SU1006496A1 - Способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА НИЗКОМАРiГАНЦОВИСТОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку металлического лома, заливку чугуна, ввод шлакообразующих материалов, продувку газоiобразным окислителем - кислородом и подЕчу до начала продувки твердого углеродсодержащего топлива, о тлйчающийс  тем, что, с целью предотвращени  заметалливанй  фурмы, газоотвод щего тракта и повьааени  стойкости футеровки, углеродсодержащее топливо подают после ввода на дно конвертера шлакообразующих материалов в количестве 50200 кг/м поверхности ванны, а продувку провод т с интенсивностью расхода кислорода 15-30 на 1 м поверхности ванны.,

Description

ot

4 СО О) Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к способам передела низкомарганцовистых чугуно Известен способ выплавки стали, согласно которому в конвертер заливают чугун в количестве 10-30% от необходимого веса после завалки все го металлического лома. Непосред . ственно после заливки tiyryHa в конвертер ввод т топливо (коксик, каменноугольный , пек , мазут. Расход топлива 5-15 кг/т стали 1 . Однако в св зи с малым удельным весом .топлива по отношению к распла ленному металлу оно всплывает на поверхность ванны При использовани низкомарганцовистых чугунов(содержа марганца менее 0,3%), это приводит резкому увеличению выносов металла из конвертера в процессе продувки, заметалливанию фурмыи газротвод ще тракта из-за отсутстви  жидкой фазы шлака в св зи с раскисл ющим действием на шлак углерода топлива. -Кром того, ввод топлива непосредс.твенно после сплава чугуна приводит к увеличенному его выносу из конвертера, повышенному нагреву футеровки конвертера из-за горени  топлива в об еме конвертера, что снижает ее стой кость. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ выплавки стали в кислородном конверте ре, включающий завалку металлическо го лома, заливку чугуна, ввода шлакообразующих материалов, продувку газообразным окислителем - кислородом и подачу до начала продувки тве дого углеродсодержащего топлива. При этом продувку провод т с раз личной интенсивностью подачи кислорода в ванну 2 . Недостатком известного способа  вл етс  то, что в услови х низких концентраций марганца в чугуне , (марганца менее 0,3%) наблюдаютс  повышенные выносы металла из конвер тера вследствие отсутстви  жидкой фазы шлака из-за раски.сл ющего действи  углерода твердого топлива, введенного в конвертер в процессе продувки, что ухудшает растворение извести. В св зи с этим происходит заметалливание фурмы, горловины конвертера и газоотвод щего тракта. Кроме того, это приводит к ускорению разрушени - футеровки конвертера из-за взаимодействи  углерода топлива с огнеупором футеровки, так как происходит чередование восстановительных и окислительных сред на границе футеровка-металл/ шлак, газ Цель изобретени  - предотвращени заметалливани  фурмы, г.азоотвод .щего тракта и повышение стойкости футеровки .. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере, включающему завалку металлического лома, заливку чугуна, ввод шлакообразующих материалов, продувку газообразным окислителем - кислородом и подачу до начала продувки твердого углеродсодержащего топлива, углеродсодержащее топливо подают после ввода на дно конвертера шлакообразующих материалов в количестве 50-200 кг/м поверхности ванны, а продувку провод т с интенсивностью расхода кислорода 15-30 на 1 м поверхности ванны. Подача всего количества углеродсодержащего топлива после ввода на днище конвертера шлакорбразующих материалов предотвращает непосред-ственный контакт углерода топлива с материалом футеровки. Подача углеродсодержащего топлива на шлакообразующий материал исключает взаимодействие углерода с поверхностным слоем футеровки. Механизм этого взаимодействи  можно объ снить следующим образом. Поверхность футеровки конвертера ошлакована окислами железа, марганца и других металлов. При вводе углеродсодержащего топлива согласно известному способу на днище конвертера происходит реакци  восстановлени  окислов в поверхностном слое футеровки с образованием пор. При последующем попадании в поры огнеупорной футеровки окислительного шлака создаютс  услови  дл  ускоренного износа футеровки . При этом в поверхностном слое создаетс  более высока  концентраци  окислов железа и марганца, что приводит к ускорению их химического взаимодействи  с материалом футеровки и образованию легкоплавких химических соединений, легко вымываемых в процессе продувки в шлак.Таким образом , происходит чередование восстановительных и окислительных условий на границе футеровки - металл, шлак ган. Именно дл  предотвращени  такого воздействи  -предлагаетс  на дно конвертера перед вводом углеродсодержащего топлива вводить шлакообразующие материал, например, известь, известн к, доломит и др. в количестве 50-200мг/м поверхности ванны ... .. При вводе на дно конвертера лшакообразующих материалов менее 50 кг/м поверхности ванны не -достигаетс  наведение защитного сло , исключающего попадание твердого углеродсодержащего топлива на -днище футеровки конвертера. При вводе в конвертер шлакообразующих материалов более 200 кг/м поверхности ванны затрудн етс  его

