RU2387717C2

RU2387717C2 - Method of steelmaking in converter

Info

Publication number: RU2387717C2
Application number: RU2008119868/02A
Authority: RU
Inventors: Константин Николаевич Демидов (RU); Константин Николаевич Демидов; Михаил Васильевич Филатов (RU); Михаил Васильевич Филатов; Денис Евгеньевич Смирнов (RU); Денис Евгеньевич Смирнов; Сергей Дмитриевич Зинченко (RU); Сергей Дмитриевич Зинченко; Андрей Борисович Лятин (RU); Андрей Борисович Лятин; Сергей Исаакович Кузнецов (RU); Сергей Исаакович Кузнецов; Андрей Анатольевич Моисеев (RU); Андрей Анатольевич Моисеев; Татьяна Викторовна Борисова (RU); Татьяна Викторовна Борисова; Андрей Петрович Возчиков (RU); Андрей Петрович Возчиков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2010-04-27
Also published as: RU2008119868A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method involves supply of rusty magnesian flux and magnesian-alumina flux to the converter at the ratio of their consumptions of 0.2-15 on the basis of obtaining 5-20% magnesium oxides in slag after molten metal oxygen blasting is completed. Content of aluminium oxides in magnesian-alumina flux shall be 1.0-20%. Rusty magnesian flux is supplied to converter at the charge loading and during oxygen blasting of molten metal, and magnesian-alumina flux is introduced from the beginning till the end of molten metal blasting process and to the rest of the slag before and(or) during nitrogen blowing of slag remained after the metal is poured from converter.

EFFECT: use of invention allows decreasing viscosity rating of slag at maintaining the converter tuyere steadiness, and thus eliminating metal deposition in blow-down tuyere and improving metal dephosphorisation and desulphuration processes.

1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали в кислородном конвертере.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to steelmaking in an oxygen converter.

Известен способ выплавки стали с присадкой в конвертер ожелезненного известково-магнезиального флюса, содержащего 26-35% оксида магния, 45-60% оксида кальция и 5-15% оксида железа [патент РФ №2164952, опубл. 10.04.2001 г.]. Этот флюс вводят в конвертер в начале конвертерной плавки, то есть 10-80% флюса присаживается в завалку, а остальное количество - до 8-ой минуты продувки.A known method of steelmaking with an additive in the converter is a ferruginous lime-magnesia flux containing 26-35% magnesium oxide, 45-60% calcium oxide and 5-15% iron oxide [RF patent No. 2164952, publ. 04/10/2001]. This flux is introduced into the converter at the beginning of the converter smelting, that is, 10-80% of the flux sits in the filling, and the rest is up to the 8th minute of purging.

Недостатком этого способа выплавки стали является низкое содержание во флюсе оксидов магния, которое не позволяет в начальный период плавки иметь в шлаковом расплаве содержание MgO, равное 8-10%, являющееся предельным насыщением шлака оксидами магния. В результате значительное количество оксидов магния переходит из футеровки в шлак. Раннее формирование начальных шлаков, насыщенных оксидами магния, является одним из решающих факторов, снижающих интенсивность разрушения футеровки конвертера на ранних стадиях продувки металла.The disadvantage of this method of steel smelting is the low content of magnesium oxides in the flux, which does not allow the MgO content of 8-10% to be the limiting saturation of the slag with magnesium oxides in the slag melt. As a result, a significant amount of magnesium oxide is transferred from the lining to slag. The early formation of initial slags saturated with magnesium oxides is one of the decisive factors that reduce the rate of destruction of the converter lining in the early stages of metal purging.

Наиболее близким по технической сущности и по совокупности существенных признаков к предлагаемому способу является способ выплавки стали в конвертере с использованием ожелезненного магнезиального флюса, который подают в конвертер в количестве 0,2-40,0 кг/т стали при содержании в нем 65-97% оксида магния и 2-15% оксида железа [патент РФ №2260626, опубл. 20.09.2005 г.]. Флюс вводят в конвертер в завалку и (или) в течение 5-95% основного времени кислородной продувки. Изготавливают флюс путем спекания во вращающейся печи тонкоизмельченных сырого магнезита и сидерита.The closest in technical essence and in the aggregate of essential features to the proposed method is a method of steel smelting in a converter using ironized magnesia flux, which is fed into the converter in an amount of 0.2-40.0 kg / t of steel with a content of 65-97% magnesium oxide and 2-15% of iron oxide [RF patent No. 2260626, publ. September 20, 2005]. The flux is introduced into the converter in the filling and (or) during 5-95% of the main time of oxygen purging. Flux is produced by sintering in a rotary kiln finely ground crude magnesite and siderite.

