SU1046289A1 - Способ выплавки стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВЬШЛАВКИ СТАЛИ в конвертере из маломарганцовистых чугунов , включающий заливку чугуна, завалку лома и извести, продувку металла кислородом с перемеЬныгч его расходом и с переменным положением фурмы , присадку шлакообразупщих по ходу плавки, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода годного металла и снижени  расхода плавикового шпата, в завалку известь ввод т в количестве 60-80% суммарного ее расхода на плавку, продувку металла кислородом в первые 25-30% времени ведут с максимальной дл  используемого конвертера интенсивностью и с рассто ни  приведенных калибров форглы от уровн  условно спокойной ванны, в следующие 30-60% времени продувки расход кислорода снижают до 60-80% от его расхода в начальный период, а продувку ведут i с рассто ни  12-20 приведенных ка- либров фурмы от уровн  спокойной ванны, после чего расход кислорода снова увеличивают до его расхода в начальный период плавки.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к выплавке стали в кислородных конвертерах из маломарганцовистых чугунов. Известен способ выплавки стали в 130 т кислородном конвертере при пе ределе чугунов с содержанием 0,10 ,2% марганца с подачей кислорода через четырехсопловую фурму с. посто  нным расходом кислорода ЗООм /минС Однако посто нный расход кислорода при продувке чугуна с низким содержанием марганца вызывает ухудшение процессов шлакообразовани , в результате чего увеличиваетс - на плавку расход плавикового шпата. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и доотигаемому результату  вл етс  способ вып лавки стали, включающий заливку чугуна , завалку лома и извести, продувку металла кислородом с переменным его расходом и спеременным положением фурмы, присадку шлакообразующих по ходу плавки 2 J. Недостаток известного способа заключаетс  в том, .что он не приемлем при переделе чугунов с низким содержанием марганца. Наиболее хара терной и важной особенностью переде ла низкомарганцовистых чугунов  вл етс  повышенна  склонность к скорачиванию шлака в период интенсивного выгорани  углерода. По данному способу в период интенсивносо выгорани  углерода предлагаетс  вводить в конвертер максимальное количество ки лорода, т.е. еще более увеличить и ранее развить реакцию окислени  углерода . По мере развити  .реакции обезуглероживани  (даже при обычном содержании марганца в чугуне) ко .личествр окислов железа в шлаке сш1 жаетс ,температура плавлени  шлака возрастает и в р де случаев повышае фактическую температуру металла и шлака. При этом в зкость шлака резко повышаетс , шлак переходит в .гет рогенное состо ние, становитс  каше образным и даже комкообразньом, по .верхность металла в значительной ст пени огол етс , усиливаетс  вынос из конвертера капель металла. Сниже ние концентрации марганца в чугуне приводит к уменьшению содержани  окислов марганца в шлаке по ходу вс продувки, в том числе и в период интенсивного обезуглероживани , спо собству  дальнейшему повыгиению температуры плавлени  шлака и его в зкости в ходе продувки. В результате при пониженном содержании марганца в чугуне и высокой интенсивности дуть  увеличиваетс  вынос металла и конвертера, что приводит к увеличению ззметалливани  дутьевых фурм;, горловины конвертера, никней части камина,к снижению выхода годного и поВ1лиенному расходу плавикового шпата. Целью изобретени   вл етс  уве-, личение выхода годного металла и снижение расхода плавиковогс итата. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу выплавки стали в конвертере из маломарганцовистых Чугунов, включающему заливку чугуна, завалку лома и извести, продувку металла кислородом с переменным его расходом и с переменным положением фурмы, присадку шлакообразующих по ходу плавки, в завалку известь ввод т в количестве 60-80% суглмарного ее расхода на плавку, продувку металла кислородом в первые 25-30% времени ведут с максимальной дл  используемого конвертера интенсивностью и с рассто ни  30-42 приведенных калибров фурмы от уровн  условно спокойной ванны, в следующие 30-60% времени продувки расход кислорода снижают до 60-80% от его расхода в Начальный период, а продувкуведут с рассто ни  12-2.0 приведенных калибров фурмы от уровн  спокойной ванны, после чего расход кислорода, снова увеличивают до его расхода в. начальный период плавки. пособ осуществл етс  следующим образом. Проведение начального периода плавки с высокой интенсивностью продувки при повышенном положении фур.мы над уровнем спокойной ванны позвол ет быстро навести первичный шлак с высоким содержанием окислов железа . При низкой уемпературе металла . в этот период активность окислов железа в шлаке незначительна дл  проведени  реакции обезуглероживани ,; но вполне достаточна, чтобы пропитать куски извести окисла ли железа и предотвратить образование тугоплав койоболо 1ки из двух или трехка-льциевого -силиката. Это значит, что в этот период создаютс  услови  дл  быстрого растворени  извести в шлаковом расплаве. Поэтому значительную часть навески извести дл  успешного проведени  процесса шлакообразовани  необходимо вводить в начальный период плавки. Количество присаживаемой извести в этот период не должно превышать 80% от общей навески, так как охлаждющее действие ее приведет к холодному началу проведени  плавки, в результа.те чего произойдет выброс металла и шлака из конвертера. ГГрй присадке извести в начале плавки в .количестве менее 60% от общей навески увеличиваетс  количество извести, вводимой по ходу продувки. В этом случае известь не vSneeT растворитьс  в шлаке из-за низкого в нем содержани  окислов железа и марганца в период обезуглероживани  низкомарганцови.стого чугуна. В результате снижаетс  основность конеч ных шлаков и, тем , десульфура ци  и дефосфораци  металла уменьшаетс . Положение фурмы над ванной в начальный период продувки не должно превышать более чем в 3,5 .раза поло жение ее в основное врем  продувки. При более высоком положении фурмы над ванной уменьшаетс  кинетическа  энерги  струи, что приводит к замед лению зажигани  плавки, чрезмер .ному накоплению в шлаке окислов же леза и в последующем при опускании фурмы в рабочее положение - к резко развитию реакцииг обезуглероживани  и выбросам. Кроме того, увеличиваетс  веро тность поджога футеровки конвертера под воздействием отражаемых металлоломом кислородных струй из-за более близкого располо жени  п тен горени  к футеровке. При положении фурр/пл над .ванной в начальный период продувки, менее чем в 1,5 раза превышак цем положени . ее в основное врем  продувки, умень шаетс  накопление в шлаке окислов железа, в результате чего замедп  етс . усврен 1е извести. Кроме того, возрастает опасность повреждени  наконечника об куски нерасплдйившегос  металлического лома. Период завершени  наводки первич ного Шлака и подготовки извести дол жен составл ть не менее 25% времени продувки, иначе известь не успеет растворитьс  в шлаке, и не более 30 так как по истечении этого вреглени начинает развиватьс  реакци  обезуг лероживани  ванны. Скорость выгорани  углерода в пе риод обезуглероживани  лимитируетс  с одной стороны скоростью восстанов лени  железа из шлака, в результате чего в зкость шлака резко увеличиваетс , а с другой стороны - производительностью конвертера. Дл  того, чтобы реакци  оки.слени  углерода не развивалась до уровн  чрезмерного снижени .окислов железа в шлаке, в этот.период необходимо интенсивность продувки, поддерживать не более 80% от максимальной. Колебани  в положении фурмы над уровнем, спокойного состо ни  ванны (12-20 приведенных калибров) завис т, в каждом конкретном случае от состо ни , количества, химсостава шлака и други факторов. Уменьшение интенсивности продувки в период обезуглероживани  менее 60% от максимальной понижает скорость окислени  углерода, что отражаетс  на производительности конвертера . По мере снижени  скорости обезуглероживани , когда в металле концентраци  углерода уменьшаетс  до низких значений, интенсивность продувки необходимо увеличивать до максимальной величины. Такой прием позвол ет поддерживать на достаточно высоком уровне скорость окислени  углерода, навести жидкоподвижный желез устый шлак и уменьшить врем  продувки всей плавки. Пример 1. В 350 кг конвертера продувают чугун следующего состава , %: С 4,2; Si 0,71; Мп 0,23; 5 0,31; Р 0,11. Расход чугуна, лома и извести в завалку соответственно составл ет 270, 80 и 8,8 кг. Максимальный расход кислорода составл е .т 1,5 , врем  всей продувки 26 мин. До 4 мин продувки 115% времени ) интенсивность дуть  составл ет 0,75 (50% от максимальной ), затем увеличивают расход кислорода до максимальной величины 1,5 нм умин и в последние 4 мин продувки вновь интенсивность снижают до 0,75 нм мин (50% от максимальной ). Положение фурмы по ходу плавки сохран ют посто нным на уровне 10 приведенных калибров. По ходу плавки присаживают пла.виковый шпат и известь , расход которых соответственно составл ет 2,5 и 13,2 кг. На 3-ей минуте продувки происходит выброс шлаковой пены По окончании продувки фурма и горловина конвертера закозлены . Металл .содержит,%: G 0,14; МП 0,13; 5 0,030 и Р 0,027. Основность шлака 2,4, содеожание Feo 8,9%. Выход жидкой стали j 84,2%. П Р и м е-р 2. Предлагаемый способ . В 350 кг конвертере продувают чугун следующего состава,%: С 4,2; Si 0,71; МП 0,23; S 0,031; Р 0,11. Расход чугуна, лома и извести в завалку соответственно составл ет: 270 , 80 и 13,2 кг (бО% от общего расхода ). Врем  всей продувки 26 мин. До 6,5 мин П1)одувки (25%. времени ) интенсивность дуть  устанавливают 1,5 при положении фурмы, превышагацем в 1,5 раза положение в основное врем  продувки, затем фурму опускают до 20 приведенных калибров от уровн  спокойной ванны и снижают расход кислорода до 0,9 нм /мин (60% от максимального ). При этом расходе продувают.металл 8 мин (30% времени, затем расход кислорода вновь увеличивают до 1,5 . По ходу плавки присаживают плавиковый шпат и известь, расход которых соответственно составл ет 0,3 и 8,8 кг. По окончании продувки фурма и горловина конвертера чистые от металлических капель. Металл содержит, %: С 0,11; Мп 0,16; Si 0,0.18; Р 0,014. Основность шлака 3,4, содержание FeO 14,9%. Выход жидкой стали 88,6%. П Р и м е Р- 3. Химсостав чугуна, его количество, а также расход лома i аналогичны примеру 2. Расход извепти в завалку 17,6 кг (80% от общего расхода ), врем  продувки 25 мин. До 7,5 мин продувки (30% времени ) интенсивность дуть  1,5 нм мин при. положении фурмы, превышаюсзем в 3,5 раза положение в основное врем  продувки, затем фурму опускают до 12 приведенных калибров, от уровн  спокойной ванны и снижают расход кислорода до 1,2 (80% от мак симального )и при этом расходе про--дувают металл 15 мин (60% времени, затем расход кислорода вновь увеличивают до 1,5 . Расход плавикового шпата и извести по ходу продувки соответственно составл ет 0,8 и 4,4 кг. По окончании продувки фурма и горловина конвертера чистые от металлических Капель, Металл содержит , %: С 0,15; МП 0,19 5 0,0.14; Р 0,009. Основность шлака 3,6, содержание FeO 13,7%. Выход жидкой стали 88,8%. I Пример .4. Химсостав чугуна его количества, а также расход лома аналогичны пр.имеру 2. Расход- извести в завалку .12,1 кг (55% от общего расхода, Врем  продувки 32 мин. До 6,5 мин продувки (20% времени) интенсивность дуть  составл ет1 ,5 нм-Vмин при положении фурмы, превышаквдем в 1,4 раза- полржен те в основное врем  продувки, затем фурму опускают до 22 приведенных калибров от уровн  СПОКОЙНОЙ ванны и снижают расход кислорода до 0,75 нмVMHH (50% от максимального/. При этом расходе продувают металл -21 мин (б5 времени ), затем расход кислорода вновь увеличивают, до 1,5 нм-Умин. Расход извести по ходу продувки 9,9 кг. В ходе продувки имеют местб сильные выбросы металла и шлака из конвертера. По окончании пpoдyJBKи фурма и горловина конвертера чистые . от металлических капель. Металл с,одержит ,%: С 0,17; Мп 0,17; S 0,024 и Р 0,012. Основность шлака 3,4, содержание FeO 22,2%. Выход жидкой стали 85,5%. . , Пример 5. Химсостав чугуна, его количество, а также расход лома аналогичны примеру 2. Расход извести в завалку 18,7 кг (85% ot общего расходаJ. Врем  всей продувки 22,5 мин, До 8 мин продувки (35% времени /интенсивность дуть  составл ет 1,5 нм VMHH при положении формы,превышающем в 3,6 раза положение в основное врем  продувки, затем фурму опускают до 10 приведенных калибров от уровн  СПОКОЙНОЙ ванны и снижают расход кислорода до 1,3.5 им Vмин (90% от максимального ). При этом расходе продувают металл 5,5мин (25% времени }, затем расход кислорода вновь увеличивают до 1,5 нм мин.. Расход плавикового шпата и извести по ходу продувки соответственно составл ет 2,2 и 3,3 кг. По окончании продувки фурма и горловина .конвертера заметалены. Металл содержит,%: С 0,14; МП 0,18; 5 0,022 и Р 0,022. Основность шлака 2,9, содержание Feo 11,2%. Выход жидкой стали 86,7%. Таким образом, применение известного способа .(пример 1) при переделе чугуна с содержанием марганца 0,23% приводит к .ухудшению шлакообразовани , о чем свидетельствует повьапен-ный расход шпата, значительный вынос металла из конвертера и низкий выход жидкой стали. Результаты предлагаемых плавок ( примеры 2 - 5 / по сравнению с известной (пример 1 ) приведены в таблице .

Расход материалов, кг(%) 8,8(40) . известь в завалку 13,2(60) известь по ходу плавки 2,5 плавиковый шпат Максимальный расход кислорода , Длительность продувки,мин ;Начало продувки длительность, мин/% продувки 13,2(60) 17,6(80 12,1(55) 18,7(85) 8,8(40) 4,4(20) 9,9(45) 3,3(15) . 0,3 0,8 О 2,2 6,5/25 7,5/30 6,5/20 8/35 ;.сход кислорода,% от максимального 50 100 положение фурмы, прив.калибров10 . 30

Середина продувки

длительность, мин/%

продувки18/70 расход кислорода, % . от максимального 100 60 положение фурмы, прив.калибров 10 20 Конец продувки длительность, мин/% продувки4/15 расход кислорода, % отмаксимального 50 100 положение фурмы, прив. калибров10 20 Химический состав металла и шлака после продувки

Продолжение таблицы

8/30 15/60 21/65 (5,5/25 11, 100 100 100 42 31 36 ВО 12 . 2,5/10 4,5/15 9/40 00 100 . 12 22

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ в конвертере из маломарганцовистых чугунов, включающий заливку чугуна, завалку лома и извести, продувку металла кислородом с переменным его расходом и с переменным положением фур-¹ мы, присадку шлакообразующих по ходу плавки, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годного металла и снижения расхода плавикового шпата, в завалку известь вводят в количестве 60-80% суммарного ее расхода на плавку, продувку металла кислородом впервые 25-30% времени ведут с максимальной для используемого конвертера интенсивностью и с расстояния 30*-42 приведенных калибров формы от уровня условно спокойной ванны, в следующие 30-60% времени продувки расход кислорода снижают до 60-80% от его расхода в начальный период, а продувку ведут с расстояния 12-20 приведенных калибров фурмы от уровня спокойной ванны, после чего расход кислорода снова увеличивают до его расхода в начальный период плавки.

   ,₉,SU ...,1046289 >