RU2121512C1 - Способ выплавки стали в конвертере - Google Patents
Способ выплавки стали в конвертере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121512C1 RU2121512C1 RU97117392A RU97117392A RU2121512C1 RU 2121512 C1 RU2121512 C1 RU 2121512C1 RU 97117392 A RU97117392 A RU 97117392A RU 97117392 A RU97117392 A RU 97117392A RU 2121512 C1 RU2121512 C1 RU 2121512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- purge
- intensity
- metal
- slag
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах. Изобретение обеспечивает эффективную ликвидацию выбросов металла и шлака в процессе выплавки стали, увеличение выхода металла, производительности конвертеров, стойкости футеровки конвертеров, снижение расхода раскислителей и легирующих материалов. По способу выплавки стали при появлении выбросов снижают интенсивность кислородной продувки на 15-50%. Уменьшают высоту положения фурмы над уровнем спокойной ванны на 5-30 %. Продувают в течение 0,5-10,0% от времени продувки. Затем осуществляют плавное увеличение интенсивности продувки со скоростью 10-25 % через каждые 1-5 % времени продувки. 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах, и может быть использовано для ликвидации выбросов металла и шлака при кислородной продувке.
Известен способ выплавки стали в конвертере, включающий продувку металла кислородом, снижение интенсивности продувки при возникновении выбросов с последующим плавным увеличением расхода кислорода до нормы и присадки небольших порций извести или известняка (И.И.Борнацкий, В.Ф.Михневич, С.А.Яргин. Производство стали. Под ред. И.И.Борнацкого, Москва, "Металлургия", 1991, с. 130).
Недостатком данного способа является неэффективное управление ходом плавки при выбросах металла и шлака вследствие нерегламентированного режима кислородной продувки по снижению и последующему повышению интенсивности продувки. Поэтому снижение интенсивности продувки не всегда обеспечивает ликвидацию выбросов, кроме того, это приводит к повышению окисленности шлака и усилению частоты и интенсивности выбросов.
Присадки порций извести или известняка действительно на некоторое время способствуют снижению выбросов вследствие механического разрушения шлаковой пены, но одновременно приводят к снижению температуры шлакового расплава и увеличению в нем окислов, что в дальнейшем приводит к возобновлению выбросов.
Таким образом, способ не совершенен и его недостатками являются снижение выхода металла, увеличение времени продувки, снижение производительности конвертеров.
Известен способ выплавки стали в конвертере, включающий продувку металла кислородом, снижение интенсивности продувки для ликвидации возникших выбросов, кратковременный подъем фурмы и осаживание кислородными струями вспенившуюся ванну (В.Г.Воскобойников, В.А.Кудрин, А.М.Якушев "Общая металлургия" под ред. В.Г.Воскобойникова, Москва, "Металлургия", 1985, с. 206).
Недостатками данного способа являются низкий выход металла, снижение стойкости футеровки и производительности конвертеров.
Практика конвертерного производства показывает неэффективность способа при его реализации, плохое осаживание шлаковой пены струями кислорода, повышенный износ при этом футеровки горловины конвертера и в дальнейшем возобновление выбросов, что обычно заканчивается аварийным прекращением кислородной продувки и скачиванием шлака.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали в конвертере, включающий продувку металла кислородом, при появлении выбросов фурму опускают без снижения или с одновременным снижением интенсивности продувки, присаживают сыпучие (А. М.Бигеев. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. Челябинск: "Металлургия", Челябинское отделение, 1988, с. 304-305).
Недостатками данного способа являются низкий выход металла, снижение производительности конвертеров, повышенный расход сыпучих и чугуна.