Существенным недостатком этого способа является заметалливание продувочной фурмы и ухудшение процессов дефосфорации и десульфурации, вследствие увеличения вязкостных свойств шлака за счет повышенного в нем содержания тугоплавких соединений оксидов магния. Объясняется это тем, что при присадке в конвертер ожелезненного магнезиального флюса, который содержит до 60% чистого периклаза (MgO), в процессе растворения флюса происходит переход периклаза в шлаковую фазу, и за счет высокого содержания в конвертерном шлаке оксидов железа образуются тугоплавкие соединения магнезиовюстита MgO·Fe₂O₃ с температурой плавления 2300°С. В результате резко увеличивается вязкость шлака вплоть до его окомкования, оголяя поверхность продуваемого металла. В процессе продувки плавки жидкий металл, не защищенный шлаковым расплавом, за счет высоких температур приваривается к наружной стенке продувочной фурмы, образуя значительной величины металлический нарост. В результате ухудшаются эксплуатационные характеристики продувочной фурмы и снижается ее стойкость. Так же при окомкованном шлаковом расплаве затрудняются процессы перехода из металла в шлак фосфора и серы.A significant drawback of this method is the noticeability of the purge lance and the deterioration of the processes of dephosphorization and desulfurization, due to an increase in the viscosity properties of the slag due to the increased content of refractory compounds of magnesium oxides in it. This is explained by the fact that when ironized magnesia flux, which contains up to 60% pure periclase (MgO), is added to the converter, periclase transitions to the slag phase during the dissolution of the flux, and due to the high content of iron oxides in the converter slag, Mg-reactive Mg · Fe ₂ O ₃ with a melting point of 2300 ° C. As a result, the viscosity of the slag sharply increases until it is pelletized, exposing the surface of the blown metal. In the process of blowing the smelting liquid metal, not protected by slag melt, due to high temperatures is welded to the outer wall of the blowing lance, forming a significant amount of metal growth. As a result, the operational characteristics of the purge lance deteriorate and its durability decreases. Also, during pelletized slag melt, the transition from metal to slag of phosphorus and sulfur is hindered.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа выплавки стали, позволяющего при сохранении стойкости футеровки конвертера понизить вязкостные характеристики шлака и тем самым исключить заметалливание продувочной фурмы и улучшить процессы дефосфорации и десульфурации металла.The objective of the present invention is to develop a method of steelmaking, while maintaining the stability of the lining of the Converter to reduce the viscosity characteristics of the slag and thereby eliminate the appearance of blowing lances and improve the processes of dephosphorization and desulfurization of the metal.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе выплавки стали в конвертере, включающем завалку лома, заливку чугуна, загрузку извести и ожелезненного магнезиального флюса, продувку расплава металла кислородом, подачу магнезиально-глиноземистого флюса во время продувки расплава металла кислородом и до и/или во время раздува шлака азотом на оставшийся в конвертере шлак после слива расплава металла, а ожелезненный магнезиальный флюс подают в конвертер при завалке лома и в процессе продувки расплава металла кислородом, при этом соотношение расходов ожелезненного магнезиального флюса и магнезиально-глиноземистого флюса составляет 0,2-15, из расчета получения в шлаке по окончании продувки расплава металла кислородом 5-20% оксидов магния, причем содержание оксидов алюминия в магнезиально-глиноземистом флюсе составляет 1,0-20%.The problem is solved in that in the known method of steelmaking in a converter, including scrap filling, cast iron casting, loading lime and ironized magnesia flux, purging the metal melt with oxygen, supplying the magnesia-alumina flux during the metal melt purging with oxygen and before and / or the time of blasting the slag with nitrogen to the remaining slag in the converter after the metal melt has been discharged, and the ironized magnesia flux is fed into the converter during scrap filling and in the process of purging the metal melt with oxygen, the ratio of the costs of ferruginous magnesia flux and magnesia-alumina flux is 0.2-15, based on the calculation of 5-20% magnesium oxides in the slag after the metal is purged with oxygen, and the content of aluminum oxides in the magnesia-alumina flux is 1.0-20 %

