RU2784899C1 - Способ выплавки стали в кислородном конвертере - Google Patents
Способ выплавки стали в кислородном конвертере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784899C1 RU2784899C1 RU2022108257A RU2022108257A RU2784899C1 RU 2784899 C1 RU2784899 C1 RU 2784899C1 RU 2022108257 A RU2022108257 A RU 2022108257A RU 2022108257 A RU2022108257 A RU 2022108257A RU 2784899 C1 RU2784899 C1 RU 2784899C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- steel
- amount
- oxygen
- solid
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 12
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 7
- -1 calcium- and magnesium Chemical compound 0.000 claims description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к выплавке стали в кислородном конвертере. Металлозавалку формируют при следующем содержании ее компонентов, от общего количества металлозавалки: жидкий чугун 0,75–0,95; твердая шихта 0,05–0,25, при этом твердая шихта состоит из компонентов, от количества твердой шихты: твердый чугун – не менее 0,7 и, при необходимости, скрап и железосодержащие отходы металлургического производства – не более 0,3. Продувку стали кислородом осуществляют с расходом до 1300 м3/мин, по ходу продувки осуществляют присадку железосодержащих твердых окислителей в количестве до 20 тонн на плавку, шлакообразующих материалов в количестве до 50 тонн на плавку и производят донную продувку стали нейтральным газом с общим расходом 700–3500 нл/мин стали. Изобретение позволяет увеличить выход жидкой стали на 1,0-1,5% и снизить себестоимость производства стали за счет использования в металлошихте чугуна. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к выплавке стали в кислородном конвертере.
Известен способ выплавки стали в конвертере, включающий заливку чугуна, загрузку твердого окислителя и углеродсодержащего материала, их перемешивание путем продувки ванны газом, продувку ванны кислородом, при этом соотношение чугуна, твердого окислителя и углеродсодержащего материала составляет 1 : (0,10 – 0,25) : (0,015 – 0,075) соответственно, в течение 20-25% от общей продолжительности продувки перемешивают ванну смесью нейтрального газа и кислорода в соотношении 1 : (0,15 – 0,25), при этом расход смеси нейтрального газа и кислорода поддерживают в пределах 100-150% от номинальной интенсивности продувки кислорода [Патент RU №2107737, МПК C21C 5/28, 1998].
Недостатком данного способа является снижение производительности сталеплавильного агрегата (конвертера) в следствии проведения дополнительной операции по перемешиванию твердого окислителя и углеродсодержащих материалов смесью инертных газов и кислорода.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, последующую продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих, при этом в качестве твердой шихты используют твердый чугун и тонколистовую холоднокатаную обрезь, расход которых определяют, соответственно, из выражений:
Мтв.чуг=198,5-0,5·Мжид.чуг.-350·Сrтреб.-200·Niтреб.-150·Сuтреб.,
где - Мтв.чуг - масса твердого чугуна, т;
Мжид.чуг. - масса жидкого чугуна, т;
Сrтреб., Niтреб., Сuтреб. - допустимое содержание элемента в готовой стали, %;
198,5; 0,5; 350; 200; 150 - эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем,
Мл=Ммз-Мжид.чуг.-Мтв.чуг,
где - Мл - масса тонколистовой холоднокатаной обрези, т;
Ммз - масса металлозавалки в кислородный конвертер, т.
[Патент RU №2241045, МПК C21C 5/28, 2004].
Недостатком данного способа является то, что невозможно проверить химический состав обрези в полном объеме и получение заданного химического состава расплава по остаточным элементам не гарантировано. Дополнительно, тонколистовая обрезь имеет повышенный угар в процессе выплавки стали, что приводит к увеличению себестоимости производства стали.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в усовершенствовании способа выплавки стали в кислородном конвертере с целью снижения расходного коэффициента металлозавалки и снижения себестоимости производства стали.
Технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в кислородном конвертере, включающем загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, последующую продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих по ходу продувки, согласно изобретению металлозавалку формируют при следующем содержании ее компонентов, от общего количества металлозавалки:
жидкий чугун – 0,75 – 0,95;
твердая шихта – 0,05 – 0,25,
при этом, твердая шихта состоит из компонентов, от количества твердой шихты:
твердый чугун – не менее 0,7;
и, при необходимости, скрап и железосодержащие отходы металлургического производства – не более 0,3,
при этом продувку стали кислородом осуществляют с расходом до 1300 м3/мин, по ходу продувки осуществляют присадку железосодержащих твердых окислителей в количестве до 20 тонн на плавку, шлакообразующих материалов в количестве до 50 тонн на плавку и производят донную продувку стали нейтральным газом с общим расходом 700 – 3500 нл/мин стали.
В период расхода кислорода в количестве 25-75% от заданного на продувку, его подачу осуществляют с расходом 800 – 1100 м3/мин.
В качестве железосодержащих твердых окислителей используют окалину и/или железорудные окатыши, а в качестве шлакообразующих материалов используют кальций- и магнийсодержащие материалы.
Сущность заявляемого технического решения заключается в следующем.
Указанные диапазоны расхода жидкого чугуна (0,75-0,95) охарактеризованы его физико-химическими свойствами. Температура жидкого чугуна для конвертеров находится, в основном, в диапазоне 1300-14500С и, соответственно, чем выше его температура, тем ниже должна быть доля потребляемого чугуна в шихтовке. В связи с этим, доля твердой части шихты в количестве 0,05 – 0,25 от металлозавалки обусловлена необходимостью соблюдения теплового баланса плавки.
Использование скрапа и железосодержащих отходов производства позволяет снизить себестоимость производства стали. Присадка скрапа и железосодержащих отходов металлургического производства в количестве до 0,3 от количества твердой шихты, обусловлена необходимостью их переработки. В случае отсутствия данной необходимости вся твердая часть шихты может состоять из твердого чугуна.
Продувку стали кислородом по ходу плавки осуществляют с расходом до 1300 м3/мин. При увеличении интенсивности продувки свыше данных значений происходит переокисление конвертерного шлака в условиях низких концентраций углерода в расплаве, и как следствие увеличение затрат на раскислители и металлозавалку.
По ходу продувки осуществляют присадку железосодержащих твердых окислителей (окалина, окатыши) в количестве до 20 тонн на плавку. Увеличение расхода железосодержащих твердых окислителей приведет к снижению стабильности хода продувки плавки и возникновению потерь металла с выбросами.
Присадка по ходу продувки шлакообразующих материалов (кальций- и магнийсодержащие материалы: известных, доломит) в количестве до 50 тонн связано с необходимостью удаления вредных примесей из стали. Увеличение расхода присаживаемых шлакообразующих материалов свыше 50 тонн приведет к повышению объёма шлака в конвертере и соответственно к дополнительным потерям железа со шлаком.
Применение нейтральных газов с общим расходом 700-3500 нл/мин стали позволяет регулировать ход продувки расплава кислородом и не допускать переокисления шлака, что наряду с уменьшением потерь металла с выбросами и выносами дополнительно увеличивает выход годного металла.
При общем расходе нейтрального газа менее 700 нл/мин перемешивание конвертерной ванны будет недостаточным. Расход нейтрального газа в количестве более 3500 нл/мин экономически нецелесообразен.
В период расхода кислорода в количестве 25-75 % от заданного на продувку, его подачу осуществляют с расходом 800 – 1100 м3/мин. При расходе менее 800 м3/мин значительно увеличивается цикл плавки. Кинетической энергии струи будет недостаточно для эффективного перемешивания ванны с расплавом, что приведет к переокислению шлака и созданию предпосылок к выбросам шлакометаллической эмульсии из конвертера.
При расходе более 1100 м3/мин в период интенсивного обезуглероживания создается угроза выброса шлакометаллической эмульсии из конвертера с потерями стали.
Пример осуществления способа.
Был произведен ряд плавок согласно заявленного способа. Ниже представлена одна из них.
В конвертер произвели завалку совка с 50 тоннами твердого чугуна и 10 тоннами скрапа. Затем на твердую часть шихты загрузили 10 тонн кальций содержащих материалов, после чего залили чугун в количестве 343 т. Температура заливаемого чугуна составила 1361°C. Химический состав, мас.%: 4,8 углерода; 0,31 кремния; 0,46 марганца; 0,026 серы; 0,107 фосфора. После начала продувки регулировали расход кислорода согласно заявленным значениям. По ходу продувки осуществили ввод 12,5 т. кальций- и магнийсодержащих материалов (известь и доломит) и 5 тонн железосодержащих твердых окислителей (окатыши).
