RU2150512C1

RU2150512C1 - Method of steel melting in converter

Info

Publication number: RU2150512C1
Application number: RU98121479A
Authority: RU
Inventors: В.Б. Амбарцумов; Ю.Н. Давыдов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-10

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, particularly, steel making in oxygen converters. SUBSTANCE: method includes charge of scrap into converter, turning of converter to side opposite to charging side relative to its horizontal axis through angle of 80-110 deg. Then converter is turned to charging side relative to its vertical axis through angle of 45-110 deg and placed for pouring of pig iron and subjected to oxygen blowing. EFFECT: higher stability of converter lining due to reduced rate of lining wear, reduced consumption of refractories, higher productivity of converters and increased yield of metal, reduced consumption of deoxidizing and alloying materials. 2 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах. The present invention relates to the field of ferrous metallurgy, and more particularly to the production of steel in oxygen converters.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавки стали в конвертере, включающий завалку лома, наклон конвертера в противоположную от загрузки сторону, после чего установку конвертера под заливку чугуна, заливку чугуна, кислородную продувку. The closest in technical essence and the achieved effect is the method of steel smelting in the converter, including filling the scrap, tilting the converter in the opposite direction from the load, then installing the converter under cast iron, cast iron casting, oxygen blowing.

(Якушев А.М. "Справочник конвертерщика", Челябинск, "Металлургия", Челябинское отделение, 1990, с. 235 - 236). (Yakushev AM "Directory Converter", Chelyabinsk, "Metallurgy", Chelyabinsk branch, 1990, S. 235 - 236).

Недостатком известного способа является низкая стойкость футеровки завалочной стороны конвертера, что приводит к значительному увеличению расхода огнеупоров на подварку. The disadvantage of this method is the low resistance of the lining of the filling side of the Converter, which leads to a significant increase in the consumption of refractories for welding.

Осуществление операции подварки футеровки конвертера резко снижает производительность конвертера по производству стали. Кроме этого, каждая подварка конвертера приводит к ухудшению материально-теплового баланса плавки и, как следствие этого, к вынужденной перешихтовке плавки в сторону снижения расхода лома и увеличения чугуна, что значительно повышает себестоимость стали. The implementation of the operation of welding the lining of the converter dramatically reduces the performance of the Converter for the production of steel. In addition, each conversion of the converter leads to a deterioration in the material and heat balance of the smelting and, as a consequence, to a forced re-smelting of the smelter in the direction of reducing scrap consumption and increasing pig iron, which significantly increases the cost of steel.

В случае неиспользования после подварки футеровки завалочной стороны конвертера повышенного расхода чугуна, увеличивается число плавок с додувками на температуру, из-за дефицита тепла, что резко снижает стойкость футеровки конвертера и выход металла в связи с повышением окисленности шлака и металла, и как следствие этого, увеличения расхода раскислителей и легирующих материалов при осуществлении режима раскисления и легирования металла в стальковше. Дополнительно затрачивается расход кислорода на плавку. In the case of non-use after welding the lining of the filling side of the converter with an increased consumption of cast iron, the number of heats with blowing by temperature increases due to heat shortage, which sharply reduces the resistance of the converter lining and the metal yield due to increased oxidation of slag and metal, and as a result, increase the consumption of deoxidizers and alloying materials during the implementation of the deoxidation and alloying of metal in the steel ladle. Additionally spent oxygen consumption for smelting.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении производительности конвертера, выхода металла, стойкости футеровки конвертеров, снижении расхода чугуна, огнеупорных материалов на подварки загрузочной стороны футеровки конвертеров, расхода раскислителей и легирующих материалов, кислорода на продувку и на операции раздува конечного шлака для осуществления подварки футеровки конвертеров. The technical result of the invention consists in increasing the productivity of the converter, the metal yield, the durability of the lining of the converters, reducing the consumption of cast iron, refractory materials for welding the loading side of the lining of the converters, the consumption of deoxidizers and alloying materials, oxygen for blowing and for the operation of blowing the final slag for welding the lining of converters .