Магнезиально-глиноземистый флюс изготавливают методом брикетирования мелкой фракции (менее 4 мм) магнезита, обожженного совместно с железосодержащими материалами (железная руда, сидерит, металлургический шлам и т.п.) во вращающейся печи и шлака, получаемого в процессе переплава алюминистого лома. В процессе брикетирования флюса в шихту добавляется кокс, уголь, графит. В качестве связки используют органические (смола, пек и т.п.) и (или) минеральные (лингосульфанат, хлористый магний и т.п.) соединения.Magnesia-alumina flux is produced by the method of briquetting a fine fraction (less than 4 mm) of magnesite, calcined together with iron-containing materials (iron ore, siderite, metallurgical sludge, etc.) in a rotary kiln and slag obtained in the process of remelting aluminum scrap. In the process of briquetting flux, coke, coal, and graphite are added to the mixture. Organic (resin, pitch, etc.) and (or) mineral (lingosulfanate, magnesium chloride, etc.) compounds are used as ligaments.

Шлак, получаемый в процессе переплава алюминистого лома, содержит значительное количество оксидов алюминия (до 70%), корольков металлического алюминия (до 40%), а также оксиды и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов Na₂O, K₂O, NaCl, KCl, NaF, KF (до 30%).Slag obtained during the remelting of aluminum scrap contains a significant amount of aluminum oxides (up to 70%), metal aluminum kings (up to 40%), as well as oxides and (or) chlorides and (or) alkali metal fluorides Na ₂ O, K ₂ O, NaCl, KCl, NaF, KF (up to 30%).

Магнезиально-глиноземистый флюс в виде брикетов, изготовленных из вышеперечисленных материалов, содержит, мас.%:Magnesia-alumina flux in the form of briquettes made from the above materials contains, wt.%:

оксид кальцияcalcium oxide 0,5-15,00.5-15.0 оксид железаiron oxide 0,1-10,00.1-10.0 оксид алюминияaluminium oxide 0,1-20,00.1-20.0 оксид кремнияsilica 1,0-10,01.0-10.0 оксиды и (или)oxides and (or) хлориды и (или)chlorides and (or) фториды щелочныхalkali fluorides металловof metals 0,01-10,00.01-10.0 углеродcarbon 0,01-15,00.01-15.0 органические и (или)organic and (or) минеральные соединенияmineral compounds 1,0-10,01.0-10.0 оксид магнияmagnesium oxide остальноеrest

Сущность заявляемого способа выплавки стали заключается в формировании жидкоподвижной прослойки шлакового расплава вокруг зерен магнезиоферритов, образующихся в шлаке при присадках в конвертер ожелезненного магнезиального флюса. Жидкоподвижная прослойка шлака образуется при вводе в конвертер магнезиально-глиноземистого флюса в результате образования в шлаковом расплаве легкоплавких соединений браунмиллерита (4СаО·Al₂O₃·Fe₂O₃) с температурой плавления 1100-1200°С. Жидкоподвижности шлаковой прослойки способствует также наличие в ней соединений щелочных металлов (оксиды, хлориды, фториды).The essence of the proposed method of steelmaking is the formation of a fluid-moving interlayer of slag melt around grains of magnesioferrite formed in the slag when additives are added to the converter of ferrous magnesia flux. A fluid-moving slag layer is formed when magnesium-alumina flux is introduced into the converter as a result of the formation of low-melting brownmillerite compounds (4СаО · Al ₂ O ₃ · Fe ₂ O ₃ ) in the slag melt with a melting point of 1100-1200 ° С. The presence of alkali metal compounds (oxides, chlorides, fluorides) also contributes to the fluid mobility of the slag layer.

Наличие вокруг тугоплавких зерен магнезиоферритов шлакового расплава низкой вязкости приводит к снижению вязкостных характеристик в целом конвертерного шлака и тем самым исключаются условия для окомкования конвертерного шлака, что приводит к защите металла шлаковым покровом. В результате в процессе продувки плавки происходит уменьшение заметалливания ствола фурмы, и улучшаются процессы дефосфорации и десульфурации металла.The presence of low viscosity slag melt around the refractory grains of magnesioferrite results in a decrease in the viscosity characteristics of the converter slag as a whole and thereby excludes conditions for pelletizing the converter slag, which leads to the protection of the metal with a slag coating. As a result, in the process of blowing the melt, there is a decrease in the visibility of the lance trunk, and the processes of metal dephosphorization and desulfurization are improved.