Эффективность этого способа при его реализации в конвертерном производстве происходит из-за отсутствия строго регламентированного режима кислородной продувки в процессе ликвидации выбросов, а именно отсутствует конкретная величина опускания фурмы без снижения при этом интенсивности кислородной продувки, а также при снижении интенсивности, кроме того, не отражена величина снижения самой интенсивности продувки. Таким образом, не представлена технология ликвидации выбросов с осуществлением определенных технологических или технических приемов в определенных пределах и определенной последовательности. Присадка сыпучих в виде извести, доломита и известняка не обеспечивала ликвидацию выбросов, а часто наоборот их инициировала, что лишь приводило к увеличению перерасхода сыпучих: извести, доломита, известняка.
Таким образом, использование данного способа не обеспечивает эффективной ликвидации выбросов, увеличивает время продувки плавки, что снижает производительность конвертеров и стойкость футеровки, приводит к перерасходу сыпучих материалов, повышает расходный коэффициент чугуна.
Технический результат предполагаемого изобретения заключается в увеличении выхода металла, производительности конвертеров, стойкости футеровки конвертеров и снижении расхода сыпучих, раскислителей и легирующих, а также чугуна.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в конвертере, включающем продувку металла кислородом, опускание кислородной фурмы при появлении выбросов, снижение интенсивности кислородной продувки с последующим плавным ее увеличением до исходного, согласно изобретению при появлении выбросов вначале снижают интенсивность кислородной продувки на 15-50%, после чего высоту положения фурмы уменьшают на 5-30%, продувают так в течение 0,5-10,0% от времени продувки и затем осуществляют увеличение интенсивности продувки со скоростью 10-25% через каждые 1-5% от времени продувки.
Сущность заявляемого предложения заключается в следующем.
В условиях уже интенсивно осуществляющихся выбросов металла и шлака обычно наблюдается сильная метастабильность системы металл - шлак вследствие сильного переокисления последнего и взрывоподобного течения реакции окисления углерода металла с окислами шлака. Классический прием - опускание фурмы в этот момент приводит, как правило, лишь к увеличению жесткости кислородной продувки, повышению напора кислородной струи, что резко увеличивает перемешивание верхних слоев металла с переокисленным шлаком и интенсифицирует тем самым окисление углерода верхних слоев металла со шлаком, что сопровождается усилением мощности выбросов металла и шлака. Поэтому в период протекания выбросов наиболее целесообразно регламентированное снижение интенсивности кислородной продувки и опускание фурмы. Это приводит к резкому снижению мощности выбросов за счет уменьшения скорости обезуглероживания ванны. Регламентированный режим кислородной продувки (Hф, продувки) обеспечивает за счет более низкой скорости обезуглероживания и мощности перемешивания ванны постепенное снижение избыточной окисленности шлака и полную ликвидацию выбросов. Дальнейшее плавное регламентированное повышение интенсивности продувки позволяет выйти на исходную интенсивность без выбросов и переливов через горловину шлакометаллической эмульсии.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает эффективную ликвидацию выбросов металла и шлака. Это достигается за счет использования регламентированного режима кислородной продувки.
Снижение в начале интенсивности кислородной продувки на 15-50% обеспечивает далее опускание фурмы без каких-либо выбросов и переливов шлакометаллической эмульсии через грловину конвертера, т.к. при этом не повышается скорость обезуглероживания верхних слоев металла.
Уменьшение высоты положения фурмы на 5-30% после снижения интенсивности кислородной продувки обеспечивает большее заглубление фурмы в расплав и существенное при этом изменение структуры гидродинамики потоков металла ванны.
Продувка в таком режиме в течение 0,5-10,0% от времени кислородной продувки позволяет при новой структуре гидродинамики потоков металла ванны и более низкой скорости обезуглероживания плавно снизить избыточную окисленность шлака и стабилизировать процесс ведения плавки уже без выбросов и переливов шлакометаллической эмульсии через горловину конвертера.
Последующее увеличение интенсивности кислородной продувки со скоростью 10-25% через каждые 1-5% от времени продувки позволяет при плавном увеличении скорости обезуглероживания металла и мощности перемешивания ванны окончательно устранить избыточную окисленность шлака и вывести систему металл - шлак из метастабильного состояния по окисленности в состояние, более близкое к равновесному, что обеспечивает в дальнейшем стабильный ход плавки без выбросов и переливов шлакометаллической эмульсии через горловину конвертера.