Указанный технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку лома, наклон конвертера в противоположную от загрузки сторону, после чего установку конвертера под заливку чугуна, заливку чугуна, кислородную продувку, согласно предлагаемому изобретению после завалки лома конвертер поворачивают в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 80^o...110^o, затем конвертер поворачивают в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45^o-110^o, после чего конвертер устанавливают под заливку чугуна.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of steelmaking in the converter, including scrap filling, the converter is tilted in the opposite direction from the load, after which the converter is mounted under cast iron, cast iron, oxygen blowing, according to the invention, the converter is turned in the opposite direction after scrap filling from the load side in relation to its horizontal axis at an angle of 80 ^o ... 110 ^o , then the converter is turned in the direction of the load relative to its vertical axis at an angle of 45 ^o -110 ^o , after h its converter is installed under cast iron casting.

Кроме этого, возможно использовать следующую схему раскантовки конвертера: после завалки в конвертер лома, на лом присаживаются сыпучие, затем конвертер поворачивают в сторону заливки чугуна до горизонтального положения, после чего конвертер медленно устанавливают под заливку чугуна. In addition, it is possible to use the following layout of the converter: after filling the scrap converter, loose ones sit on the scrap, then the converter is turned in the direction of cast iron pouring to a horizontal position, after which the converter is slowly installed under the cast iron casting.

Сущность заявляемого предложения заключается в следующем. The essence of the proposed proposal is as follows.

Осуществление операции завалки лома с последующим регламентированным режимом раскантовки конвертера обеспечивает нахождение значительного количества скрапа в секторе загрузочной стороны футеровки конвертера. В результате этого в период заливки чугуна в конвертер, струя чугуна уже не бьет в огнеупоры загрузочной стороны футеровки конвертера и не воздействует на них как механический абразив, что обычно происходит при осуществлении технологии прототипа, а попадает на лом, лежащий на поверхности футеровки. Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает нахождение лома на загрузочной стороне футеровки конвертера и ее защиту от механического воздействия струи чугуна в период его заливки. The implementation of the operation of filling the scrap with the subsequent regulated mode of beveling the converter ensures that a significant amount of scrap is found in the sector of the loading side of the converter lining. As a result, during casting of cast iron into the converter, the stream of cast iron no longer hits the refractories of the loading side of the converter lining and does not act on them as a mechanical abrasive, which usually happens when implementing the prototype technology, but falls onto scrap lying on the surface of the lining. Thus, the proposed technical solution ensures that the scrap is located on the loading side of the converter lining and is protected from the mechanical effects of the cast iron jet during pouring.

Осуществление предлагаемой технологии позволяет резко сократить скорость износа футеровки загрузочной стороны конвертера, что приводит к значительному сокращению числа операций подварки конвертера. В свою очередь, сокращение числа операций подварки конвертеров приводит: к увеличению производительности конвертеров, возможности использовать сбалансированную шихтовку плавки с меньшим расходом чугуна, сокращению числа додувок на "температуру", увеличению выхода металла, стойкости футеровки конвертеров, снижению расхода раскислителей и легирующих материалов. Implementation of the proposed technology can drastically reduce the wear rate of the lining of the loading side of the converter, which leads to a significant reduction in the number of converter welding operations. In turn, the reduction in the number of operations of converting converters leads to: an increase in the productivity of converters, the ability to use a balanced blend of smelting with a lower consumption of cast iron, a reduction in the number of blow-offs by “temperature”, an increase in the yield of metal, a durability of the lining of converters, and a decrease in the consumption of deoxidizers and alloying materials.

Как показали многочисленные промышленные эксперименты, для достижения высоких показателей конечных технологических параметров, необходимо соблюдать последовательность осуществления технологических операций с обязательным выполнением граничных пределов заявляемого технического решения. As numerous industrial experiments have shown, in order to achieve high indices of the final technological parameters, it is necessary to observe the sequence of technological operations with the obligatory fulfillment of the boundary limits of the claimed technical solution.

Так, при повороте конвертера после завалки лома в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол меньше 80^o происходило неудовлетворительное распределение лома по площади конвертера и создавало трудности для осуществления операции заливки чугуна, из-за наличия лома в большом количестве на горловине конвертера, в результате цикл плавки увеличивался.So, when turning the converter after filling the scrap in the direction opposite to the load with respect to its horizontal axis by an angle less than 80 ^o , the scrap was not distributed satisfactorily over the converter area and created difficulties for the casting operation, due to the presence of large amounts of scrap in the neck converter, as a result, the melting cycle increased.

При повороте конвертера, после завалки лома, в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол более 110^o происходило снижение наличия лома на загрузочной стороне конвертера, что приводило к увеличению скорости износа футеровки загрузочной стороны, увеличению числа подварок, снижению стойкости футеровки из-за повышения числа додувок на "температуру", выходу металла, производительности конвертеров, увеличению расхода чугуна, дополнительному расходу кислорода, раскислителей и легирующих материалов.When turning the converter, after filling the scrap, in the direction opposite to the load with respect to its horizontal axis by an angle of more than 110 ^o, there was a decrease in the presence of scrap on the loading side of the converter, which led to an increase in the wear rate of the loading side lining, an increase in the number of welds, and a decrease in the lining resistance due to an increase in the number of blow-offs for “temperature”, metal yield, converters productivity, increased consumption of cast iron, additional consumption of oxygen, deoxidizing agents and alloying materials.

При повороте конвертера уже в сторону загрузки, после первой раскантовки конвертера относительно его вертикальной оси на угол менее 45^o происходило снижение наличия лома на загрузочной стороне конвертера, что приводило к увеличению скорости износа футеровки, цикла плавки, снижению выхода металла, увеличению расхода чугуна, раскислителей и легирующих материалов.When the converter was turned already towards the load, after the first edge of the converter relative to its vertical axis by an angle less than 45 ^o, there was a decrease in the presence of scrap on the loading side of the converter, which led to an increase in the rate of wear of the lining, melting cycle, lower metal yield, increased consumption of cast iron, deoxidizers and alloying materials.

Поворачивание конвертера уже в сторону загрузки после первой раскантовки конвертера относительно его вертикальной оси на угол более 110^o приводило к выпаданию части лома из конвертера, и повышению расходных коэффициентов чугуна на тонну выплавляемой стали.Turning the converter already towards the load after the first edge of the converter relative to its vertical axis by an angle of more than 110 ^o led to the loss of part of the scrap from the converter, and increased consumption ratios of cast iron per ton of steel being smelted.

Таким образом, принципиальным отличием заявляемого технического решения является регламентированный режим раскантовки конвертера, осуществляемый после завалки в конвертер лома, а именно: поворот конвертера в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол, 80^o - 110^o, затем поворот конвертера в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45^o-110^o, с последующей установкой конвертера под заливку чугуна, все это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна".Thus, the principal difference of the claimed technical solution is the regulated mode of converter’s beveling, carried out after filling the scrap into the converter, namely: turning the converter in the direction opposite to the load with respect to its horizontal axis at an angle of 80 ^o - 110 ^o , then turning the converter into side of the load relative to its vertical axis at an angle of 45 ^o -110 ^o , with the subsequent installation of the Converter for cast iron, all this allows us to conclude that the criterion of "novelty".

Для оценки существенности признаков данного способа была проведена серия опытных плавок в соответствии с заявляемым предложением и прототипом, результаты которых приведены в таблице. To assess the materiality of the features of this method, a series of experimental swimming trunks was carried out in accordance with the claimed proposal and prototype, the results of which are shown in the table.

