществляют окон- . чательное раскисление и легирование плавки до заданного химсостава стали. Результаты плавок представлены в таблице.
1357430 х
I х х е
Сб
Сб Е 6
5 СС! Е!
1
1
I !
1 «» 9
1 dl сб
I Р» 4»
y X 9 Е» я к х э
00 9 л
-»! у х о! о 1
Ю
I о л
С1 о о
»л м о
00 о о
Ю а
1 л м
C) ° » а о
» ——
Э Cl сб
М р 1 Г
Э 0! Р у 0»
Х Х !» сб 0!
l OX «ZC
«» !»
С»
«» 0I 1»
0 Х Х о
»р С4 С С»!
1 о
Q> E»
t0 л»
l m
1 Х E Х
С»4 00 а р н л
<"Ъ .
С» !
04 В
A
С- »т м
9 х
0t а х
Э 5
Х9Х ххах
0Сб Сб
92оХ х а х сб
О« t0.Ö
& l» Е
I I
l 1 l t!
1 Х
I р, 1
I ! 0
1 Э а g о о.
A A
»С» О 00 о о
» » б 0. С 4 CQ м л м о о ! л ч0 О о о о ь
Ю сп сч
»40 м»с!
I Л I
I!! а1
«!
Я»! I
С
Ю о
»р С»!
СЧ Ф г
1 х ! y И
»»
»»»й» ! a»Ai»»
1 2241
1 — » — - о о о а а л
О 00 Л о
ЧЬ С! »О Т а л. л л о с л м о
С4
Ю и t
1 С»4 М
9 !
»
Щ х
«»
01
Х
63
Х и о !
04 X
v а
1 х х е(Х 9 и х
1 0!
I Ря !»
1 Э
1 Х х
1 E"
9 !
С!
1 а
01»
»Г! !
С 4
9
Э
Э х э
Р»
1 (б (б
9 Э !
0 о
1 р, Х I Э Э
Э Г !0
Сб !»l М
fб 9
Х5а4 (б 1 х «»
Сб Сб
Y р»
lC l2t Э
v «» х
С F.
«9Э«
Х С:(E О, 1357430!
1
1 !
1 х о
О
Ц
С
«Ф Ф
hi х х о о и!
1 ем о
20 а ФФ
СФ! (Ф
1!
l 1! 1
I I
Ф - — — -! ф !
- 1 а о «! !
» 6 !
Ф х х
Ф
М о
Ц о
Х и
Id и х а
Id х х х
» !
5
1 а
I a
5! Н ххо
I E
Cd Ф а ахи !
» э Ф
X !»
1, ! l а
Ф х к
I V
Ф Е»
1 IQ (л х Г»
1 I
X l
3 !
6 а! !»о
С (Ф!
° Ф
МЪ
° Ф л л
СЧ!
ФЪ
«I о
° а ь
° Ф в
Ю ь
ФР о »Ф о
C)
° ° о оъ сМ о
Ф о
° Ф х!
СЧ
Ю
I о
С4 э A э х и ! Ы «Ф оасС
О«О с(о
° Ф
Я\
° °
СФЪ !
»
СЧ
Ф о о о
° Ф
ФО
СФ1
A о
1 I
Ф С4
2 «, Фа,х «о
Id (6 х a.ra
ФО
° О
° °
С Ъ о
° °
О
С4 м
С»4 о о
° ° . Ь !
ФЪ
« о о
I» l о э
3 ° dl
Э Мо.dl
О, Id 4 Е
& а1 0 Й
СМ
) ! ! ! ! о
РФ
О Ю эхо ь v о о
Q Ф Е
Идv
1357430
Составитель С.Миронов
Техред М.Дидык
Корректор С.Черни
Редактор Н.Егорова
Тираж 550
ВНК1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35,, Раушская наб., д, 4/5
Заказ 5968/23
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4
Данные опытных плавок показали, что использование способа при соблюдении предлагаемых параметров позволяет уменьшить расход извести, ферросплавов и легирующих материалов и снизить расход чугуна за счет улучшения теплового баланса плавки.
Формула изобретения
Способ выплавки стали в конвертере с повышенной долей лома в металлошихте, включающий завалку в конвертер лома, загрузку извести, заливку чугуна, продувку расплава кислородом через верхнюю фурму, установленную рабочее положение, ввод в качестве теплоносителя шлака от производства ферросилиция, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения расхода извести, снижения расхода ферросплавов и легирующих материалов и улучшения теплового баланса плавки, по истечении 30-40 времени продувки фурму устанавливают ! на высоте в 0,25-0,5 раза выше рабочего положения., затем в период
10 0-80 времени продувки производят присадку шлака от производства ферросилиция и одновременно фурму опускают в рабочее положение, причем соотношение расхода чугуна, метал15 лолома и шлака от производства ферросилиция поддерживают в пределах
):(0,3-0,4):(0,01:0,02).
