RU2107736C1

RU2107736C1 - Method of steel melting in converter

Info

Publication number: RU2107736C1
Application number: RU97101361A
Authority: RU
Inventors: В.М. Кукарцев; Б.А. Чумарин; Д.В. Захаров; И.В. Сафонов; Н.М. Караваев; Ю.Ф. Суханов; В.Н. Хребин; В.И. Лебедев
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1998-03-27

Abstract

FIELD: metallurgy, more specifically, steel melting in converter. SUBSTANCE: the offered method includes supply of scrap to converter, pouring of liquid iron into it, blowing of melt with oxygen from atop through lance, and also, supply to converter of mixture of slag-forming additives based on lime. Slag-forming additives are used in form of burnt mixture of lime and converter slag with consumption of 20-100 kg per ton of steel with converter slag portion in the mixture within 5-30 wt.%. 20-60 wt.% of mixture is supplied to converter before pouring of iron, and the remaining part is supplied in course of melt blowing up to expiration of 85-95% of blowing total time. EFFECT: higher output of converter and provision of processing of irons with low content of manganese. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к выплавке стали в конвертере. The invention relates to metallurgy, and more particularly to steelmaking in a converter.

Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки стали в конвертере, включающий загрузку в конвертер лома, заливку в него жидкого чугуна, продувку расплава кислородом сверху через фурму, а также подачу в конвертер по ходу продувки шлакообразующих добавок. В качестве шлакообразующих добавок используют известь с компонентами в виде плавикового шпата, оксидов железа и марганца, различных фторидов и др. The closest in technical essence is the method of steelmaking in the converter, including loading scrap into the converter, pouring molten iron into it, blowing the melt with oxygen from above through the lance, and also supplying slag-forming additives to the converter along the blowing path. As slag-forming additives, lime is used with components in the form of fluorspar, iron and manganese oxides, various fluorides, etc.

Недостатком известного способа является недостаточное ранее формирование шлака в начале продувки. Это объясняется тем, что в загружаемой смеси извести с различными добавками отсутствуют или присутствуют в недостаточном количестве компоненты, способствующие быстрому растворению извести. В этих условиях вследствие недостаточной продолжительности контакта расплава со шлаком не успевает завершиться процесс его дефосфорации и десульфурации. При продувке происходит повышенный вынос капель расплава с отходящими газами и заметаливание фурмы, увеличивается угар железа. Кроме того, при переработке чугуна с низким содержанием марганца необходимы добавки дорогостоящего ферромарганца для ускорения шлакообразования и получение в выпускаемой стали необходимого его содержания. Сказанное приводит к уменьшению выхода годной стали и к снижению производительности конвертера. The disadvantage of this method is the earlier insufficient formation of slag at the beginning of the purge. This is due to the fact that in the loaded lime mixture with various additives there are no or inadequate components contributing to the rapid dissolution of lime. Under these conditions, due to the insufficient duration of the contact of the melt with the slag, the process of its dephosphorization and desulfurization does not have time to complete. When purging, there is an increased removal of droplets of the melt with exhaust gases and fouling of the tuyeres, and the burning of iron increases. In addition, in the processing of cast iron with a low manganese content, additives of expensive ferromanganese are necessary to accelerate slag formation and obtain the necessary content in the steel produced. The foregoing leads to a decrease in the yield of steel and to a decrease in the performance of the converter.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности конвертера и обеспечении возможности переработки чугунов с малым содержанием марганца. The technical effect when using the invention is to increase the productivity of the converter and provide the possibility of processing cast irons with a low content of manganese.

Указанный технический эффект достигается тем, что в способе выплавки стали в конвертере, включающем подачу в конвертер лома, заливку в него жидкого чугуна, продувку расплава кислородом сверху через фурму, а также подачу в конвертер смеси шлакообразующих добавок на основе извести, что в качестве шлакообразующих добавок используют обожженную смесь извести и конвертерного шлака с расходом 20-100 кг/т стали с долей в смеси конвертерного шлака в пределах 5-30 масс. %. 20-60 масс. % смеси подают в конвертер до заливки в него чугуна, а остальную часть массы смеси подают по ходу продукции расплава до истечения 85-95% всего времени продувки. The indicated technical effect is achieved by the fact that in the method of steel smelting in a converter, which includes scrap scrap, pouring molten iron into the converter, blowing the melt with oxygen from above through a tuyere, and supplying lime-based slag-forming additives to the converter, which as slag-forming additives use a calcined mixture of lime and converter slag with a flow rate of 20-100 kg / t of steel with a share in the mixture of converter slag within 5-30 mass. % 20-60 mass. % of the mixture is fed into the converter before cast iron is poured into it, and the rest of the mixture mass is fed along the melt production until 85-95% of the total purge time elapses.

