RU2802676C1 - Способ выплавки стали - Google Patents

Способ выплавки стали Download PDF

Info

Publication number
RU2802676C1
RU2802676C1 RU2022129455A RU2022129455A RU2802676C1 RU 2802676 C1 RU2802676 C1 RU 2802676C1 RU 2022129455 A RU2022129455 A RU 2022129455A RU 2022129455 A RU2022129455 A RU 2022129455A RU 2802676 C1 RU2802676 C1 RU 2802676C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
converter
steel
amount
product
Prior art date
Application number
RU2022129455A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Геннадьевич Журавлев
Артем Борисович Бармин
Сергей Владимирович Пешков
Алексей Владимирович Краснов
Алексей Николаевич Беляев
Наиля Шамильевна Чиркова
Александр Дмитриевич Папушев
Евгений Васильевич Губарев
Сергей Вячеславович Ключенков
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") filed Critical Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Application granted granted Critical
Publication of RU2802676C1 publication Critical patent/RU2802676C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству стали в конвертере. Для выплавки полупродукта в конвертер вводят металлошихту в количестве не менее 65 % от общей ее массы, необходимой на плавку, до и/или во время продувки кислородом осуществляют присадку шлакообразующих материалов в количестве, необходимом для обеспечения основности шлака 1,5-3,5, заканчивают продувку при израсходовании кислорода 9,0-30,0 нм3/т полупродукта и осуществляют слив полупродукта, после чего в конвертер, при необходимости, присаживают шлакообразующие и загружают металлошихту в количестве 0-35% от общей ее массы, необходимой на плавку, производят повторную заливку полупродукта, осуществляют продувку кислородом, во время которой присаживают кальций и/или магний содержащие материалы для получения основности шлака 2-4, при этом продувку заканчивают по израсходованию 16,0-35 нм3/т стали, после чего осуществляют выпуск плавки. Изобретение позволяет производить сталь в конвертере с низким содержанием фосфора не более 0,005 мас.%. 7 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам производства стали в конвертере.
В настоящий момент одними из задач при выплавки стали в конвертерах является снижение расходного коэффициента металлозавалки, добавочных материалов для рафинирования, а также получение стали с низким содержанием фосфора.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ выплавки стали дуплекс-процессом конвертер-конвертер согласно которому, загрузку металлошихты в первый конвертер осуществляют в количестве 0,7-0,9 от удельного объема плавки второго конвертера. Подачу кислорода в первый конвертер заканчивают по израсходовании 3- 3,5 кг на 1 кг кремния чугуна при перегреве шлака относительно его температуры плавления на 50-250°С. Ванну продувают инертным или восстановительным газом одновременно с вводом восстановителей в ходе продувки. Отношение CaO/SiO2 шлака второго конвертера к шлаку первого конвертера находится на уровне 3-8 [патент RU 1603775, МПК C21C5/28, 1994].
Недостатком данного способа является то, что выплавка стали по данному способу характеризуется высокой себестоимостью производства. При этом, способ направлен на снижение в стали серы и не так эффективен для получения стали с низким содержанием фосфора.
Технический результат изобретения - разработка технологии производства стали в конвертере с низким содержанием фосфора (не более 0,005%).
Технический результат достигается тем, что в способе выплавки стали, включающем загрузку металлошихты, шлакообразующих материалов в конвертер, продувку кислородом, выпуск полупродукта, его повторную заливку в конвертер, ввод шлакообразующих и продувку кислородом, согласно изобретению, для выплавки полупродукта в конвертер вводят металлошихту в количестве не менее 65 % от общей ее массы необходимой на плавку, до и/или во время продувки кислородом осуществляют присадку шлакообразующих материалов в количестве, необходимом для обеспечения основности шлака 1,5 - 3,5, заканчивают продувку при израсходовании кислорода 9,0 - 30,0 нм3/т полупродукта и осуществляют слив полупродукта, после чего, в конвертер, при необходимости, присаживают шлакообразующие и загружают металлошихту в количестве 0 - 35% от общей ее массы необходимой на плавку, производят повторную заливку полупродукта, осуществляют продувку кислородом, во время которой присаживают кальций и/или магний содержащие материалы для получения основности шлака 2 - 4, при этом продувку заканчивают по израсходованию 16,0 - 35 нм3/т стали, после чего осуществляют выпуск плавки.
