RU2786105C1 - Способ выплавки стали в конвертере на жидком чугуне - Google Patents
Способ выплавки стали в конвертере на жидком чугуне Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786105C1 RU2786105C1 RU2022118583A RU2022118583A RU2786105C1 RU 2786105 C1 RU2786105 C1 RU 2786105C1 RU 2022118583 A RU2022118583 A RU 2022118583A RU 2022118583 A RU2022118583 A RU 2022118583A RU 2786105 C1 RU2786105 C1 RU 2786105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- converter
- slag
- amount
- forming materials
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 title abstract description 18
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 19
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 claims description 8
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000499 pig iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии выплавки стали в конвертере на высокой доле жидкого чугуна. Перед началом продувки конвертера производят заливку жидкого чугуна в количестве 70-90% от массы металлошихты, осуществляют присадку твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов, каждого в количестве до 70% от массы используемых на плавку, производят заливку оставшегося на плавку чугуна, присаживают твердые железосодержащие охладители и шлакообразующие материалы, каждого в количестве до 40% от массы используемых на плавку, после чего начинают продувку конвертерной ванны кислородом, по ходу которой выполняют, при необходимости, присадку оставшегося количества твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов, при этом в течение всего времени продувки конвертерной ванны кислородом поддерживают ее интенсивность в диапазоне 800-1300 м3/мин, а также осуществляют донную продувку конвертерной ванны нейтральным газом с интенсивностью 700-3500 нл/мин. Изобретение позволяет выплавлять сталь в конвертере большой емкости 350-400 т, снизить расходный коэффициент металлозавалки и себестоимость производства стали. 5 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии выплавки стали в конвертере на высокой доле жидкого чугуна.
При изменении цен на металлолом и сырье для производства чугуна необходимо варьировать шихтовку плавки при выплавке стали в конвертере с целью снижения себестоимости производства стали. При цене чугуна ниже цены на металлолом требуется максимальное использование чугуна. В связи с этим возникает потребность разработки технологии выплавки стали в конвертере на 100 % доле жидкого чугуна.
Известен способ выплавки стали в кислородном конвертере, в котором осуществляют выплавку стали в конвертере без завалки лома, при этом производят заливку жидкого чугуна в количестве 135-160 т и осуществляют завалку шлакообразующих материалов. Продолжительность продувки металла составляет от 10 до 25 мин, расход кислорода на продувку составляет 4000-10000м3 [Патент RU № 2732840, МПК С21С5/28, 2020].
Недостатком данного способа является низкая производительность, в связи с необходимостью продувки конвертерной ванны нейтральным газом через погружную фурму после окончания кислородной продувки.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ выплавки стали в конвертере, включающий заливку жидкого чугуна, продувку расплава кислородом до достижения температуры расплава, превышающей температуру выпуска углеродистого полупродукта на величину, которую определяют из выражения: t=33[Mn], где t - величина превышения температуры выпуска углеродистого полупродукта, °С; [Mn] - количество восстановленного марганца из марганецсодержащего оксидного материала, %. Далее удаляют из конвертера максимальное количество окислительного шлака, порционно присаживают смесь марганецсодержащих шлакообразующих и углеродсодержащих материалов, взятых в соотношении 1:(0,18-0,20):(0,10-0,12) соответственно. Масса каждой порции составляет 0,1-0,2 массы расплава. В процессе присадки каждой порции расплав перемешивают путем покачивания конвертера относительно его вертикальной оси, заканчивая покачивание через 0,5-1,0 мин после подачи последней порции смеси [Патент RU № 2228366, МПК С21С5/28, 2004].
Недостатком данного способа является то, что он реализуем на конверторах только малого объема, характеризуется низкой производительность в связи с необходимость осуществлять покачивание конвертера, а также относительно высокой себестоимостью производства стали в пересчете на 1 т.
Техническим результатом изобретения является разработка технологии выплавки стали в конвертере большой емкости (350 – 450 т), позволяющей снизить расходный коэффициент металлозавалки и себестоимость производства стали, а также осуществлять производство качественной конвертерной стали в условиях дефицита, либо отсутствия твердой металлической шихты.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали в конвертере на жидком чугуне, включающем подачу в конвертер жидкого чугуна, шлакообразующих материалов, продувку металла кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму, согласно изобретению перед началом продувки конвертера производят заливку жидкого чугуна в количестве 70 – 90% от массы металлошихты, осуществляют присадку твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов, каждого в количестве до 70% от массы используемых на плавку, производят заливку оставшегося на плавку чугуна, присаживают твердые железосодержащие охладители и шлакообразующие материалы, каждого в количестве до 40% от массы используемых на плавку, после чего начинают продувку конвертерной ванны кислородом, по ходу которой выполняют, при необходимости, присадку оставшегося количества твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов, при этом в течение всего времени продувки конвертерной ванны кислородом поддерживают ее интенсивность в диапазоне 800 – 1300 м3/мин, а также осуществляют донную продувку конвертерной ванны нейтральным газом с интенсивностью 700 – 3500 нл/мин.