Количество жидкоподвижной шлаковой прослойки и количество зерен тугоплавких соединений оксидов магния регулируется количеством введенных в конвертер периклаза из ожелезненного магнезиального флюса и количеством оксидов алюминия, оксидов, хлоридов и фторидов щелочных металлов из магнезиально-глиноземистого флюса, то есть степень заметалливания ствола фурмы, а также степень дефосфорации и десульфурации металла зависят от соотношения между количеством присаженного в конвертер ожелезненного магнезиального флюса и количеством магнезиально-глиноземистого флюса. Если соотношение между этими флюсами составит величину менее 0,2, то в конвертерном шлаке будет образовываться незначительное количество тугоплавких зерен оксидов магния, что приведет к коррозии огнеупоров футеровки конвертера в процессе продувки расплава. Если соотношение между этими флюсами составит величину более 15, то в конвертерном шлаке будет образовываться значительное количество тугоплавких соединений оксидов магния, что приведет к заметалливанию ствола фурмы и снижению процессов дефосфорации и десульфурации металла.The amount of fluid-moving slag layer and the number of grains of refractory compounds of magnesium oxides is controlled by the amount of periclase introduced from the ferrous magnesia flux and the amount of aluminum oxides, oxides, chlorides and alkali metal fluorides from magnesia-alumina flux, that is, the degree of deflation of the barrel and and metal desulfurization depend on the ratio between the amount of ferrous magnesia flux deposited in the converter and the amount of magne ialno-aluminous flux. If the ratio between these fluxes is less than 0.2, then a small amount of refractory grains of magnesium oxides will form in the converter slag, which will lead to corrosion of the refractories of the converter lining during melt blowing. If the ratio between these fluxes is more than 15, then a significant amount of refractory compounds of magnesium oxides will form in the converter slag, which will lead to a noticeable lance trunk and a decrease in metal dephosphorization and desulfurization processes.

Присадка ожелезненного магнезиального флюса в начале плавки позволяет снизить износ футеровки днища конвертера. Тугоплавкий ожелезненный магнезиальный флюс растворяется медленно, полное усвоение его шлаком происходит только к концу продувки кислородом шлакометаллического расплава, поэтому необходимо его подавать в конвертер в начальный период плавки: в завалку и в начальный период продувки расплава металла кислородом. Гетерогенная составляющая шлака при этом увеличивается, повышается вязкость шлака, соответственно ухудшаются процессы рафинирования металла, и увеличивается заметалливание фурм. Подача по ходу продувки расплава металла кислородом магнезиально-глиноземистого флюса, содержащего разжижающие шлак оксиды алюминия, оксиды и (или) хлориды, и (или) фториды щелочных металлов и быстрорастворимые органические и (или) минеральные соединения, позволяет значительно снизить вязкость получаемого высокомагнезиального шлака по ходу плавки и уменьшить заметалливание фурм, а также способствует быстрому усвоению шлаком вносимого магнезиальными флюсами периклаза. Сформированный жидкоподвижный высокомагнезиальный шлак не только способствует повышению стойкости футеровки, но и обеспечивает получение требуемых показателей десульфурации и дефосфорации металла, благодаря снижению вязкости шлака, а также за счет повышения общей его основности

Не решается поставленная задача при подаче магнезиально-глиноземистого флюса в завалку, перед заливкой чугуна в конвертер, так как при взаимодействии горячего чугуна с магнезиально-глиноземистым флюсом в условиях отсутствия шлака происходит резкое выделение летучих составляющих: хлоридов, фторидов щелочных металлов и органических соединений в атмосферу, что значительно снижает влияние данного флюса на разжижение формируемого основного шлака. Подача магнезиально-глиноземистого флюса на оставшийся в конвертере шлак после слива расплава металла до и/или во время раздува шлака азотом позволяет увеличить содержание MgO в конечном шлаке и повысить адгезию шлакового гарнисажа к периклазоуглеродистым огнеупорам.The addition of ferruginous magnesia flux at the beginning of smelting reduces wear on the lining of the bottom of the converter. The refractory ferruginous magnesia flux dissolves slowly, its complete assimilation by slag occurs only towards the end of the oxygen blowing of the slag metal melt, therefore it must be fed into the converter during the initial melting period: during filling and during the initial period of the metal melt purge with oxygen. The heterogeneous component of the slag in this case increases, the viscosity of the slag increases, the processes of metal refining deteriorate accordingly, and the noticeability of the tuyeres increases. The supply of magnesium oxide-alumina flux containing slag-diluting aluminum oxides, oxides and (or) chlorides, and (or) alkali metal fluorides and instant organic and (or) mineral compounds during the melt blowing of the metal melt with oxygen can significantly reduce the viscosity of the obtained high-magnesian slag by during melting and to reduce the noticeability of tuyeres, and also contributes to the rapid absorption of slag introduced by magnesia fluxes of periclase. The formed fluid-moving high-magnesian slag not only contributes to an increase in the lining resistance, but also provides the required metal desulfurization and dephosphorization indices due to a decrease in slag viscosity and also due to an increase in its general basicity

