RU2159289C1 - Способ выплавки стали в конвертере - Google Patents
Способ выплавки стали в конвертере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159289C1 RU2159289C1 RU99114733A RU99114733A RU2159289C1 RU 2159289 C1 RU2159289 C1 RU 2159289C1 RU 99114733 A RU99114733 A RU 99114733A RU 99114733 A RU99114733 A RU 99114733A RU 2159289 C1 RU2159289 C1 RU 2159289C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- melt
- highly basic
- amount
- beginning
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к процессам выплавки стали в конвертере. Технический эффект - увеличение производительности процесса выплавки стали в конвертере, снижение угара железа, находящегося в шихте, сокращение расхода металлолома и увеличение выхода годного металла. Способ включает подачу в конвертер металлошихты в виде жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов, продувку расплава кислородом сверху через погружную фурму, изменение положения фурмы над уровнем расплава в спокойном состоянии и расхода кислорода. Время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава устанавливают по приведенной зависимости. В конвертеры подают высокоосновной агломерат с основностью преимущественно 2 - 5, который содержит, мас.%: SiO2 3 - 6, CaO 10 - 30, MgO 2,0 - 6,5, Al2O 0,5 - 1,5, MnO 1 - 4, FeO 12 - 18, Fe2O3 45 - 55. Количество металлолома устанавливают равным 0,14 - 0,30 и высокоосновного агломерата 0,007 - 0,07 от количества жидкого чугуна. Количество высокоосновного агломерата определяют в зависимости от P1 - содержания фосфора в жидком чугуне и его содержания Р2 в металла на повалке конвертера, по зависимости C = К3 • (P1 - Р2). 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к процессам выплавки стали в конвертере.
Наиболее близким по технической сущности является способ выплавки стали в конвертере, включающий подачу в конвертер металлошихты в виде жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов, высокоосновного агломерата, содержащего окислы кремния, кальция, магния и железа продувку расплава кислородом сверху через погружную форму, изменение по ходу продувки положения фурмы над уровнем расплава в спокойном состоянии и расхода кислорода. Продувку расплава в конвертере производят в два этапа с изменением положения фурмы над уровнем ванны в спокойном состоянии от начального положения до рабочего положения с одновременным изменением расхода кислорода от начального значения до рабочего в начальный период продувки. При этом количество металлолома и извести в завалке конвертера устанавливают соответственно равным 0,316 и 0,77 от количества жидкого чугуна в завалке.
/См. Технология производства стали в современных конвертерных цехах. С. В. Колпаков и др. М., Машиностроение, 1991, с. 24, 61-62, 83-91/.
Недостатком известного способа является недостаточная производительность выплавки стали в конвертере, повышенный угар железа, находящегося в шихте, а также повышенный расход дорогостоящего металлолома и расход кислорода на выплавку стали в конвертере. Это объясняется тем, что время первого периода продувки, состоящего из процесса наведения первичного шлака в ванне конвертера и сопровождающегося процессом опускания кислородной фурмы из начального верхнего положения в нижнее рабочее положение относительно уровня ванны расплава в спокойном состоянии превышает допустимые и необходимые по технологии выплавки значения.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в увеличении производительности процесса выплавки стали в конвертере, снижении угара железа, находящегося в шихте, в сокращении расхода металлолома и в увеличении выхода годного металла.
Указанный технический эффект достигают тем, что способ выплавки стали в конвертере включает подачу в конвертер металлошихты в виде жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов, высокоосновного агломерата, содержащего окислы кремния, кальция, магния и железа, продувку расплава кислородом сверху через погружную фурму, изменение по ходу продувки положения фурмы над уровнем расплава в спокойном состоянии и расхода кислорода.
Используют высокоосновной агломерат, дополнительно содержащий окислы алюминия и марганца при следующем содержании в нем окислов, мас.%:
SiO2 - 3-6
CaO - 10-30
MgO - 2,0-6,5
Al2O3 - 0,5-1,5
MnO - 1-4
FeO - 12-18
Fe2O3 - 45-55.
SiO2 - 3-6
CaO - 10-30
MgO - 2,0-6,5
Al2O3 - 0,5-1,5
MnO - 1-4
FeO - 12-18
Fe2O3 - 45-55.
Количество металлолома устанавливают в пределах 0,14 - 0,30 и высокоосновного агломерата - в пределах 0,007 - 0,07 от количества жидкого чугуна. Время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава устанавливают по зависимости
τ = K1•A•Q/(B+K2•C),
где τ - время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава, мин;
A - количество жидкого чугуна в металлошихте, т;
B - количество металлолома в металлошихте, и;
C - количество высокоосновного агломерата, т;
Q - расход кислорода, м3/мин•т расплава;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности наведения первичного шлака в конвертере в начале продувки расплава, равный 0,1-1,0 мин2•т/м3;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на образование первичного шлака и ведения процесса выплавки стали в конвертере, равный 6,0-9,5, безразмерный.
τ = K1•A•Q/(B+K2•C),
где τ - время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава, мин;
A - количество жидкого чугуна в металлошихте, т;
B - количество металлолома в металлошихте, и;
C - количество высокоосновного агломерата, т;
Q - расход кислорода, м3/мин•т расплава;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности наведения первичного шлака в конвертере в начале продувки расплава, равный 0,1-1,0 мин2•т/м3;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на образование первичного шлака и ведения процесса выплавки стали в конвертере, равный 6,0-9,5, безразмерный.
Количество высокоосновного агломерата, подаваемого в конвертер, устанавливают по зависимости
C = К3•(P1-P2),
где P1 - содержание фосфора в чугуне, мас.%;
P2 - необходимое содержание фосфора в металле на повалке конвертера, мас.%;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на процесс дефосфорации расплава в конвертере, равный 20-160, т/%.
C = К3•(P1-P2),
где P1 - содержание фосфора в чугуне, мас.%;
P2 - необходимое содержание фосфора в металле на повалке конвертера, мас.%;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на процесс дефосфорации расплава в конвертере, равный 20-160, т/%.
Основность высокоосновного агломерата составляет 2-5.
Увеличение производительности процесса выплавки стали в конвертере будет происходить вследствие сокращения времени наведения первичного шлака в конвертере в условиях замены в металлошихте части металлолома и шлакообразующих материалов высокоосновным агломератом определенного состава. Кроме того, использования в шихте высокоосновного агломерата приводит к снижению угара железа. При этом сокращается общий расход кислорода за счет уменьшения времени на период наведения первичного шлака в начале продувки стали в конвертере.
Диапазон количества металлолома в пределах 0,14 - 0,30 от количества жидкого чугуна объясняется теплофизическими закономерностями ведения плавки в конвертере. При меньших значениях в процессе плавки будет выделяться излишнее количество тепла, что приводит к интенсивному разрушению футеровки в конвертере. При больших значениях плавка будет "холодной", что приводит к увеличению времени продувки расплава и расхода кислорода.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от емкости конвертера.
Диапазон количества высокоосновного агломерата в пределах 0,007 - 0,07 от количества жидкого чугуна объясняется физико-химическими закономерностями наведения первичного шлака в начале продувки расплава в конвертере. При меньших значениях будет увеличиваться время наведения первичного шлака сверх допустимых значений. При больших значениях будет образовываться излишнее количество шлака, что приведет к разрушению огнеупорной футеровки конвертера.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от емкости конвертера.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K1 в пределах 0,1 - 1,0 объясняется физико-химическими закономерностями наведения первичного шлака в начале продувки расплава в конвертере. При меньших значениях время наведения первичного шлака будет выше допустимых значений. При больших значениях будет образовываться излишнее количество шлака, что приведет к интенсивному разрушению огнеупорной футеровки конвертера.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от емкости конвертера.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K2 в пределах 6,0-9,5 объясняется физико-химическими закономерностями влияния агломерата заявляемого состава на образование первичного шлака и ведения процесса выплавки стали в конвертере. При меньших значениях увеличивается время наведения первичного шлака в конвертере сверх допустимых значений. При больших значениях не будет образовываться достаточное количество первичного шлака.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от емкости конвертера.
Диапазон значений эмпирического коэффициента K3 в пределах 20-160 объясняется физико-химическими закономерностями дефосфорации расплава в конвертере в процессе выплавки стали в присутствии агломерата. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимый расход агломерата для достижения оптимального содержания фосфора в стали на повалке конвертера. При больших значениях будет увеличиваться расход агломерата сверх допустимых значений без дальнейшего снижения содержания в стали фосфора.
Указанный диапазон устанавливают в зависимости от содержания фосфора в чугуне.
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".
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.
Способ выплавки стали в конвертере осуществляют следующим образом.
Пример. В конвертер соответствующей емкости в пределах 100 - 350 т подают металлическую составляющую шихты в виде жидкого чугуна, металлолома, а также шлакообразующие материалы в виде извести и доломита. Расплав продувают сверху кислородом через погружную фурму и изменяют в начале продувки положение фурмы над уровнем расплава в спокойном состоянии, а также изменяют расход кислорода от начального значения до рабочего значения.
В конвертере дополнительно подают агломерат с различным содержанием в нем окислов элементов. Количество металлолома устанавливают в пределах 0,14-0,30 и агломерата в пределах 0,007-0,07 от количества жидкого чугуна, а время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава устанавливают по зависимости
τ = K1•A•Q/(B+K2•C),
где τ - время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава, мин;
A - количество жидкого чугуна в металлической составляющей шихты, т;
B - количество металлолома в металлической составляющей шихты, т;
C - количество агломерата в металлической составляющей шихты, т;
Q - расход кислорода, м3/мин•т жидкого металла;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности наведения первичного шлака в конвертере в начале продувки расплава, равный 0,1 - 1,0, мин2•т/м3;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния агломерата на образование первичного шлака и ведения процессе выплавки стали в конвертере, равный 6,0 - 9,5, безразмерный.
τ = K1•A•Q/(B+K2•C),
где τ - время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава, мин;
A - количество жидкого чугуна в металлической составляющей шихты, т;
B - количество металлолома в металлической составляющей шихты, т;
C - количество агломерата в металлической составляющей шихты, т;
Q - расход кислорода, м3/мин•т жидкого металла;
K1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности наведения первичного шлака в конвертере в начале продувки расплава, равный 0,1 - 1,0, мин2•т/м3;
K2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния агломерата на образование первичного шлака и ведения процессе выплавки стали в конвертере, равный 6,0 - 9,5, безразмерный.
Количество агломерата, подаваемого в конвертер, устанавливают по зависимости
C = K3•(P1 - P2),
где P1 - содержание фосфора в чугуне, мас.%;
P2 - необходимое содержание фосфора в металле на повалке конвертера, мас.%;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния агломерата на процесс дефосфорации расплава в конвертере, равный 20 - 160, т/%.
C = K3•(P1 - P2),
где P1 - содержание фосфора в чугуне, мас.%;
P2 - необходимое содержание фосфора в металле на повалке конвертера, мас.%;
K3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния агломерата на процесс дефосфорации расплава в конвертере, равный 20 - 160, т/%.
Cодержание окислов в агломерате устанавливают в пределах, мас.%:
SiO2 - 3-6
CaO - 10-30
MgO - 2,0-6,5
Al2O3 - 0,5-1,5
MnO - 1-4
FeO - 12-18
Fe2O3 - 45-55
Основность агломерата составляет 2-5.
SiO2 - 3-6
CaO - 10-30
MgO - 2,0-6,5
Al2O3 - 0,5-1,5
MnO - 1-4
FeO - 12-18
Fe2O3 - 45-55
Основность агломерата составляет 2-5.
Фурму опускают из начального положения, равного 3,0-4,5 м над уровнем расплава в спокойном состоянии до 1,5-2,2 м. Калибр сопел фурмы составляет 36 - 42 мм.
В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.
В первом и пятом примерах вследствие нерегламентированного количества подаваемого в конвертер агломерата не происходит уменьшение времени наведения первичного шлака, что приводит к увеличению общего времени продувки расплава. Не происходит также дефосфорация расплава до необходимых значений.
В оптимальных примерах вследствие подачи в конвертер необходимых количеств компонентов металлической составляющей шихты, в том числе агломерата, обеспечивается снижение времени наведения первичного шлака, а также происходит дефосфорация расплава до необходимых значений.
Применение изобретения позволяет увеличить производительность процесса выплавки стали на 5 - 10% и выход годной стали на 8 - 15%.
Claims (3)
1. Способ выплавки стали в конвертере, включающий подачу в конвертер металлошихты в виде жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов, высокоосновного агломерата, содержащего окислы кремния, кальция, магния и железа, продувку расплава кислородом сверху через погружную фурму, изменение по ходу продувки положения фурмы над уровнем расплава в спокойном состоянии и расхода кислорода, отличающийся тем, что используют высокоосновной агломерат, дополнительно содержащий окислы алюминия и марганца при следующем содержании в нем окислов, мас.%:
SiO2 - 3 - 6
СаО - 10 - 30
MgO - 2,0 - 6,5
Al2O3 - 0,5 - 1,5
MnO - 1 - 4
FeO - 12 - 18
Fe2O3 - 45 - 55,
при этом количество металлолома устанавливают в пределах 0,14 - 0,30 и высокоосновного агломерата - в пределах 0,007 - 0,07 от количества жидкого чугуна, а время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава устанавливают по зависимости
τ = K1•A•Q/(B+K2•C),
где τ - время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава, мин;
А - количество жидкого чугуна в металлошихте, т;
В - количество металлолома в металлошихте, т;
С - количество высокоосновного агломерата, т;
Q - расход кислорода, м3/мин • т расплава;
К1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности наведения первичного шлака в конвертере в начале продувки расплава, равный 0,1 - 1,0, мин2 • т/м3;
К2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на образование первичного шлака и ведения процесса выплавки стали в конвертере, равный 6,0 - 9,5, безразмерный.
SiO2 - 3 - 6
СаО - 10 - 30
MgO - 2,0 - 6,5
Al2O3 - 0,5 - 1,5
MnO - 1 - 4
FeO - 12 - 18
Fe2O3 - 45 - 55,
при этом количество металлолома устанавливают в пределах 0,14 - 0,30 и высокоосновного агломерата - в пределах 0,007 - 0,07 от количества жидкого чугуна, а время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава устанавливают по зависимости
τ = K1•A•Q/(B+K2•C),
где τ - время опускания фурмы из начального положения в начале продувки до рабочего положения при начале периода обезуглероживания расплава, мин;
А - количество жидкого чугуна в металлошихте, т;
В - количество металлолома в металлошихте, т;
С - количество высокоосновного агломерата, т;
Q - расход кислорода, м3/мин • т расплава;
К1 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности наведения первичного шлака в конвертере в начале продувки расплава, равный 0,1 - 1,0, мин2 • т/м3;
К2 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на образование первичного шлака и ведения процесса выплавки стали в конвертере, равный 6,0 - 9,5, безразмерный.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество высокоосновного агломерата, подаваемого в конвертер, устанавливают по зависимости
С = K3 • (P1 - P2),
где P1 - содержание фосфора в чугуне, мас.%;
P2 - необходимое содержание фосфора в металле на повалке конвертера, мас.%;
К3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на процесс дефосфорации расплава в конвертере, равный 20 - 160, т/%.
С = K3 • (P1 - P2),
где P1 - содержание фосфора в чугуне, мас.%;
P2 - необходимое содержание фосфора в металле на повалке конвертера, мас.%;
К3 - эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические закономерности влияния высокоосновного агломерата на процесс дефосфорации расплава в конвертере, равный 20 - 160, т/%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что основность высокоосновного агломерата составляет 2 - 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114733A RU2159289C1 (ru) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | Способ выплавки стали в конвертере |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114733A RU2159289C1 (ru) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | Способ выплавки стали в конвертере |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2159289C1 true RU2159289C1 (ru) | 2000-11-20 |
Family
ID=20222358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99114733A RU2159289C1 (ru) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | Способ выплавки стали в конвертере |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2159289C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716554C1 (ru) * | 2019-09-24 | 2020-03-12 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ выплавки стали в конвертере |
-
1999
- 1999-07-06 RU RU99114733A patent/RU2159289C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОЛПАКОВ С.В., и др. Технология производства стали в современных конвертерных цехах. - М.: Машиностроение, 1991, с. 24, 61, 62, 83 - 91. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716554C1 (ru) * | 2019-09-24 | 2020-03-12 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ выплавки стали в конвертере |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2733474C (en) | Method of and smelter for producing steel with high manganese and low carbon content | |
| US4514220A (en) | Method for producing steel in a top-blown vessel | |
| RU2159289C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| US4001009A (en) | Process for the manufacture of steels with a high chromium content | |
| US4358314A (en) | Metal refining process | |
| RU2105072C1 (ru) | Способ производства природно-легированной ванадием стали при переделе ванадиевого чугуна в кислородных конвертерах монопроцессом с расходом металлолома до 30% | |
| CN87100166A (zh) | 高合金钢的吹氧转炉冶炼工艺方法 | |
| CN108823355B (zh) | 一种提高钒氮微合金化钢中氮回收率的方法 | |
| US3929458A (en) | Process for the elaboration of chrome steels | |
| JP2000109924A (ja) | 極低硫鋼の溶製方法 | |
| RU2112045C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| KR100225249B1 (ko) | 슬로핑 발생 억제를 위한 잔류 슬래그량 조절방법 | |
| RU2124567C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2031131C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| Biswas et al. | Iron-and Steel-Making Process | |
| RU2051179C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2142017C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2152442C1 (ru) | Способ обработки жидкой стали шлаком | |
| RU2136764C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна в конвертере | |
| SU675073A1 (ru) | Способ выплавки стали | |
| SU1339158A1 (ru) | Способ выплавки марганецсодержащей стали в мартеновской печи | |
| RU2002816C1 (ru) | Способ дегазации и десульфурации нержавеющей стали | |
| US4165980A (en) | Method of rapidly decarburizing ferro- alloys with oxygen | |
| RU2192482C2 (ru) | Способ получения стали | |
| CN116287531A (zh) | 一种含钒铁水转炉冶炼工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090707 |