Присадку последней порции железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов осуществляют не позднее 2,0 мин до окончания продувки.
В период расхода кислорода в количестве 25 - 75% от заданного на продувку, его подачу осуществляют с интенсивностью 800 – 1100 м3/мин, а в остальные периоды продувки подачу кислорода осуществляют с интенсивностью 1200 – 1300 м3/мин.
В качестве железосодержащих охладителей используют окалину и/или агломерат и/или железорудные окатыши и/или железную руду.
Применяют железосодержащие охладители фракционным составом 2 – 60 мм.
Применяют шлакообразующие материалы фракционным составом 10 – 80 мм.
Сущность изобретения.
Применение жидкого чугуна в количестве 100 % от массы металлошихты обусловлено необходимостью снижения себестоимости выплавляемой стали.
Продувку стали кислородом осуществляют с расходом 800 - 1300 м3/мин. При расходе кислорода менее 800 м3/мин будет значительно увеличиваться цикл плавки. При увеличении интенсивности продувки свыше 1300 м3/мин происходит переокисление конвертерного шлака в условиях низких концентраций углерода в расплаве и как следствие, увеличение затрат на раскислители.
Подачу чугуна в конвертер осуществляют в две стадии. Сначала заливают чугун в количестве 70 – 90% от массы металлошихты. Данное требование обусловлено емкостью чугунозаливочного ковша и требуемым весом общей металлошихты (380 – 415 т).
После заливки первой порции чугуна осуществляют присадку твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов в количестве до 70 % на плавку. Данное ограничение связано с тем, что большое количество материалов, отданных на чугун без продувки кислородом, приведет к образованию «конгломератов» и затруднит дальнейший процесс шлаконаведения.
Ограничение в присадке твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов в количестве до 40 %, после заливки второй порции чугуна, также обусловлено риском образования «конгломератов» из шихтовых материалов.
Применение нейтральных газов с общим расходом в диапазоне от 700 до 3500 нл/мин на каждый донный продувочный блок 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.
В период расхода кислорода в количестве 25-75 % от заданного на продувку, его подачу осуществляют с расходом в диапазоне от 800 до 1100 м3/мин. При расходе менее 800 м3/мин будет значительно увеличиваться цикл плавки, кинетической энергии струи будет недостаточно для эффективного перемешивания ванны с расплавом, что приведет к переокислению шлака и созданию предпосылок к его выбросам из конвертера.
При расходе более 1100 м3/мин, в период интенсивного обезуглероживания (расход кислорода 25-75 % от заданного на продувку), создается угроза выброса шлакометаллической эмульсии из конвертера с потерями стали, вследствие внесения большого количества кислорода. В остальные периоды продувки подачу кислорода осуществляют с расходом 1200 –1300 м3/мин, с целью сокращения цикла плавки.
Присадку последней порции твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов осуществляют не позднее 2,0 мин. до окончания продувки. Это связано с тем, что более поздняя отдача материалов приведет к увеличению объема шлака, без восстановления из него железа, вследствие низкой концентрации углерода в расплаве.
Твердые железосодержащие охладители применяют фракционным составом 2 – 60 мм. Данные требования применимы по причине того, что фракция менее 2 мм улетает в газоотводящие тракты, а фракция более 60 мм увеличивает время реакции восстановления и приводит к нестабильности процесса.
Пример осуществления способа.
Осуществляют выплавку стали в конвертере. Вес металлошихты должен составлять 415 т. В качестве металлошихты используют 100 % чугуна. Температура заливаемого чугуна 1377ºC. Химический состав: мас.% 4,9 углерода; 0,65 кремния; 0,32 марганца; 0,023 серы; 0,098 фосфора.
В конвертер залили первую порцию чугуна в количестве 360 т (87 % от массы металлозавалки). Затем произвели присадку 20 т извести (53% от общего количества шлакообразующих материалов) и 10 т железосодержащих охладителей (железорудные окатыши: 66% от общего количества твердых железосодержащих охладителей). Произвели заливку второй порции чугуна в количестве 55 т (13% от массы металлозавалки). Произвели присадку железорудных окатышей и известняка в количестве 3 т и 13 т соответственно. Продувку, до израсходования кислорода в количестве 25 % от заданного, вели с интенсивностью 1240 м3/мин. В период расхода кислорода 25 – 75 % с интенсивностью – 950 м3/мин. В период расхода кислорода 75 – 100 % с интенсивностью 1270 м3/мин. По ходу продувки присадили 2,2 т железорудных окатышей и 4,7 т извести. Основность шлака составляла 3,4; содержание FeO в шлаке 22,5%. Выход жидкого металла - 91,5%.