Повышение производительности конвертера будет происходить вследствие сокращения времени продувки расплава за счет ускоренного растворения извести и усвоения шлакообразующих добавок в первый период продувки, а также уменьшения интенсивности и количества выбросов расплава из конвертера. Это объясняется тем, что подаваемая обожженная смесь содержит образования типа феррита кальция, что устраняет время на их образование после подачи смеси в конвертер. В процессе обжига смеси происходит взаимное обогащение твердых кусков конвертерного шлака окислами кальция, а также обогащение твердых кусков извести составляющими конвертерного шлака. При этом устраняется измельчение смеси в процессе ее транспортировки в конвертер за счет упрочнения кусков извести, что приводит к уменьшению выбросов и рассеиванию смеси в процессе ее подачи в конвертер. The increase in converter productivity will occur due to a reduction in the time of melt purging due to the accelerated dissolution of lime and assimilation of slag-forming additives in the first purge period, as well as a decrease in the intensity and amount of melt emissions from the converter. This is because the fed calcined mixture contains formations such as calcium ferrite, which eliminates the time for their formation after the mixture is fed into the converter. In the process of firing the mixture, mutual enrichment of solid pieces of converter slag with calcium oxides occurs, as well as enrichment of solid pieces of lime with components of converter slag. This eliminates the grinding of the mixture during its transportation to the converter due to the hardening of pieces of lime, which leads to a reduction in emissions and dispersion of the mixture in the process of feeding it to the converter.

Обеспечение возможности переработки чугунов с малым содержанием марганца достигается тем, что для ускорения шлакообразования в первый период продувки роль добавок марганца выполняют окислы железа, находящиеся в конвертерном шлаке. The possibility of processing cast irons with a low manganese content is achieved by the fact that in order to accelerate slag formation in the first purge period, the role of manganese additives is played by iron oxides in converter slag.

Диапазон значений расхода обожженной смеси извести и конвертерного шлака в пределах 20-100 кг/т стали объясняется физико-химическими закономерностями шлакообразования в конвертере. При меньших значениях будет увеличиваться время шлакообразования. При больших значениях будет происходить перерасход смеси без дальнейшего сокращения времени шлакообразования. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера. The range of flow rates of the calcined mixture of lime and converter slag within 20-100 kg / t of steel is explained by the physicochemical laws of slag formation in the converter. At lower values, the time of slag formation will increase. At high values, the mixture will overrun without further reduction in the time of slag formation. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the converter.

Диапазон значений содержания в смеси конвертерного шлака в пределах 5-30 масс. % объясняется физико-химическими закономерностями шлакообразования при обработке чугуна с низким содержанием марганца. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая интенсивность шлакообразования. При больших значениях не будет обеспечиваться необходимое значение основности шлака. Указанный диапазон устанавливают в обратной зависимости от величины содержания марганца в чугуне. The range of values of the content in the mixture of converter slag in the range of 5-30 mass. % is explained by the physicochemical laws of slag formation during the processing of cast iron with a low manganese content. At lower values, the necessary slag formation intensity will not be provided. At high values, the necessary slag basicity value will not be provided. The specified range is set in inverse proportion to the value of the manganese content in cast iron.

Диапазон значений массы смеси в пределах 20-60 масс.%, подаваемой в конвертер до заливки в него чугуна, объясняется физико-химическими закономерностями интенсивности шлакообразования после заливки чугуна. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая интенсивность шлакообразования в первый период продувки. При больших значениях будет происходить переохлаждение заливаемого чугуна сверх допустимых значений. Указанный диапазон устанавливают в прямой зависимости от емкости конвертера. The range of the mass of the mixture in the range of 20-60 wt.%, Supplied to the converter before casting iron in it, is explained by the physicochemical laws of the intensity of slag formation after casting iron. At lower values, the necessary intensity of slag formation in the first purge period will not be provided. At large values, supercooling of cast iron will occur over permissible values. The specified range is set in direct proportion to the capacity of the converter.

Диапазон значений окончания подачи всей массы смеси до истечения 85-95% всего времени продувки объясняется физико-химическими закономерностями шлакообразования в последний период продувки расплава. При меньших значениях не будет обеспечиваться полный процесс дефосфорации и десульфурации расплава. При больших значениях возможны выбросы шлака и расплава из конвертера. Указанный диапазон устанавливают в обратной зависимости от емкости конвертера. The range of values of the end of the supply of the entire mass of the mixture before 85-95% of the total purge time has elapsed is due to the physicochemical laws of slag formation in the last period of melt purging. At lower values, the complete process of dephosphorization and desulfurization of the melt will not be ensured. At high values, slag and melt emissions from the converter are possible. The specified range is set in inverse proportion to the capacity of the converter.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "Inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения. Below is an embodiment of the invention that does not exclude other options within the scope of the claims.

Пример. В конвертер загружают металлический лом, заливают чугун с температурой 1350-1450^oC и подают в него смесь шлакообразующих добавок на основе извести. В процесс выплавки расплав продувают кислородом сверху через фурму с расходом 50-60 м³/т с чистотой не менее 99,5%. В качестве шлакообразующих добавок используют обожженную смесь извести и конвертерного шлака с расходом 20-100 кг/т стали в смеси конвертерного шлака в пределах 5-30 масс. %. Обожженную смесь получают во вращающейся известково-обжигательной печи. При этом 20-60% всей массы смеси подают в конвертер до заливки в него чугуна, а остальную часть массы смеси по ходу продувки расплава подают до истечения 85-95% всего времени продувки.Example. Scrap metal is loaded into the converter, cast iron with a temperature of 1350-1450 ^o C is poured and a mixture of lime-based slag-forming additives is fed into it. During the smelting process, the melt is blown with oxygen from above through a lance with a flow rate of 50-60 m ³ / t with a purity of at least 99.5%. As slag-forming additives, a calcined mixture of lime and converter slag is used with a flow rate of 20-100 kg / t of steel in a converter slag mixture in the range of 5-30 mass. % The calcined mixture is obtained in a rotary calcareous kiln. In this case, 20-60% of the total mass of the mixture is fed into the converter before casting iron into it, and the rest of the mass of the mixture during the melt blowing is fed until 85-95% of the total blowing time has elapsed.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method with various technological parameters.

В первом примере вследствие малых значений технологических параметров увеличивается время шлакообразования, не достигается необходимое значение основности шлака. In the first example, due to the small values of the technological parameters, the time of slag formation increases, the necessary value of the basicity of slag is not achieved.

В пятом примере вследствие больших значений технологических параметров происходит переохлаждение заливаемого чугуна, происходит перерасход шлакообразующих добавок. In the fifth example, due to the large values of the technological parameters, supercooling of cast iron takes place, and slag-forming additives are overused.

В шестом примере-прототипе вследствие отсутствия конвертерного шлака в смеси подаваемых шлакообразующих добавок на основе извести удлиняется процесс шлакообразования в первый период продувки, при этом для достижения необходимых значений основности шлака требуется применение дорогостоящего ферромарганца. In the sixth prototype example, due to the absence of converter slag in the mixture of lime-based slag-forming additives supplied, the slag formation process in the first purge period is lengthened, and the use of expensive ferromanganese is required to achieve the required slag basicity.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие подачи в конвертер обоженной смеси извести и конвертерного шлака в необходимых массовых и временных пределах обеспечивается снижение времени шлакообразования в начале процесса продувки, устраняется необходимость применения дорогостоящего ферромарганца. При этом появляется возможность переработки маломарганцовистого чугуна. In optimal examples 2-4, due to the flow of lime and converter slag to the converter in the required mass and time limits, slag formation time is reduced at the beginning of the purge process, eliminating the need for expensive ferromanganese. At the same time, it becomes possible to process low-manganese cast iron.

Применение изобретения позволяет повысить производительность конвертера на 6-8% при одновременном устранении применения ферромарганца. The use of the invention allows to increase the productivity of the Converter by 6-8% while eliminating the use of ferromanganese.

Claims

A method of steel smelting in a converter, comprising supplying scrap to the converter, pouring molten iron into it, blowing the melt with oxygen from above through a tuyere, and also supplying a mixture of lime-based slag-forming additives to the converter, characterized in that the calcined lime and converter slag with a flow rate of 20-100 kg / t of steel with a share in the converter slag mixture in the range of 5-30 wt.%, while 20-60 wt.% of the mixture is fed to the converter before cast iron is poured into it, and the rest of the mixture weight is fed along the way about uvki melt before the expiration of 85 - 95% of the blowing time.