RU2272078C1

RU2272078C1 - Method of making steel

Info

Publication number: RU2272078C1
Application number: RU2005125870A
Authority: RU
Inventors: Рафкат Спартакович Тахаутдинов (RU); Рафкат Спартакович Тахаутдинов; Геннадий Сергеевич Сеничев (RU); Геннадий Сергеевич Сеничев; Владимир Иванович Шмаков (RU); Владимир Иванович Шмаков; ченко Виктор Федорович Дь (RU); Виктор Федорович Дьяченко; Олег Анатольевич Николаев (RU); Олег Анатольевич Николаев
Original assignee: ЗАО "Патентные услуги"
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2006-03-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; making steel in oxygen top-blown converters.

SUBSTANCE: liquid metal at increased fraction of scrap in charge is molten in oxygen converter. Temperature is decreased by 3-5°C per ton of increase of consumption of scrap and flow rate of oxygen is reduced by 0.85-0.97 m³/t at rate of temperature decrease of 10°C. Minimum temperature of metal it its decrease is not below 1610°C. At tapping molten metal into ladle, ferruginous dolomite is added in way of blowing and molten metal is tapped to ladle which is heated preliminarily. During tapping, ferroalloys and aluminum, as well as lime and fluorspar are delivered to molten metal. Consumption of lime is 5-8 kg/t and that of fluorspar is 1.3-2 kg/t. 40-60% of lime and fluorspar is fed to surface of metal in ladle. After tapping, molten metal is subjected to electrical heating in ladle to temperature required for off-furnace treatment followed by continuous casting.

EFFECT: reduction of melting time; reduced consumption of oxygen, fuel and slag-forming agents; cut costs of steel; enhanced stability of lining.

3 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к получению стали в кислородных конвертерах с верхней продувкой.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to the production of steel in oxygen converters with top blowing.

Известно, что классический кислородно-конвертерный процесс (иначе называемый ЛД-процесс) представляет собой передел жидкого чугуна в сталь путем продувки ванны кислородом сверху. Процесс идет без подачи тепла извне, поскольку потребность в нем покрывается за счет экзотермических реакций окисления составляющих чугуна, из которых основная доля приходится на углерод.It is known that the classical oxygen-converter process (otherwise called the LD process) is the redistribution of molten iron into steel by blowing the bath with oxygen from above. The process proceeds without supplying heat from outside, since the need for it is covered by exothermic oxidation reactions of the constituents of pig iron, of which carbon accounts for the bulk.

Процесс получил широкое распространение вследствие возможности перерабатывать чугун практически любого состава и переплавлять металлолом, являющийся отходом производства машиностроения.The process has become widespread due to the ability to process cast iron of almost any composition and to smelter scrap metal, which is a waste product of mechanical engineering.

Ход процесса обуславливается температурным режимом и регулируется изменением количества дутья и введением в конвертер охладителей, основными из которых являются металлолом и железная руда. В силу доступности и необходимости его утилизации основным охладителем на сегодня является металлолом (скрап).The course of the process is determined by the temperature regime and is controlled by a change in the amount of blast and the introduction of coolers into the converter, the main of which are scrap metal and iron ore. Due to the availability and the need for its disposal, the main cooler for today is scrap metal (scrap).

В кислородных конвертерах с верхней продувкой углерод окисляется, в основном, до монооксида СО, что обеспечивает возможность использования в завалку до 25% металлолома, что приемлемо, но недостаточно: необходимость использования все увеличивающегося количества металлолома определяет стремление увеличить его долю в металлозавалке конвертеров.In oxygen converters with top blowing, carbon is oxidized mainly to CO monoxide, which makes it possible to use up to 25% scrap metal, which is acceptable, but not enough: the need to use an ever-increasing amount of scrap metal determines the desire to increase its share in the converter metal filling.

Из анализа теплового баланса конвертерной плавки следует, что повышения доли металлолома в конвертере можно добиться при дожигании СО до СО₂ в полости конвертера, при котором можно довести долю металлолома до 40%.From the analysis of the heat balance of the converter smelting, it follows that an increase in the proportion of scrap metal in the converter can be achieved by burning CO to CO ₂ in the cavity of the converter, at which the proportion of scrap metal can be increased to 40%.

Альтернативой методу с дожиганием СО является предварительный нагрев металлолома перед плавкой, который реализуется обычно либо в самом конвертере, либо вне его.An alternative to the afterburning method is preheating the scrap metal before melting, which is usually implemented either in the converter itself or outside it.

Наибольшее распространение получил конвертерный процесс с предварительным нагревом металлолома непосредственно в полости конвертера, для чего используют специальные фурмы.The converter process with preheating of scrap metal directly in the cavity of the converter is most widely used, for which special tuyeres are used.

Известен способ получения стали в конвертере с повышенной долей металлолома за счет его нагрева в полости конвертера, который включает завалку металлолома, части извести, заливку чугуна и последующий нагрев шихты газокислородным факелом. По ходу нагрева осуществляют дозированную присадку извести совместно с углем. Полученный расплав продувают кислородом (RU 2037526, кл. С 21 С 5/28).There is a method of producing steel in a converter with an increased proportion of scrap metal due to its heating in the cavity of the converter, which includes filling the scrap metal, parts of lime, cast iron casting and subsequent heating of the charge with an oxy-fuel torch. In the course of heating, a metered lime additive is carried out together with coal. The resulting melt is purged with oxygen (RU 2037526, class C 21 C 5/28).

Цикл плавки, осуществляемой в 250-тонном конвертере в соответствии с указанным способом, составляет 42 мин, из которых 11 мин приходится собственно на продувку и 5 мин на нагрев шихты, что говорит о его низкой производительности: занятость конвертера на нагрев металлолома составляет почти половину времени продувки.The melting cycle carried out in a 250-ton converter in accordance with the specified method is 42 minutes, of which 11 minutes are spent on the purge itself and 5 minutes on the charge heating, which indicates its low productivity: the converter takes up almost half the time to heat the scrap metal purge.

Кроме указанного недостатка известному способу присущи и другие.In addition to this drawback, the known method is inherent in others.

Нагрев металлолома требует дополнительного расхода как газообразного топлива, так и твердого, что увеличивает себестоимость стали. При этом сера топлива неизбежно переходит в металл, что требует дополнительного расхода извести.Heating scrap metal requires an additional consumption of both gaseous fuel and solid fuel, which increases the cost of steel. In this case, the sulfur of the fuel inevitably passes into the metal, which requires additional consumption of lime.

Использование газокислородной фурмы для нагрева шихты вызывает дополнительный угар железа, что снижает выход годного, а также чрезмерный локальный износ футеровки, вызывающий дополнительные затраты на ее восстановление, а следовательно, и негативно сказывающийся на себестоимости стали.The use of a gas-oxygen lance for heating the charge causes an additional loss of iron, which reduces the yield, as well as excessive local wear of the lining, which causes additional costs for its restoration, and consequently, negatively affects the cost of steel.

Задачей изобретения является создание способа получения стали в конвертере с увеличенной долей металлолома, свободного от указанных выше недостатков известного способа.The objective of the invention is to provide a method for producing steel in a converter with an increased proportion of scrap metal, free from the above disadvantages of the known method.

С учетом указанной задачи техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является сокращение продолжительности плавки, повышение производительности процесса, снижение расхода кислорода, топлива, шлакообразующих, снижение себестоимости стали и повышение стойкости футеровки.Given this task, the technical result provided by the invention is to reduce the duration of the smelting, increase the productivity of the process, reduce the consumption of oxygen, fuel, slag-forming materials, reduce the cost of steel and increase the durability of the lining.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе получения стали, включающем выплавку жидкого металла в кислородном конвертере с увеличенной долей металлолома в металлошихте, осуществляемую с присадкой шлакообразующих и продувкой жидкого металла кислородом, и выпуск жидкого металла в ковш, на каждую тонну увеличения расхода металлолома снижают температуру выпускаемого из конвертера жидкого металла на 3-5°С, а расход кислорода снижают на 0,85-0,97 м³/т при снижении температуры на каждые 10°С, при этом расход кислорода на продувку составляет 50-58 м³/т, по ходу продувки присаживают ожелезненный доломит, жидкий металл выпускают в предварительно нагретый ковш, во время выпуска в жидкий металл подают ферросплавы и алюминий, а также известь с расходом 5-8 кг/т и плавиковый шпат с расходом 1,3-2 кг/т, при этом 40-60% извести и плавикового шпата подают на зеркало металла в ковше, а после выпуска жидкий металл подвергается электрическому нагреву в ковше до температуры, необходимой для внепечной обработки и последующего непрерывного литья.The specified technical result is ensured by the fact that in the method of producing steel, including the smelting of liquid metal in an oxygen converter with an increased proportion of scrap metal in a metal charge, carried out with the addition of slag-forming and blowing liquid metal with oxygen, and the release of liquid metal into the ladle, for every ton of increased scrap consumption is reduced the temperature of the liquid metal discharged from the converter is 3-5 ° C, and the oxygen consumption is reduced by 0.85-0.97 m ³ / t with a decrease in temperature for every 10 ° C, while the oxygen consumption on the blow is 50-58 m ³ / t, ironed dolomite is planted during the blowing process, the molten metal is discharged into a preheated ladle, during the discharge, ferroalloys and aluminum are fed into the molten metal, as well as lime with a flow rate of 5-8 kg / t and fluorspar with a flow rate of 1.3-2 kg / t, while 40-60% of lime and fluorspar are fed to the metal mirror in the ladle, and after the release, the liquid metal is electrically heated in the ladle to the temperature necessary for out-of-furnace processing and subsequent continuous casting.