Согласно заявляемому способу производства стали было произведено более 1500 плавок. Анализ результатов показал, что при использовании чугуна в количестве 100 % от массы металлошихты произошло снижение расходного коэффициента металлозавалки на 5 – 6 кг/т, а также снизилась себестоимость производства стали более чем на 2 %.
Claims (6)
1. Способ выплавки стали в конвертере на жидком чугуне, включающий подачу в конвертер жидкого чугуна, шлакообразующих материалов, продувку металла кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму, отличающийся тем, что перед началом продувки конвертера производят заливку жидкого чугуна в количестве 70-90% от массы металлошихты, осуществляют присадку твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов, каждого в количестве до 70% от массы используемых на плавку, производят заливку оставшегося на плавку чугуна, присаживают твердые железосодержащие охладители и шлакообразующие материалы, каждого в количестве до 40% от массы используемых на плавку, после чего начинают продувку конвертерной ванны кислородом, по ходу которой выполняют, при необходимости, присадку оставшегося количества твердых железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов, при этом в течение всего времени продувки конвертерной ванны кислородом поддерживают ее интенсивность в диапазоне 800-1300 м3/мин, а также осуществляют донную продувку конвертерной ванны нейтральным газом с интенсивностью 700-3500 нл/мин на каждый донный продувочный блок.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что присадку последней порции железосодержащих охладителей и шлакообразующих материалов осуществляют не позднее 2,0 мин до окончания продувки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в период расхода кислорода в количестве 25-75% от заданного на продувку, его подачу осуществляют с интенсивностью 800-1100 м3/мин, а в остальные периоды продувки подачу кислорода осуществляют с интенсивностью 1200-1300 м3/мин.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве железосодержащих охладителей используют окалину, и/или агломерат, и/или железорудные окатыши, и/или железную руду.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют железосодержащие охладители фракционным составом 2-60 мм.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют шлакообразующие материалы фракционным составом 10-80 мм.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2786105C1 true RU2786105C1 (ru) | 2022-12-16 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881972A (en) * | 1987-10-16 | 1989-11-21 | Kortec Ag | Process for feeding heat energy into a molten metal bath |
| RU2228366C1 (ru) * | 2002-12-24 | 2004-05-10 | ООО "Сорби стил" | Способ выплавки стали в конвертере |
| CN1552919A (zh) * | 2003-05-29 | 2004-12-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | 转炉氧氮顶吹脱磷方法 |
| RU2732840C1 (ru) * | 2019-08-29 | 2020-09-23 | Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881972A (en) * | 1987-10-16 | 1989-11-21 | Kortec Ag | Process for feeding heat energy into a molten metal bath |
| RU2228366C1 (ru) * | 2002-12-24 | 2004-05-10 | ООО "Сорби стил" | Способ выплавки стали в конвертере |
| CN1552919A (zh) * | 2003-05-29 | 2004-12-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | 转炉氧氮顶吹脱磷方法 |
| RU2732840C1 (ru) * | 2019-08-29 | 2020-09-23 | Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») | Способ выплавки стали в кислородном конвертере |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU744754B2 (en) | Method of making iron and steel | |
| JP5408369B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
| JP5954551B2 (ja) | 転炉製鋼法 | |
| CN104250672A (zh) | 一种复吹转炉高效脱磷的方法 | |
| JP6164151B2 (ja) | 転炉型精錬炉による溶鉄の精錬方法 | |
| JP5408379B2 (ja) | 溶銑の予備処理方法 | |
| RU2786105C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере на жидком чугуне | |
| RU2566230C2 (ru) | Способ переработки в кислородном конвертере низкокремнистого ванадийсодержащего металлического расплава | |
| RU2465337C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2784899C1 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
| RU2107737C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2118376C1 (ru) | Способ производства ванадиевого шлака и природнолегированной ванадием стали | |
| CN111996312B (zh) | 一种利用转炉渣还原氧化铁皮提铁的方法 | |
| RU2404261C1 (ru) | Способ совмещенного процесса нанесения шлакового гарнисажа и выплавки стали в конвертере | |
| US20230323491A1 (en) | Process for producing raw steel and aggregate for production thereof | |
| RU2341563C2 (ru) | Способ производства стали в конвертере | |
| RU2254380C1 (ru) | Способ получения рельсовой стали | |
| RU2287018C2 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
| RU2205231C1 (ru) | Способ передела чугуна в конвертере | |
| RU2233890C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали в кислородном конвертере | |
| RU2641587C1 (ru) | Способ производства стали в кислородном конвертере | |
| RU2285726C1 (ru) | Способ выплавки стали в подовом сталеплавильном агрегате | |
| RU2389799C1 (ru) | Способ выплавки стали | |
| RU2228366C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере |