EA038902B1

EA038902B1 - Method of tapping metal from the converter

Info

Publication number: EA038902B1
Application number: EA201900315A
Authority: EA
Inventors: Бахыт Ахатович Жаутиков; Виктор Иванович Романов; Алтын Аманжоловна Айкеева; Фархад Бахытович Жаутиков; Алия Алихановна Аменова; Рымгул Куаткызы Жаслан
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2021-11-03
Also published as: EA201900315A1

Abstract

The invention relates to steelmaking, in particular to the converter steelmaking, and can be used for metal and slag separation when tapping the metal to a steel-teeming ladle. After the formation of the first batches of metal in the ladle, the artificial platinum is formed on the converter mouth by alternate tilting and lifting the converter while making the waves to put slag layer by layer on the build-up and lining during the entire period of tapping.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам выпуска металла, и конструктивным особенностям горловины конвертерного агрегата для снижения доли шлака, попадающего в сталеразливочный ковш.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to methods for extracting metal, and design features of the neck of the converter unit to reduce the proportion of slag entering the steel-pouring ladle.

При выпуске металла из конвертерного через леточное отверстие вовлекается шлаковый расплав, находящийся над металлом, путем эжекции, тем самым увеличивая присутствие нежелательных неметаллических включений в готовом металле.When metal is tapped out of the converter through the tap hole, the slag melt located above the metal is drawn in by ejection, thereby increasing the presence of unwanted non-metallic inclusions in the finished metal.

Низкий уровень металла создает воронку-кратер над леточным отверстием конвертера, вовлекая шлаковый расплав в жидкий металл.The low metal level creates a crater-funnel above the converter tap hole, entraining the molten slag into the liquid metal.

Известно изобретение для разделения расплавов металла и шлака в виде дротика-юлы с плотностью больше плотности шлака (1,7-3,5 г/см³), но меньше плотности металла (7,8 г/см³) на уровне 4,2-6,6 г/см³, плавающего на границе раздела металл-шлак, а по завершении слива металла закупоривающего леточное отверстие, отсекая шлак [1].An invention is known for separating molten metal and slag in the form of a whirligig dart with a density greater than the density of the slag (1.7-3.5 g / cm ³ ), but less than the density of the metal (7.8 g / cm ³ ) at 4.2 -6.6 g / cm ³ , floating at the metal-slag interface, and upon completion of the metal drain, clogging the tap hole, cutting off the slag [1].

Сложность использования данного устройства состоит в том, что оно часто уплывает от заданной зоны при разгаре рабочего слоя футеровки конвертера, заваривается с леточным блоком футеровки, создавая аварийную ситуацию и неординарность, нарушая правила техники безопасности, Недостатком также является дороговизна манипулятора для транспортировки, кроме того сброс дротика-юлы в нужную точку затруднен в условиях ограниченной видимости, динамики пылегазовых потоков, высокого излучения, так как температура металла и шлака в период выпуска находится на уровне 1600-1680°C.The difficulty of using this device lies in the fact that it often floats away from the specified zone when the working layer of the converter lining is heated, it is welded with the taphole block of the lining, creating an emergency and originality, violating safety rules. whirligig dart to the desired point is difficult in conditions of limited visibility, dynamics of dust and gas flows, high radiation, since the temperature of the metal and slag during the release period is at the level of 1600-1680 ° C.

Наиболее используемым вариантом для уменьшения массы шлака, вовлекаемого в поток металла, является увеличение уровня (толщины слоя) металла над леточным отверстием и отведение шлакового слоя как можно выше. В прототипе-конструкции конвертера средняя и донная часть делается конусной для увеличения глубины металла над леткой при наклоне агрегата [2].The most used option for reducing the mass of slag entrained in the metal flow is to increase the level (thickness of the layer) of the metal above the tap hole and remove the slag layer as high as possible. In the prototype-design of the converter, the middle and bottom part is made conical to increase the depth of the metal above the tap hole when the unit is tilted [2].

Основными недостатками при использовании данной конструкции конвертера являются: снижение удельного объема рабочего пространства конвертера, что ведет к выбросам металла и шлака через летку и горловину во время продувки кислородом, ступенчатая система кладки футеровки, что ведет к пересортице огнеупоров и снижению стойкости отдельных участков футеровки.The main disadvantages when using this converter design are: a decrease in the specific volume of the converter working space, which leads to emissions of metal and slag through the tap hole and throat during oxygen blowing, a stepped lining stacking system, which leads to re-grading of refractories and a decrease in the resistance of individual sections of the lining.

Задача изобретения - создание дополнительного огнеупорного элемента футеровки горловины конвертера, обеспечивающего повышенные технико-экономические показатели процесса.The objective of the invention is to create an additional refractory element for the lining of the converter neck, which provides improved technical and economic parameters of the process.

Технический результат достигается тем, что с целью повышения качества стали, выплавляемой в конвертере, путем снижения доли неметаллических включений из шлакового расплава в период выпуска металла в район горловины производится намывание затвердевающего шлака с созданием ложного порога в виде плоского сегмента.The technical result is achieved by the fact that in order to improve the quality of steel smelted in the converter, by reducing the proportion of non-metallic inclusions from the molten slag during the period of metal tapping into the throat region, the solidifying slag is washed with the creation of a false threshold in the form of a flat segment.

На фиг. 1 представлен конвертер с кожухом и футеровкой 1, расплав металла 2, шлаковый расплав 3, леточный блок 4 и намытый огнеупорный порог 5. На фиг. 2 показана профильная проекция фиг. 1FIG. 1 shows a converter with a jacket and a lining 1, a metal melt 2, a slag melt 3, a taphole block 4 and a washed-in refractory threshold 5. FIG. 2 shows a profile view of FIG. one

Способ выпуска металла из конвертера выглядит следующим образом.The way to release metal from the converter is as follows.

После подачи первых порций металла в сталеразливочный ковш производится попеременный наклон и подъем конвертера, при этом охлажденный шлак на поверхности металла в районе горловины гребнями волн накатывается на футеровку, совмещая мениск зеркала шлака на предельный уровень платины и формируя плоский сегмент высокой прочности.After the first portions of metal are fed into the steel-pouring ladle, the converter is tilted and lifted alternately, while the cooled slag on the surface of the metal in the region of the neck is rolled by wave crests onto the lining, aligning the meniscus of the slag mirror to the limiting level of platinum and forming a flat segment of high strength.

Поддерживая максимальный уровень жидкого металла покачивания, производят с большей частотой подъем и опускание конвертера для предотвращения формирования воронки-кратера.Maintaining the maximum level of the liquid metal of swaying, the converter is raised and lowered with greater frequency to prevent the formation of a crater-crater.

По появлению первых признаков наличия шлака в струе, что определяется визуально и камерой инфракрасного излучения, производится подрыв струи путем максимальной скорости разворота конвертера и перевод агрегата в вертикальное положение.Upon the appearance of the first signs of slag in the jet, which is determined visually and by the infrared camera, the jet is blasted by the maximum speed of the converter turning and the unit is transferred to a vertical position.

Намытую шлаком платину совком проталкивают в рабочее пространство конвертера, смешивая с отсеченным шлаком, доводя до уровня 7-14% MgO в смеси, и газообразным потоком азота смесь наносится на футеровку конвертера, образуя гарнисаж, стойкий к высоким температурам и с положительными показателями по механическим свойствам.Slag-soaked platinum is pushed with a scoop into the working space of the converter, mixing with cut-off slag, bringing to the level of 7-14% MgO in the mixture, and the mixture is applied to the converter lining by a gaseous stream of nitrogen, forming a skull resistant to high temperatures and with positive indicators in terms of mechanical properties ...

Пример конкретного выполнения производится на 350-тонном конвертере, когда после выплавки углеродистого полупродукта и приемлемых характеристик агрегатного и химического состава металла и шлака, а так же температуре производится слив расплава в ковш.An example of a specific implementation is produced on a 350-ton converter, when after smelting the carbonaceous intermediate product and acceptable characteristics of the aggregate and chemical composition of the metal and slag, as well as the temperature, the melt is drained into the ladle.

После первых порций металла, попавших в ковш, начинают формирование ложного порога путем послойного намыва шлака на футеровку горловины конвертера, проворачивая конвертер в наклон и подъем в течении всего периода выпуска металла. Гидродинамические потоки металла при колебании расплава назад-вперед не дают сформироваться воронке-кратеру в ванне. Диаметр леточного отверстия 170 мм, продолжительность выпуска 8 мин. Стойкость футеровки леточного блока 34 плавки.After the first portions of metal that have entered the ladle, the formation of a false threshold is started by layer-by-layer slag washing onto the lining of the converter neck, turning the converter in an inclination and rise during the entire period of metal tapping. Hydrodynamic metal flows when the melt vibrates back and forth do not allow the formation of a crater-funnel in the bath. Tap hole diameter 170 mm, release time 8 min. Durability of the taphole block lining 34 melt.

Контрольная камера инфракрасного излучения Amera-TSD-50 подает визуальный и звуковой сигнал на завершающем этапе выпуска о подсосе шлака. Оператор на пятом максимальном положения контроллера переводит агрегат в вертикальное положение, таким образом отсекая шлак от металла.The Amera-TSD-50 infrared control camera gives a visual and audible signal at the final stage of discharge about slag suction. The operator at the fifth maximum position of the controller moves the unit to a vertical position, thus cutting off the slag from the metal.

Массив ложного порога совком проталкивается внутрь конвертера, смешивается с оставшимся шлаком и раздувается газообразным азотом на рабочий слой футеровки.The false threshold massif is pushed into the converter with a scoop, mixed with the remaining slag and blown up with gaseous nitrogen onto the working layer of the lining.

Металл-сталь марки 08 пс доводится до стандартных показателей на агрегате печь-ковш и разли- 1 038902 вается на машине непрерывного литья заготовок.Metal-steel grade 08 ps is brought to standard parameters on a ladle furnace and poured on a continuous casting machine.

Представленный способ выпуска металла из конвертера позволяет улучшить качества стали и снизить угар по марганцу на 2,8%, по кремнию на 3,1%, по алюминию на 3,7%.The presented method of extracting metal from the converter allows improving the quality of steel and reducing waste for manganese by 2.8%, for silicon by 3.1%, and for aluminum by 3.7%.

ЛитератураLiterature

1. Заглушка для летки сталеплавильной печи. Патент РФ №2228500. F27D 3/15, С21С 5/46. Опубл. 05.10.2004 г.1. Plug for the taphole of the steelmaking furnace. RF patent No. 2228500. F27D 3/15, C21C 5/46. Publ. 05.10.2004

2. Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник М.В. и др./Машины и агрегаты металлургических заводов // том 2 /М. Металлургия. 1988г., стр. 155.2. Tselikov A.I., Polukhin P.I., Grebenik M.V. and others / Machines and units of metallurgical plants // volume 2 / M. Metallurgy. 1988, p. 155.

Claims

A method for tapping metal from a converter, including tilting the converter towards the tap hole, characterized in that after the formation of the first portions of metal in the steel-pouring ladle, artificial platinum is formed on the neck of the converter by alternately tilting and lifting the converter, rolling slag layer by layer onto the lining with wave crests.