усвоение, что приводит к эаметалливанию фурмы и газоотвод щего тракта

В качестве углеродсодержащих материалов можно вводить кокс, антрцит , электродньлй бой, каменноуголь ,ный пек и др. Зола этих материалов содержит готовые компоненты шлака (окислы кремни , алюмини  и железа), комплексное взаимодействие которых с известью приводит к ускорению ее растворени  за счет образовани  более легкоплавких, чем СаО химических соединений. В св зи с этим ввод углеродсодержащего топлива на шлакообразующий материал приводит к улучшению шлакообразовани , образованию жидкоподвижного шлака на поверхности металла, ассимилирующего частицы железа, предотвращающее заметалливаиие фурмы игорловины конвертера за счет резкого снижени  выносов металла.

При переделе ниэкомарганцевого чугуна в кислородном конвертере резко возрастает роль интенсивности расхода кислорода на единицу поверхности ванны на предотвращение заметалливани  фурмы и газоотвод щего тракта. Растворение извести и получение жидкого шлака, ассимилирующего частицы выносимого металла, завис т от интенсивности расхода кислорода на 1 м поверхности ванны ,i

. Продувка с интенсивностью расхода кислорода 15-30 на 1 м поверхности ванны обеспечивает возможность предотвращени  заметалливани  фурмы и газоотвод щего тракта при использовании чугуна с содержанием марганца менее 0,3%. Это мйжно объ снить тем, что при интенсивности расхода кислорода более 30 на 1 м поверхности ванны усиливаетс  барботаж ванны за счет большей кинетической энергии струи, и главным образом, от .более интенсивной скорости обезуглероживани  снижаетс  скорость накоплени  окислов железа в шлаке и сдерживаетс  растворение извести. Отсутствие жидкоподвижного шлака и интесивное газовьщеление приводит к резкому увеличению выносов металла и заметалливанию. фурмы и газоотвод щего тракта. 1-. .

Снижение интенсивности расхода кислорода менее 15 м/мин на 1 м поверхнрсти ванны приводит к чрезмерному накоплению окислов железа в шлаке и выбросам из конвертера в период интенсивногообезуглероживани  вследствие повышени  температуры металла выше критической 1480с} и взрывообразного характера процесса обезуглероживани .

Опробование предлагаемого способа проводили в 350-тонном конвертере с площадью поверхности ванны 33 м и футерованного смолодоломйтовым огнеупором.

Стойкость футеровки и расход огнеупоров оценивали по содержанию

окислов магни  в конвертерном Unaке . Количество необходимого расхода шлакообразующих материалов, присаживаемого на днище конвертера и обеспечивающего слой материала

0 не менее 100 мм,расчитывали; исход  из насыпного веса материала.