Повторную заливку полупродукта осуществляют в этот же или иной конвертер.
Шлакообразующие материалы присаживают в количестве 15,0 - 50,0 кг/т полупродукта при его выплавке и в количестве 10,0 - 30,0 кг/т стали при ее выплавке.
В конвертер присаживают железосодержащие материалы в количестве до 40 кг/т полупродукта или стали.
В качестве железосодержащих материалов используют окалину и/или окатыши и/или агломерат.
Выпуск стали осуществляют при температуре 1600 - 1720°С.
Во время выплавки полупродукта и стали осуществляют донную продувку нейтральным газом с расходом 700 - 3500 нл/мин на каждый донный продувочный блок.
После выплавки полупродукта осуществляют слив шлака в количестве до 70% от его объема.
Сущность изобретения.
Для выплавки полупродукта в конвертер сначала вводят металлошихту в количестве не менее 65 % от общей ее массы необходимой на плавку. Введение металлошихты в количестве менее 65% приведет к низкой степени рафинирования чугуна и потребует наведение большого количества шлака во время второй продувки для удаления фосфора, что, в свою очередь, приведет к увеличению расходного коэффициента металлозавалки.
Основность шлака до слива полупродукта должна быть в диапазоне 1,5 - 3,5. При снижении основности ниже 1,5 у шлака будут низкие рафинирующие свойства. Повышение основности шлака выше 3,5 не целесообразно ввиду: низкой температуры полупродукта, малого времени продувки, низкого содержания кислых оксидов в шлаке SiO2, Al2O3, что приведет к потере его жидкотекучести.
Расход кислорода во время первого этапа продувки (при получении полупродукта) должен составлять от 9,0 - 30,0 нм3/т. При расходе кислорода менее 9,0 нм3/т не успевают пройти процессы десиликонизации и дефосфорации чугуна. Повышенние расхода кислорода более 30,0 нм3/т, приводит к увеличению объема и массы шлака и как следствие к повышенному переходу металла (железа) в шлак.
Слив полупродукта позволяет предотвратить переход вредных примесей (в частности фосфора и серы) из шлака в сталь.
При необходимости, перед повторной заливкой полупродукта, может быть присажена оставшаяся часть металлошихты (металлолом или чугун). После повторной заливки полупродукта в конвертер (в этот же или другой) осуществляют наведение шлака и продувку конвертерной ванны.
На втором этапе продувки основность шлака поддерживают в диапазоне 2 - 4. При основности менее 2 сформированный шлак будет обладать низкими защитными свойствами для футеровки конвертера, а также снижается его рафинирующая способность. При основности выше 4, шлак перестает быть жидкоподвижным, становится слишком вязким, поэтому не обладает требуемыми рафинирующими свойствами и также приводит к снижению стойкости огнеупорной кладки конвертера.
Расход кислорода во время второго этапа продувки определяется исходя из необходимого содержания углерода в стали на повалке, после чего осуществляется ее выпуск.
Кальций и/или магний содержащие материалы (шлакообразующие) присаживают в количестве 15,0 - 50,0 кг/т полупродукта при его выплавке и в количестве 10,0 - 30,0 кг/т стали при ее выплавке. Данное количество присаживаемых материалов обусловлено необходимостью получения заявленной основности шлака.
В конвертер присаживают железосодержащие материалы (до и/или во время продувки), такие как окалину, окатыши или агломерат в количестве до 40 кг/т стали. Более высокий расход железосодержащих материалов нецелесообразен ввиду сильного переохлаждения расплава, что потребует дополнительного нагрева расплава кислородом с увеличением окисленности металла или нагрева электроэнергией, при дальнейшей внепечной обработке.
Выпуск стали осуществляют при температуре 1600 - 1720°С. Более низкая температура выпуска потребует дополнительные энергетические расходы на разогрев стали при внепечной обработке. При более высоких температурах происходит процесс рефосфорации металла, а также повышенный износ футеровки конвертера и сталеразливочного ковша.
Во время выплавки полупродукта и стали осуществляют донную продувку нейтральным газом с расходом 700 - 3500 нл/мин на каждый донный продувочный блок. Это позволяет регулировать ход продувки расплава кислородом, не допускать переокисления шлака, что увеличивает выход годного металла, а также позволяет получить сталь с более низким содержанием вредных примесей.
После выплавки полупродукта осуществляют слив шлака в количестве до 70% от его объема. При сливе шлака более 70% требуется дополнительный расход шлакообразующих материалов.
Осуществление изобретения.
Подробный пример одного из вариантов реализации изобретения приведен ниже.
Осуществляли выплавку стали в конвертере. Вес металлошихты составлял 412 т. В качестве металлошихты использовали 100 % чугуна. Температура заливаемого чугуна: 1395°C. Химический состав: мас.% 4,9 углерода; 0,61 кремния; 0,30 марганца; 0,022 серы; 0,098 фосфора.
Перед началом продувки, в конвертер отдали 11 т кальцесодержащих материалов (6 тонн извести, 5 тонн известняка) и 15 тонн железосодержащих материалов (окатышей), после чего залили порцию чугуна в количестве 372 т (90,3 % от массы металлошихты). Продувку осуществляли кислородом до израсходования 17,0 нм3 на тонну полупродукта. По ходу продувки производили отдачу 2 тонн кальцийсодержащих материалов (2 тонны известняка). Дополнительно, выполняли донную продувку нейтральным газом с расходом 700 - 3500 нл/мин на каждый донный продувочный блок. По окончанию продувки произвели выпуск полупродукта в ковш, после чего скачали шлак в количестве 65% от его общего объёма. Основность шлака на первой стадии составила 2,02.
После скачивания шлака, осуществили повторную заливку полупродукта в конвертер. Также, дополнительно, залили 40 тонн жидкого чугуна (9,7 % от массы металлошихты; температура 1380°C.; химический состав: мас.% 4,8 углерода; 0,26 кремния; 0,20 марганца; 0,020 серы; 0,070 фосфора). Затем, производили продувку кислородом по ходу которой присадили 2т железосодержащих материалов (агломерат), 5 т кальцийсодержащих материалов (5 тонн известняка) и 3 т магнийсодержащих материалов (3 т флюмага). Дополнительно выполняли донную продувка нейтральным газом с расходом 700 - 3500 нл/мин на каждый донный продувочный блок. Продувку закончили по израсходовании 33,8 нм3/т стали и осуществили выпуск при температуре 1648°C. Основность шлака на второй стадии составила 2,02.
Согласно заявленному техническому решению было проведено несколько плавок. В таблице 1 указаны контролируемые технологические параметры. Как можно видеть, реализация заявленного технического решения позволяет снизить себестоимость производства стали (снижен расход металлозавалки), а также снизить содержание фосфора в стали.
Таблица 1
Основные сравнительные параметры технологий выплавки стали
Стандартная технология Варианты реализации технологии согласно заявляемого изобретения
Выплавка полупродукта 1 2 3 4
Доля металлошихты для выплавки полупродукта, % 100 90,3 70,5 100 74,0
Присаживаемые железосодержащие материалы для выплавки полупродукта, кг/т полупродукта 2,0 15,0 11,0 18,0 -
Шлакообразующие материалы для выплавки полупродукта, т 25,0 13,0 14,0 16,0 25,2
Основность шлака при выплавке полупродукта 3,7 2,02 2,4 3,1 2,6
Количество израсходованного кислорода для выплавки полупродукта, нм3/т полупродукта 61,0 17,0 11,0 24,5 18,5
Объем скаченного шлака, % - 65,0 60,0 65,0 55,0
Выплавка стали
Дополнительная доля металлошихты для выплавки полупродукта, % - 9,7 29,5 - 26,0
Шлакообразующие материалы для выплавки стали, т - 8,0 7,5 - 9,0
Основность шлака при выплавке стали - 3,1 2,4 3,3 3,6
Присаживаемые железосодержащие материалы для выплавки стали, кг/т стали - 2,0 - 2,0 -
Количество израсходованного кислорода для выплавки стали, нм3 - 33,8 36,5 35,5 23,0
Суммарный расход металлошихты, кг/т стали 1120 1118 1117 1116 1118
P, % 0,012 0,005 0,004 0,004 0,005