The problem is not solved when feeding magnesia-alumina flux into the filling, before pouring cast iron into the converter, since the interaction of hot cast iron with magnesia-alumina flux in the absence of slag causes a sharp release of volatile components: chlorides, alkali metal fluorides and organic compounds into the atmosphere , which significantly reduces the effect of this flux on the dilution of the formed main slag. The supply of magnesia-alumina flux to the slag remaining in the converter after the metal melt has been drained before and / or during the nitrogen blowing of the slag allows increasing the MgO content in the final slag and increasing the adhesion of the slag skull to periclase-carbon refractories.

Количество вводимых в конвертерный шлак оксидов магния из обоих магнезиальных флюсов не должно превышать предела растворимости этого оксида в шлаке, то есть до определенного содержания в шлаке оксида магния он может растворяться в шлаке, образовывая с другими компонентами шлака различные соединения, такие как магнезиоферрит (MgO·Fe₂O₃), монтичеллит (CaO·MgO·SiO₂), мервинит (3CaO·MgO·2SiO₂), форстерит (2MgO·SiO₂). В случае увеличения количества оксидов магния выше полного насыщения шлака по содержанию MgO, то есть выше предела растворимости оксида магния, этот оксид образует значительное количество тугоплавкой самостоятельной фазы - периклаз. Повышенное количество образующегося в шлаке периклаза повышает вязкость шлака, увеличивая его комкуемость.The amount of magnesium oxides introduced into the converter slag from both magnesian fluxes must not exceed the solubility limit of this oxide in the slag, i.e., to a certain content of magnesium oxide in the slag, it can dissolve in the slag, forming various compounds with other components of the slag, such as magnesioferrite (MgO Fe ₂ O ₃ ), monticellite (CaO · MgO · SiO ₂ ), merwinite (3CaO · MgO · 2SiO ₂ ), forsterite (2MgO · SiO ₂ ). In the case of an increase in the amount of magnesium oxides above the complete saturation of the slag with respect to the MgO content, i.e., above the solubility limit of magnesium oxide, this oxide forms a significant amount of a refractory independent phase - periclase. An increased amount of periclase formed in the slag increases the viscosity of the slag, increasing its clumping.

Предел растворимости оксида магния в конвертерном шлаке зависит от основности шлака. Чем выше основность шлака, тем меньше предел растворимости оксида магния в шлаке. В начальный период продувки, когда известь еще полностью не растворилась, шлак имеет низкую основность, предел растворимости оксида магния достигает высокой величины 20%. При вводе оксидов магния магнезиальными флюсами свыше этой величины повышается вязкость шлака и увеличивается его гетерогенность, что приводит к повышенному заметалливанию ствола фурмы и снижению процесса дефосфорации. По мере продолжительности продувки металла увеличивается основность шлака, в связи с этим снижается предел растворимости в шлаке оксидов магния, и в конце продувки кислородом он составляет 5%. В этот период желательно иметь в шлаке количество оксидов магния выше предела его растворимости, так как образующийся периклаз благотворно влияет на футеровку конвертера. Поэтому, если при использовании магнезиальных флюсов получить в шлаке менее 5% оксидов магния, то не будет образовываться периклаз и, тем самым влияние присадки флюсов на увеличение стойкости футеровки конвертера сказываться не будет.The solubility limit of magnesium oxide in the converter slag depends on the basicity of the slag. The higher the basicity of the slag, the lower the solubility limit of magnesium oxide in the slag. In the initial purge period, when the lime has not yet completely dissolved, the slag has a low basicity, the solubility limit of magnesium oxide reaches a high value of 20%. When magnesium oxides are introduced by magnesia fluxes above this value, the viscosity of the slag increases and its heterogeneity increases, which leads to an increased noticeability of the lance trunk and a decrease in the dephosphorization process. With the duration of the metal purge, the basicity of the slag increases, in connection with this, the solubility limit of magnesium oxides in the slag decreases, and at the end of the purge with oxygen it is 5%. During this period, it is desirable to have the amount of magnesium oxides in the slag above its solubility limit, since the resulting periclase has a beneficial effect on the lining of the converter. Therefore, if using magnesium magnesia fluxes less than 5% of magnesium oxides are obtained in the slag, periclase will not form and, therefore, the effect of fluxing additives on the increase in the resistance of the converter lining will not be affected.

Вязкость шлаковой прослойки между зернами тугоплавких соединений в основном регулируется количеством фаз браунмиллерита, которые формируются количеством присаживаемых в конвертер оксидов алюминия из магнезиально-глиноземистого флюса. Если содержание оксидов алюминия в этом флюсе составит величину менее 1%, то при прочих равных условиях вязкость шлаковой прослойки будет высокой, что приведет к заметалливанию фурмы и ухудшению процессов дефосфорации и десульфурации. Если содержание оксидов алюминия в магнезиально-глиноземистом флюсе составит величину более 20%, то при прочих равных условиях вязкость шлаковой прослойки будет низкой, и при конвективных потоках шлака в процессе продувки кислородом или раздува шлака азотом при нанесении шлакового гарнисажа шлак не будет образовывать защитный шлаковый слой, предохраняющий огнеупоры футеровки от коррозии.The viscosity of the slag layer between the grains of refractory compounds is mainly controlled by the number of brownmillerite phases, which are formed by the amount of alumina adhered to the converter from magnesia-alumina flux. If the content of aluminum oxides in this flux is less than 1%, then, ceteris paribus, the viscosity of the slag layer will be high, which will lead to noticeable tuyeres and worsening of dephosphorization and desulfurization processes. If the content of aluminum oxides in the magnesia-alumina flux is more than 20%, then, ceteris paribus, the viscosity of the slag layer will be low, and under convective flows of the slag during oxygen purging or blowing the slag with nitrogen when the slag skull is applied, the slag will not form a protective slag layer that protects the refractory lining from corrosion.

Образование жидкоподвижного шлакового расплава вокруг зерен тугоплавких фаз оксидов магния позволяет одновременно сохранить преимущества присадки в конвертер ожелезненного магнезиального флюса с целью повышения стойкости футеровки конвертера и достичь технического результата при использовании этого флюса в определенном соотношении с магнезиально-глиноземистым флюсом, с целью снижения заметалливания продувочной фурмы и улучшения условий дефосфорации и десульфурации металла определяет неочевидность заявляемого способа выплавки стали в конвертере.The formation of a liquid-mobile slag melt around the grains of the refractory phases of magnesium oxides allows one to simultaneously preserve the advantages of adding a ferrous magnesia flux to the converter in order to increase the resistance of the converter lining and achieve a technical result when using this flux in a certain ratio with the magnesia-alumina flux in order to reduce sweeping and blowing out improving the conditions of metal dephosphorization and desulfurization determines the non-obviousness of the proposed method of smelting steel in the converter.

Сопоставление заявляемого способа выплавки стали со способом, выбранным за прототип, показывает, что заявляемый способ выплавки стали в конвертере, при котором ожелезненный магнезиальный флюс и магнезиально-глиноземистый флюс, содержащий оксиды алюминия, используемые при определенном соотношении между собой, наряду с получением в конвертерном шлаке высоких содержаний тугоплавких оксидов магния, позволяет получать конвертерный шлак с низкой вязкостью.A comparison of the proposed method of steelmaking with the method selected for the prototype shows that the inventive method of steelmaking in a converter, in which the ironized magnesia flux and magnesia-alumina flux containing aluminum oxides used at a certain ratio, along with obtaining in converter slag high contents of refractory magnesium oxides, allows to obtain converter slag with a low viscosity.

Предлагаемый способ может осуществляться следующим образом.The proposed method can be carried out as follows.

В конвертер после завалки лома или на залитый чугун загружают известь и ожелезненный магнезиальный флюс (марки ФОМ). После установки конвертера в вертикальное положение опускают кислородную фурму и начинают продувку металла кислородом. Вводят известь и ФОМ. По истечении 5-40% времени продувки в конвертер вводят магнезиально-глиноземистый флюс (марка МГФ). После окончания продувки, отбора проб металла и шлака, замера температуры металл сливается в ковш, шлак отсекается от металла и остается в конвертере. Конвертер устанавливают в вертикальное положение, опускают фурму и начинают раздув шлака азотом для нанесения шлакового гарнисажа на поверхность футеровки, перед и (или) в процессе подачи азота подают МГФ. После окончания нанесения гарнисажа остатки шлака сливают в чашу.After filling the scrap or onto cast iron, lime and ironized magnesia flux (FOM grade) are loaded into the converter. After the converter is installed in a vertical position, the oxygen lance is lowered and the metal is purged with oxygen. Enter lime and POF. After 5-40% of the purge time, magnesia-alumina flux (MGF grade) is introduced into the converter. After purging, sampling the metal and slag, measuring the temperature, the metal is poured into the ladle, the slag is cut off from the metal and remains in the converter. The converter is installed in a vertical position, the lance is lowered and the slag is blown with nitrogen to apply a slag skull on the surface of the lining, before and (or) in the process of supplying nitrogen, MGF is fed. After the application of the skull, the remaining slag is poured into the bowl.