Способ получения стали согласно изобретению осуществляется следующим образом.The method of producing steel according to the invention is as follows.

В 400-тонный кислородный конвертер загружают металлолом, известь, заливают жидкий передельный чугун и осуществляют продувку ванны кислородом. После достижения жидким металлом температуры 1610°С производят повалку конвертера и начинают слив металла в предварительно подогретый сталеразливочный ковш. При выпуске в металл вводят необходимое количество ферросплавов и алюминия, а также дополнительное количество извести и плавикового шпата, При этом примерно половину извести и плавикового шпата вводят в процессе выпуска, а оставшуюся половину подают на зеркало металла в ковше после завершения выпуска.Scrap metal, lime are loaded into a 400-ton oxygen converter, liquid pig iron is poured, and the bath is purged with oxygen. After the liquid metal reaches a temperature of 1610 ° C, the converter is felled and the metal is drained into a preheated steel pouring ladle. When released, the necessary amount of ferroalloys and aluminum, as well as an additional amount of lime and fluorspar, is introduced into the metal.Approximately half of the lime and fluorspar is introduced during the release process, and the remaining half is fed to the metal mirror in the ladle after completion of the release.

Ковш с металлом подают на установку «печь-ковш», где поднимают температуру металла в ковше посредством электродугового нагрева. Затем металл подвергают внепечной обработке для доведения его состава до требуемого и направляют на установку непрерывного литья.The ladle with metal is fed to the “ladle furnace” installation, where the temperature of the metal in the ladle is raised by means of electric arc heating. Then the metal is subjected to out-of-furnace treatment to bring its composition to the required and sent to a continuous casting plant.

Конкретные примеры осуществления способа с граничными и средними значениями его параметров приведены в таблицах, где в таблицу 1 сведены данные с абсолютными значениями параметров плавок, а в таблицу 2 - результаты плавок с удельными расходами материалов. В таблице 3 приведены данные о затратах на получение стали с увеличенным расходом металлолома.Specific examples of the method with boundary and average values of its parameters are given in the tables, where table 1 summarizes the data with the absolute values of the parameters of the heats, and table 2 shows the results of the heats with specific consumption of materials. Table 3 shows the data on the costs of producing steel with an increased consumption of scrap metal.

Изобретение позволяет снизить расход чугуна на 59,5 кг/т стали, доведя его расход практически до 800 кг/т стали, увеличив долю лома до 330 кг/т стали при обеспечении стойкости футеровки на уровне 4500 плавок, снизить расход извести на 6,8 кг/т, ожелезненного доломита на 1,2 кг/т, при этом расход ферросплавов не изменился и сохранился равным 13,5 кг/т стали.The invention allows to reduce the consumption of pig iron by 59.5 kg / t of steel, bringing its consumption to almost 800 kg / t of steel, increasing the share of scrap to 330 kg / t of steel while ensuring lining resistance at the level of 4,500 melts, and to reduce lime consumption by 6.8 kg / t, ironized dolomite by 1.2 kg / t, while the consumption of ferroalloys did not change and remained equal to 13.5 kg / t of steel.

Claims

1. A method of producing steel, including the smelting of liquid metal in an oxygen converter with an increased proportion of scrap metal in the metal charge, carried out with the addition of slag-forming and blowing liquid metal with oxygen, and the release of liquid metal into the ladle, characterized in that for each ton of increased consumption of scrap metal the temperature of the produced metal is reduced liquid metal from the converter to 3-5 ° C and oxygen consumption is reduced by 0,85-0,97 m ³ / t when the temperature every 10 ° C during the purge sits ferruginized dolomite, liquid metal you they are accelerated into a pre-heated ladle, during production, ferroalloys and aluminum are fed into the liquid metal, as well as lime with a flow rate of 5-8 kg / t and fluorspar with a flow rate of 1.3-2 kg / t, with 40-60% of lime and fluorspar is fed to a metal mirror in the ladle, and after the release, the molten metal is electrically heated in the ladle to the temperature necessary for out-of-furnace processing and subsequent continuous casting.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the produced liquid metal is reduced to a level not lower than 1610 ° C.

3. The method according to claim 1, characterized in that the oxygen consumption for purging is 50-58 m ³ / t.