Claims (8)

1. Способ выплавки стали, включающий загрузку металлошихты, шлакообразующих материалов в конвертер, продувку кислородом, выпуск полупродукта, его повторную заливку в конвертер, ввод шлакообразующих и продувку кислородом, отличающийся тем, что для выплавки полупродукта в конвертер вводят металлошихту в количестве не менее 65% от общей ее массы, необходимой на плавку, до и/или во время продувки кислородом осуществляют присадку шлакообразующих материалов в количестве, необходимом для обеспечения основности шлака 1,5-3,5, заканчивают продувку при израсходовании кислорода 9,0-30,0 нм3/т полупродукта и осуществляют слив полупродукта, после чего в конвертер, при необходимости, присаживают шлакообразующие и загружают металлошихту в количестве 0-35% от общей ее массы, необходимой на плавку, производят повторную заливку полупродукта, осуществляют продувку кислородом, во время которой присаживают кальций и/или магний содержащие материалы для получения основности шлака 2-4, при этом продувку заканчивают по израсходованию 16,0-35 нм3/т стали, после чего осуществляют выпуск плавки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что повторную заливку полупродукта осуществляют в этот же или иной конвертер.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шлакообразующие материалы присаживают в количестве 15,0-50,0 кг/т полупродукта при его выплавке и в количестве 10,0-30,0 кг/т стали при ее выплавке.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в конвертер присаживают железосодержащие материалы в количестве до 40 кг/т полупродукта или стали.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве железосодержащих материалов используют окалину, и/или окатыши, и/или агломерат.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выпуск стали осуществляют при температуре 1600-1720°С.
7. Способ по п. 1 отличающийся тем, что во время выплавки полупродукта и стали осуществляют донную продувку нейтральным газом с расходом 700-3500 нл/мин на каждый донный продувочный блок.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после выплавки полупродукта осуществляют слив шлака в количестве до 70% от его объема.
RU2022129455A 2022-11-14 Способ выплавки стали RU2802676C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802676C1 true RU2802676C1 (ru) 2023-08-30

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1603775A1 (ru) * 1988-07-07 1994-12-30 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Способ производства стали дуплекс-процессом
RU2493262C2 (ru) * 2008-12-17 2013-09-20 Смс Симаг Акциенгезельшафт Способ выплавки стали в кислородном конвертере
CN104195290A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 攀钢集团西昌钢钒有限公司 钢水脱磷剂及其钢水脱磷精炼方法
RU2761852C1 (ru) * 2018-12-03 2021-12-13 Наньян Ханье Спешал Стил Ко., Лтд Способ выпуска шлака в процессе производства стали со сверхнизким содержанием фосфора и способ производства стали со сверхнизким содержанием фосфора

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1603775A1 (ru) * 1988-07-07 1994-12-30 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Способ производства стали дуплекс-процессом
RU2493262C2 (ru) * 2008-12-17 2013-09-20 Смс Симаг Акциенгезельшафт Способ выплавки стали в кислородном конвертере
CN104195290A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 攀钢集团西昌钢钒有限公司 钢水脱磷剂及其钢水脱磷精炼方法
RU2761852C1 (ru) * 2018-12-03 2021-12-13 Наньян Ханье Спешал Стил Ко., Лтд Способ выпуска шлака в процессе производства стали со сверхнизким содержанием фосфора и способ производства стали со сверхнизким содержанием фосфора

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5408369B2 (ja) 溶銑の予備処理方法
JP5954551B2 (ja) 転炉製鋼法
TW201829790A (zh) 鋼液的脫硫處理方法及脫硫劑
JP5983492B2 (ja) 溶銑の予備処理方法
CN113005261A (zh) 一种小容量aod炉冶炼不锈钢的综合脱氧脱硫工艺
RU2802676C1 (ru) Способ выплавки стали
RU2386703C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
JP2013189714A (ja) 溶銑の予備処理方法
JP5061545B2 (ja) 溶銑の脱燐処理方法
JP2015017323A (ja) 溶銑の予備処理方法
UA73898C2 (en) A method for direct steel alloying
RU2566230C2 (ru) Способ переработки в кислородном конвертере низкокремнистого ванадийсодержащего металлического расплава
JP4534734B2 (ja) 低炭素高マンガン鋼の溶製方法
RU2465337C1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
RU2764455C1 (ru) Способ выплавки стали в конвертере
RU2181382C2 (ru) Способ обессеривания жидкого чугуна
KR890002980B1 (ko) 강철의 개재물형상 조절방법
RU2179586C1 (ru) Способ производства стали в кислородном конвертере
SU1189883A1 (ru) Способ выплавки стали
JP3465801B2 (ja) Fe−Ni系合金溶湯の精錬方法
JP3668172B2 (ja) 溶銑の精錬方法
SU1060685A1 (ru) Способ выплавки стали в кислородном конвертере
SU1705355A1 (ru) Способ производства стали в подовом сталеплавильном агрегате
RU2186124C2 (ru) Способ передела чугуна
RU2228366C1 (ru) Способ выплавки стали в конвертере