Пример осуществления предлагаемого способа. An example implementation of the proposed method.

В 350-тонный конвертер завалили 100 т лома. In a 350-ton converter, 100 tons of scrap were dumped.

После завалки лома конвертер повернули в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 90^o, т.е. конвертер установили строго вертикально. Затем конвертер повернули в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 90^o, т.е. конвертер установили строго горизонтально. Весь сектор завалочной стороны конвертера был покрыт ломом, открытых участков футеровки не наблюдалось. После этого конвертер установили под заливку чугуна и осуществили его заливку. После выплавки металла и слива его и шлака из конвертера осуществили замер износа футеровки загрузочной стороны конвертера, который составил 1,2 мм/пл.After filling the scrap, the converter was turned in the opposite direction from the load with respect to its horizontal axis by an angle of 90 ^o , i.e. the converter was installed vertically. Then the converter was turned in the direction of loading relative to its vertical axis by an angle of 90 ^o , i.e. Converter installed strictly horizontally. The entire sector of the filling side of the converter was scraped, no open areas of the lining were observed. After that, the converter was installed for cast iron casting and its pouring. After smelting the metal and draining it and slag from the converter, we measured the wear of the lining of the loading side of the converter, which amounted to 1.2 mm / pl.

Пример осуществления известного способа (прототипа). An example implementation of the known method (prototype).

После завалки лома конвертер повернули в противоположную от загрузки сторону по отношению к его горизонтальной оси на угол 180^o, т.е. конвертер установили строго горизонтально. Затем конвертер повернули в сторону загрузки относительно его вертикальной оси на угол 45^o, т.е. установили под заливку чугуна. 90% Сектора завалочной стороны конвертера было с открытой футеровкой. Далее осуществили заливку чугуна. После выплавки металла и слива его и шлака из конвертера осуществили замер износа футеровки загрузочной стороны конвертера, который составил 4,4 мм/пл.After filling the scrap, the converter was turned in the opposite direction from the load with respect to its horizontal axis by an angle of 180 ^o , i.e. Converter installed strictly horizontally. Then the converter was turned in the direction of loading relative to its vertical axis by an angle of 45 ^o , i.e. set for cast iron casting. 90% of the feed side of the converter was open-lined. Next, cast iron was poured. After smelting the metal and draining it and slag from the converter, we measured the wear of the lining of the loading side of the converter, which amounted to 4.4 mm / pl.

Таким образом, сравнительный анализ двух способов показал, что при осуществлении предлагаемой технологии, с соблюдением последовательности технологических операций и заявляемых технологических параметров обеспечивалось сокращение цикла плавки на 6 мин, увеличение выхода металла на 0,4%, снижение скорости износа футеровки на 15%, снижение расхода чугуна, снижение расхода раскислителей и легирующих материалов на 5%, снижение расхода кислорода на 1500 м³ на плавку.Thus, a comparative analysis of the two methods showed that when implementing the proposed technology, observing the sequence of technological operations and the claimed technological parameters, the melting cycle was reduced by 6 minutes, the metal yield increased by 0.4%, the lining wear rate decreased by 15%, and the cast iron consumption, reduction of deoxidizing and alloying materials consumption by 5%, reduction of oxygen consumption by 1500 m ³ for melting.

Claims

1. A method of smelting steel in a converter, including filling the scrap, tilting the converter in the direction opposite to loading, then installing the converter under cast iron, cast iron, oxygen blowing, characterized in that after filling the scrap, the converter is turned in the opposite direction from loading to its horizontal axis at an angle of 80 - 110 ^o , then the converter is turned in the direction of loading relative to its vertical axis at an angle of 45 - 110 ^o , after which the converter is installed under cast iron casting.

2. The method according to claim 1, characterized in that after filling in the scrap converter, loose granules are planted on the scrap, then the converter is turned in the direction of cast iron pouring to a horizontal position, after which the converter is slowly installed for cast iron casting.