Окислительная продувка металла кислородом составила 19 мин. Температура металла на повалке 1625°C, металл содержал, мас.%: 0,053 углерода; 0,1 марганца; 0,006 фосфора и 0,016 серы. Выход жидкой стали составил 95%.
Совокупность проведенных экспериментов показала, что производство стали по заявленной технологии позволяет увеличить выход жидкой стали минимум на 1,0 – 1,5 % и снизить себестоимость ее производства (за счет использования в металлошихте большего количества более дешевого чугуна).
Claims (8)
1. Способ выплавки стали в кислородном конвертере, включающий загрузку твердой шихты, заливку жидкого чугуна, последующую продувку ванны кислородом, ввод шлакообразующих по ходу продувки, отличающийся тем, что металлозавалку формируют при следующем содержании ее компонентов, от общего количества металлозавалки:
при этом твердая шихта состоит из компонентов, от количества твердой шихты:
твердый чугун – не менее 0,7
и, при необходимости, скрап и железосодержащие отходы металлургического производства – не более 0,3,
при этом продувку стали кислородом осуществляют с расходом до 1300 м3/мин, по ходу продувки осуществляют присадку железосодержащих твердых окислителей в количестве до 20 тонн на плавку, шлакообразующих материалов в количестве до 50 тонн на плавку и производят донную продувку стали нейтральным газом с общим расходом 700 3500 нл/мин стали.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в период расхода кислорода в количестве 25-75% от заданного на продувку его подачу осуществляют с расходом 800–1100 м3/мин.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве железосодержащих твердых окислителей используют окалину и/или железорудные окатыши, а в качестве шлакообразующих материалов используют кальций- и магнийсодержащие материалы.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784899C1 true RU2784899C1 (ru) | 2022-11-30 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2107737C1 (ru) * | 1997-02-26 | 1998-03-27 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в конвертере |
| RU2241045C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2004-11-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |
| RU2764455C1 (ru) * | 2021-05-06 | 2022-01-17 | Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») | Способ выплавки стали в конвертере |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2107737C1 (ru) * | 1997-02-26 | 1998-03-27 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в конвертере |
| RU2241045C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2004-11-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |
| RU2764455C1 (ru) * | 2021-05-06 | 2022-01-17 | Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») | Способ выплавки стали в конвертере |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4736466B2 (ja) | 高クロム溶鋼の溶製方法 | |
| RU2784899C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2465337C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2786105C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере на жидком чугуне | |
| RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
| RU2118376C1 (ru) | Способ производства ванадиевого шлака и природнолегированной ванадием стали | |
| RU2233339C1 (ru) | Способ производства стали | |
| RU2437941C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи с повышенным расходом жидкого чугуна | |
| SU1341214A1 (ru) | Способ раскислени стали алюминием | |
| SU773087A1 (ru) | Способ выплавки синтетического чугуна | |
| RU2254380C1 (ru) | Способ получения рельсовой стали | |
| SU298213A1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали в дуговых печах | |
| RU2688015C1 (ru) | Способ получения железоуглеродистых сплавов в металлургических агрегатах различного функционального назначения | |
| RU2285726C1 (ru) | Способ выплавки стали в подовом сталеплавильном агрегате | |
| SU1539210A1 (ru) | Способ выплавки стали из фосфористого чугуна | |
| RU2608010C1 (ru) | Способ выплавки стали в электросталеплавильной печи | |
| SU1310433A1 (ru) | Способ нейтрализации конечного шлака | |
| RU2007128660A (ru) | Технологическая линия, шихта и способ производства конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью | |
| RU97111271A (ru) | Способ производства ванадиевого шлака и природнолегированной ванадием стали | |
| RU2140458C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна | |
| RU2233890C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали в кислородном конвертере | |
| RU2355776C2 (ru) | Способ производства марганецсодержащей стали | |
| RU1777610C (ru) | Способ десульфурации и легировани титаном коррозионностойкой стали | |
| RU2228366C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU1768647C (ru) | Способ выплавки стали в конвертере |