Конкретный пример осуществления способа.A specific example of the method.

Проведено 3 варианта осуществления способа выплавки стали в конвертере (таблица) с использованием различных составов магнезиально-глиноземистого флюса (МГФ) при различном соотношении расхода ожелезненного магнезиального флюса (ФОМ) к расходу флюса МГФ, содержащего:Conducted 3 options for the implementation of the method of steelmaking in a converter (table) using various compositions of magnesia-alumina flux (MGF) with a different ratio of the consumption of ferrous magnesia flux (POF) to the flow rate of MGF flux containing:

Вариант 1 - 42,7% MgO, 14,8% CaO, 3,5% SiO₂, 1,0% Fe₂O₃, 20,0% Al₂O₃, 9,5% - оксиды, фториды и хлориды Na и K, 0,1% С, 8,4% - органические и минеральные соединения.Option 1 - 42.7% MgO, 14.8% CaO, 3.5% SiO ₂ , 1.0% Fe ₂ O ₃ , 20.0% Al ₂ O ₃ , 9.5% - oxides, fluorides and chlorides Na and K, 0.1% C, 8.4% - organic and mineral compounds.

Вариант 2 - 71,6% MgO, 1,0% CaO, 1,5% SiO₂, 8,5% Fe₂O₃, 9,3% Al₂O₃, 2,3% - оксиды, фториды и хлориды Na и K, 4,3% С, 1,5% - органические и минеральные соединения.Option 2 - 71.6% MgO, 1.0% CaO, 1.5% SiO ₂ , 8.5% Fe ₂ O ₃ , 9.3% Al ₂ O ₃ , 2.3% - oxides, fluorides and chlorides Na and K, 4.3% C, 1.5% - organic and mineral compounds.

Вариант 3 - 58,5% MgO, 8,0% CaO, 7,8% SiO₂, 5,8% Fe₂O₃, 1,0% Al₂O₃, 0,1% - оксиды, фториды и хлориды Na и К, 12,5% С, 6,3% - органические и минеральные соединения.Option 3 - 58.5% MgO, 8.0% CaO, 7.8% SiO ₂ , 5.8% Fe ₂ O ₃ , 1.0% Al ₂ O ₃ , 0.1% - oxides, fluorides and chlorides Na and K, 12.5% C, 6.3% - organic and mineral compounds.

При всех вариантах выплавку стали проводили в конвертере емкостью 400 т. Доля массы металлолома в общей массе металлошихты составляла 23%. Удельный расход кислорода составил 59 м³/т стали. Температура металла по окончании продувки кислородом составляла 1670°С, при полученном содержании углерода в металле 0,05%. После слива металла в сталеразливочный ковш оставшийся конвертерный шлак раздували на футеровку конвертера азотом с интенсивностью 1100 м³/мин. Флюс МГФ подавали в конвертер как в период подачи азота, так и непосредственно перед раздувом шлака азотом (вариант 3).In all cases, steel was smelted in a converter with a capacity of 400 tons. The proportion of the mass of scrap metal in the total mass of the metal charge was 23%. The specific oxygen consumption was 59 m ³ / t of steel. The temperature of the metal at the end of the oxygen purge was 1670 ° C, with the obtained carbon content in the metal of 0.05%. After pouring the metal into the steel pouring ladle, the remaining converter slag was blown into the converter lining with nitrogen with an intensity of 1100 m ³ / min. MGF flux was supplied to the converter both during the nitrogen supply period and immediately before nitrogen was blown into the slag (option 3).