Как показали многочисленные промышленные эксперименты, для обеспечения ликвидации угрозы выбросов и достижения высоких показателей конечных технологических параметров необходимо при появлении выбросов вначале снизить интенсивность кислородной продувки на 15-50%, уменьшить высоту положения фурмы на 5-30% и так продуть плавку в течение 0,5-10,0% от времени продувки.
Если вначале осуществляли не снижение интенсивности продувки, а опускание фурмы, то это приводило к увеличению мощности выбросов, снижению выхода металла, аварийным прекращениям плавки и скачиванию шлака.
Снижение интенсивности кислородной продувки менее 15% приводило к выбросам в момент опускания фурмы и в течение последующих 2 минут продувки, что снижало выход металла.
Снижение интенсивности кислородной продувки более 50% приводило к увеличению цикла плавки и выходу из строя кислородных фурм вследствие их работы в нерасчетном режиме истечения кислородной струи.
Уменьшение высоты положения фурмы менее 5% приводило к снижению выхода металла из-за сильных выбросов, т.к. не обеспечивалось существенного изменения структуры гидродинамики потоков металла и снижение избыточной окисленности шлака.
Уменьшение высоты положения фурмы более чем на 30% приводило к прогарам кислородных фурм, увеличению цикла плавки.
Продувка в таком режиме в течение менее 0,5% от времени кислородной продувки приводила к выбросам вследствие недостаточного времени для стабилизации процесса продувки при новой структуре гидродинамики потоков металла.
Продувка в течение более 10% от времени продувки приводила к увеличению цикла плавки и оказывалась нецелесообразной вследствие обеспечения эффективной стабилизации процесса ведения плавки.
После ликвидации выбросов и обеспечения стабилизации процесса ведения плавки для окончательного, в последующем, устранения избыточной окисленности шлака необходимо осуществлять увеличение интенсивности кислородной продувки со скоростью 10-25% через каждые 1-5% от времени продувки.
Увеличение интенсивности кислородной продувки со скоростью менее 10% приводило к увеличению цикла плавки, износу футеровки конвертера и оказывалось нецелесообразным из-за низкой скорости роста скорости обезуглероживания и мощности перемешивания ванны.
Увеличение интенсивности кислородной продувки со скоростью более 25% приводило к слабым выбросам металла и шлака, а также переливам шлакометаллической эмульсии через горловину конвертера.
Увеличение интенсивности кислородной продувки через интервалы менее чем 1% времени продувки приводило также к выбросам металла и шлака.
Увеличение интенсивности кислородной продувки через интервалы более чем 5% времени продувки оказывалось неэффективным и лишь приводило к увеличению цикла плавки и повышенному износу футеровки конвертера.
Таким образом, принципиальным отличием заявляемого технического решения является регламентированный режим кислородной продувки:
снижение интенсивности кислородной продувки на 15-50%, после чего уменьшение высоты положения фурмы над уровнем ванны на 5-30%, продувка в таком режиме 0,5-10% от времени продувки, увеличение интенсивности кислородной продувки со скоростью 10-25% через каждые 1-5% от времени продувки. Для оценки данного способа была проведена серия опытных плавок в соответствии с заявляемым предложением и прототипом.
снижение интенсивности кислородной продувки на 15-50%, после чего уменьшение высоты положения фурмы над уровнем ванны на 5-30%, продувка в таком режиме 0,5-10% от времени продувки, увеличение интенсивности кислородной продувки со скоростью 10-25% через каждые 1-5% от времени продувки. Для оценки данного способа была проведена серия опытных плавок в соответствии с заявляемым предложением и прототипом.
Пример осуществления предлагаемого способа (пример 1 таблицы).