Пример. На днище конвертера присадили 6,6 т известн ка (200 кг/м поверхности ванны), поверх известн ка ввели 2,0 т кокса. Затем завалили 100 т лома, слили 300 т чугуна с содержанием марганца 0,26% при 1400°С. Продувку вели 4-сопловой фурмой с расходом кислоро- да 500 мVмин (15 мVмин на 1 м

поверхности ванны) и переменным положением фурмы. В процессе продувки порци ми по 3-4 т присадили еще 16,0 т извести. Продувку закончили при содержании в металле 10,07%

5

углерода/ 0,08% марганца , 0,007% фосфора и 0,011% серы и 1640С. Общий расход кислорода 19200 м

,: Металл раскислили в ковше 0,1 т ; кокса/ 0,7 г алюмини  , 2,0 т аиликомарганца и 1,2 т ферросилици . Получили сталь, содержащую,%: углерода. 0,08; кремни  0,21; марганца 0,43/ фосфора 0,008.и серы 0,010. Шлход

35 стали составил 92,5%.

По окончании плавки заметалливани  фурмы, горловины конвертера и газоотвод щего тракта не обнаружено. Содержание MgO в шлаке 1,5%.

40 Пример2.В конвертер приса дили 1,65 т извести (50 кг/м поверхности ванны, поверх извести ввели 10 т кокса. Затем завалили 120 т лома и сЛили 280 т чугуна с содержа 45 нием марганца 0,29% при . Продувку вели с интенсивностью расхода кислорода 990 (ЗО м мин на 1 м поверхности, ванны), присадили порци ми по 4-2 т еще 20 т извести.

д Продувку закончили при содержаний . 0,08% углерода 0,08% марганца/ 0/009% фосфора; 0,012% серы и 1640 С Расход кислорода составил 21200 м. После раскислени  получили сталь, содержащую, %: углерода 0,08, кремни  0,17j марганца 0,63/ фосфора 0,010 и серы 0/010.

По окончании плавки заметалливани  фурмы, горловины конвертера и газоотвод щего тракта не обнаружено. Содержание MtfO в конвертерном шлаке 1,8%, выход стали 92,81%.

Примерз. Технологи  плавки аналогична примеру 1/ однако в- завалку на днище конвертера ввели 3,3 т

65 извести (100 кг/м поверхности ванны а поверх извести 6,0 т антрацита. Завалили 115 т лома и слили 285 т ч Гуна с содержанием марганца 0,25%, а продувку вели с интенсивностью 820 му/мин (25 м/мин на 1 м поверх ности ваннь. По окон ании плавки , заметалливани  фурмы и газротвод щего тракта не обнаружено. Сод ржанИе MdO в конечном шлаке 1/7%, выход стали 92,79%. Пример4. В завалку на днище конвертера ввели 2,0 т кокса, а затем 6,6 т извести с последующей завалкой 100 т лома и сливом 300 т чугуна с содержанием марганца 0,26% Продувку ванны, присадку шлакообразующих и раскисление стали провели аналогично примеру 1. Выход стали 90,2%. По окончании плавки отмечено заметалливание фурмы, горловины конвертера и газоотвод щего тракта. Вес настыл  только с фурмы составил 380 кг. Содержание MrfO в конвертерном шлаке 7,8%. Следовательно ввод углеродсодержащего топлива после присадки на дно конвертера шлакообразующих материалов , например извести, известн ка, в количестве 50-200 кг/м поверхнос-i ти ванны позвол ет устранить заметалливание фурмы и газоотвод щего тракта, повысить стойкость футеровки за счет меньшего износа огнеупорной футеровки, улучшить технологичность процесса, по ысигь производительность и выход стали. Суммарный экономический эффект может составить 1,56 млн. руб. в год.

Claims (1)

1. >> 594179, кл. С 21 С 5/28, 1976. 1 СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА НЙЗКОМАРiГАНЦОВИСТОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку металлического ¹ лома, заливку чугуна, ввод шлакообраэующих материалов, продувку газообразным окислителем - кислородом и под&чу до начала продувки твердого” углеродсодержащего топлива, о тлйчающийся тем, что, с целью предотвращения заметалливанйя фурмы, газоотводящего тракта й повьииения стойкости футеровки, углеродсодержащее топливо подают после ввода на дно конвертера шлакообраэующих материалов в количестве 50200 кг/м² поверхности ванны, а продувку проводят с интенсивностью расхода кислорода 15-30 м’/минна 1м² поверхности ванны. ,