Технологические показатели плавок, проведенных в конвертере по предлагаемому способу и по способу, взятому за прототип, представлены в таблице, из которой видно, что использование в конвертерной плавке ожелезненного магнезиального флюса и магнезиально-глиноземистого флюса, содержащего оксиды алюминия в пределах от 1,0% до 20%, при соотношении расходов флюсов ФОМ:МГФ в интервале 0,2-15, позволило повысить степень дефосфорации и десульфурации металла соответственно на 11,2-15,2% и 7,5-15,4%, значительно снизить количество металла на стволе фурмы после продувки на 2,2-5,1 т, что свидетельствует об улучшении вязкостных характеристик конвертерного шлака, содержащего от 5 до 20% оксидов магния, причем количество растворенной футеровки за плавку было ниже, чем при использовании способа, взятого за прототип.The technological indicators of the melts carried out in the converter according to the proposed method and the method taken as a prototype are presented in the table, which shows that the use of ferrous magnesia flux and magnesia-alumina flux containing aluminum oxides in the converter melting ranges from 1.0% up to 20%, with a ratio of flow rates of POF: MGF flux in the range of 0.2-15, it allowed to increase the degree of metal dephosphorization and desulfurization by 11.2-15.2% and 7.5-15.4%, respectively, significantly reduce the amount of metal on the lance trunk after purge by 2.2-5.1 tons, which indicates an improvement in the viscosity characteristics of converter slag containing from 5 to 20% magnesium oxides, and the amount of dissolved lining for smelting was lower than when using the method taken as a prototype.

Результаты плавок, проведенных в конвертере по предлагаемому техническому решению и по способу, взятому за прототип.The results of the swimming trunks carried out in the converter according to the proposed technical solution and by the method taken as a prototype. ПОКАЗАТЕЛИINDICATORS Варианты осуществления предложенного способаEmbodiments of the proposed method Известный способKnown method 1one 22 33 Содержание Al₂O₃ в МГФ*, %The content of Al ₂ O ₃ in MGF *,% 20,020,0 9,39.3 1,01,0 -- Расход материалов (кг/т стали):Consumption of materials (kg / t steel): в завалку:to the filling: известьlime 14,714.7 13,913.9 15,015.0 14,314.3 ФОМ**POF ** 7,67.6 8,08.0 4,04.0 8,08.0 по ходу продувки кислородом:in the course of purging with oxygen: известьlime 28,528.5 24,324.3 21,621.6 24,824.8 ФОМFom 10,410,4 5,75.7 1,01,0 16,616.6 МГФMGF 0,70.7 3,43.4 19,519.5 -- на оставшийся шлак после слива металла:to the remaining slag after metal discharge: - до раздува шлака азотом:- before blowing the slag with nitrogen: МГФMGF -- -- 3,03.0 -- - в период раздува шлака азотом:- during the period of slag blowing with nitrogen: коксcoke 2,72.7 2,32,3 1,21,2 3,03.0 МГФMGF 0,50.5 1,41.4 2,52.5 -- Отношение расходов флюсов ФОМ:МГФThe ratio of the costs of fluxes FOM: MGF 15fifteen 2,82,8 0,20.2 -- Содержание (MgO) в шлаке после продувки, %The content (MgO) in the slag after purging,% 5,05,0 10,710.7 20,020,0 8,38.3 Степень дефосфорации металла, %:

The degree of metal dephosphorization,%:

84.6 88.6 86.8 73,4 The degree of metal desulfurization,%:

25,2 23,4 17.3 9.8 The amount of metal on the lance barrel after purging, t 1.7 0.2 3,1 5.3 The amount of dissolved lining for smelting, kg 70.5 56.9 32.6 97.3 ¹ MGF - magnesia-alumina flux; ² POF - ferruginous magnesia flux; ³ [P] _h - phosphorus content in cast iron,%; [P] _nn is the phosphorus content in the metal after purging,%; ⁴ [S] _h - sulfur content in cast iron,%; [S] _nn is the sulfur content in the metal after purging,%.

Claims

A method of steel smelting in a converter, including scrap filling, cast iron casting, loading lime and ironized magnesia flux, purging the metal melt with oxygen, leaving slag in the converter after draining the metal melt from it and blowing the slag with nitrogen, characterized in that it is additionally supplied with magnesia alumina flux during the purge of the metal melt with oxygen and before and / or during the blowing of the slag with nitrogen to the remaining slag in the converter after the metal melt is drained, and the ironized magnesia flux is fed to inverter during the filling of the scrap and in the process of purging the molten metal with oxygen, while the ratio of the costs of the ferruginous magnesian flux and magnesia-alumina flux is 0.2-15, based on the calculation of 5-20% magnesium oxides in the slag upon completion of the purging of the molten metal with oxygen, the content aluminum oxides in magnesia-alumina flux is 1.0-20%.