В 350-тонный конвертер завалили 115 т лома, присадили 11 т извести, залили 285 т чугуна с температурой 1427oC, содержащего в процентах: 4,7 углерода, 0,75 кремния, 0,30 марганца, 0,065 фосфора и 0,025 серы. Осуществили продувку расплава кислородом сверху с интенсивностью 1200 м3/мин. В ходе кислородной продувки в конвертер присаживали порциями по 2 т известь в количестве 12 т, а также 2 т доломита и 0,45 т плавикового шпата. После израсходования 10500 м3 кислорода на плавку из конвертера через горловину произошел перелив шлакометаллической эмульсии с последующим через 5 с мощным выбросом шлака с металлом. Положение фурмы относительно уровня спокойной ванны в этот период составляло 2,5 м, интенсивность кислородной продувки - 1200 м3/мин. Сразу же интенсивность кислородной продувки была снижена до 905 м3/мин (снижение интенсивности на 32,5%) и высота положения кислородной фурмы над уровнем спокойной ванны снижена до 2,12 м (уменьшение высоты на 17,5%). После этого выбросы металла и шлака сразу же прекратились. При такой интенсивности продувки и положении фурмы осуществили продувку до израсходования 11700 м3 кислорода на плавку (5% от времени кислородной продувки). Затем осуществили повышение интенсивности кислородной продувки до исходного со скоростью 158 м3/мин (17,5%) через каждые 500 м3 израсходованного кислорода (2,5% от времени продувки). Дальнейшая продувка плавки осуществлялась стабильно и без выбросов металла и шлака. Продувку плавки закончили после израсходования 20000 м3 кислорода.
Пример осуществления известного способа (прототипа) (пример 1 прототипа таблицы).
В 350-тонный конвертер завалили 115 т лома, присадили 10 т извести, залили 286 т чугуна с температурой 1430oC, содержащего в процентах: 4,6 углерода, 0,75 кремния, 0,31 марганца, 0,60 фосфора и 0,025 серы. Осуществили продувку расплава кислородом сверху с интенсивностью 1200 м3/мин. В ходе кислородной продувки в конвертер присаживали порциями по 2 т известь в количестве 12 т, а также 2 т доломита и 0,45 т плавикового шпата. После израсходования 9750 м3 кислорода на плавку через горловину конвертера произошел перелив шлакометаллической эмульсии с последующим через 5 c мощным выбросом шлака с металлом. Положение фурмы относительно уровня спокойной ванны в этот период составляло 2,5 м, интенсивность кислородной продувки - 1200 м3/мин. Сразу же фурму опустили на 0,25 м до положения 2,25 м без изменения интенсивности кислородной продувки. После этого резко интенсифицировался процесс выбросов металла со шлаком, в результате чего кислородная продувка плавки была аварийно прекращена и было осуществлено скачивание шлака.
Пример осуществления известного способа (прототипа) (пример 2 прототипа таблицы).
Шихтовка плавки, режим и количество присадок осуществили в строгом соответствии с примером 1 прототипа.
После израсходования 9805 м3 кислорода на плавку через горловину конвертера произошел перелив шлакометаллической эмульсии с последующим через 5 с мощным выбросом шлака с металлом. Положение фурмы относительно уровня спокойной ванны в этот период составляло 2,5 м, интенсивность кислородной продувки - 1200 м3/мин. Сразу же опустили фурму на 0,25 м до 2,25 м с одновременным снижением при этом интенсивности кислородной продувки на 150 м3/мин до 1050 м3/мин. После этого процесс выбросов резко усилился, ведение процесса кислородного рафинирования плавки стал практически неуправляемым вследствие протекания мощных и интенсивных выбросов. Кислородная продувка была аварийно прекращена и было осуществлено скачивание шлака.
Результаты опытных плавок в 350-тонном конвертере в соответствии с заявляемым способом выплавки стали, а также плавки в соответствии с технологией прототипа приведены в таблице.
Сравнительный анализ двух способов показал, что при осуществлении предлагаемой технологии с соблюдением последовательности технологических операций и заявляемых технологических параметров обеспечивалась ликвидация выбросов, что приводило к увеличению выхода жидкого металла на 0,3%, сокращению цикла плавки на 10 мин, снижению скорости износа футеровки конвертера на 20%, сокращению расхода извести на 2,75 кг/т, известняка на 5,75 кг/т, доломита на 1 кг/т.
Claims (1)
- Способ выплавки стали в конвертере, включающий продувку металла кислородом, при появлении выбросов опускание кислородной фурмы, снижение интенсивности кислородной продувки с последующим плавным ее увеличением до исходного, отличающийся тем, что при появлении выбросов вначале снижают интенсивность кислородной продувки на 15 - 50%, затем уменьшают высоту положения фурмы над уровнем спокойной ванны на 5 - 30%, продувают так в течение 0,5 - 10,0% от времени продувки, после этого осуществляют увеличение интенсивности продувки со скоростью 10 - 25% через каждые 1 - 5% от времени продувки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117392A RU2121512C1 (ru) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Способ выплавки стали в конвертере |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117392A RU2121512C1 (ru) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Способ выплавки стали в конвертере |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2121512C1 true RU2121512C1 (ru) | 1998-11-10 |
RU97117392A RU97117392A (ru) | 1999-02-27 |
Family
ID=20198247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97117392A RU2121512C1 (ru) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Способ выплавки стали в конвертере |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121512C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114427015A (zh) * | 2022-02-08 | 2022-05-03 | 山东钢铁集团永锋临港有限公司 | 一种控制转炉高铁水比冶炼过程平稳性的集成方法 |
-
1997
- 1997-10-22 RU RU97117392A patent/RU2121512C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Бигеев А.М. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988, с. 304 и 305. * |
Технологическая инструкция ТИ-105-СТ.КК-06-82. Выплавка стали в 350-Т конвертерах. - Череповец: 1982, с. 9-15. Борнацкий И.И. и др. Производство стали. - М.: Металлургия, 1991, с.130. Воскобойников В.Г. и др. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1985, с.206. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114427015A (zh) * | 2022-02-08 | 2022-05-03 | 山东钢铁集团永锋临港有限公司 | 一种控制转炉高铁水比冶炼过程平稳性的集成方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0152674A1 (en) | Process of making steel in converter using a great amount of iron-bearing cold material | |
RU2121512C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
KR20000042513A (ko) | 저규소 용선을 이용한 저린강의 전로정련방법 | |
FI67094B (fi) | Foerfarande foer att foerhindra att slaggmetall vaeller upp id pneumatisk under ytan skeende raffinering av staol | |
US4394165A (en) | Method of preliminary desiliconization of molten iron by injecting gaseous oxygen | |
RU2608008C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
RU2148659C1 (ru) | Способ производства трубной стали | |
KR100423452B1 (ko) | 전로 취련중 용철의 탈황방법 | |
KR900004158B1 (ko) | 금속 및 금속 합금의 정련시 오염 원소의 제거방법 | |
RU2123056C1 (ru) | Способ продувки конвертерной ванны | |
RU2124568C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
JPS6333512A (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
RU1319561C (ru) | Способ продувки низкомарганцовистого чугуна в конвертере | |
SU1289891A1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
RU2112045C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
KR850001607B1 (ko) | 염기성 산소정련로에서 내화라이닝의 수명연장법 | |
RU2125100C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
RU2179586C1 (ru) | Способ производства стали в кислородном конвертере | |
SU1604165A3 (ru) | Способ производства стали в конвертере | |
RU2159289C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
RU2289630C2 (ru) | Способ металлургической переработки ванны расплавленного металла | |
SU1216214A1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертерах | |
RU2126840C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
SU988879A1 (ru) | Способ продувки металла кислородом | |
RU1774958C (ru) | Способ выплавки стали в двухванном сталеплавильном агрегате |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131023 |