SU1059005A1 - Способ выплавки стали с предварительным нагревом лома в конвертере - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ВЬТОЛАВКИ СТАЛИ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАГРЕВОМ ЛОМА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку металлического лома, ввод углеродсоДержащего теплоносител , продувку га- сообразным окислителем, заливку чугуна и дальнейшую продувку расплава газообразным окислителем до зТщайного содержани  углерода, отличаюци йс   тем, что, с целью увеличени  степени использовани  теплоносител , перед началом продувки в конвертер ввод т . шлак в виде расплава в количестве 25-100% от веса лома. 2.Способ по п. 1, отличаюци и с   тем, что в качестве шлакового расплава ввод т шлак сталеплавильного производства, например конвертерный. 3.Способ по п. 1, отличаюц и и с   тем, что в качестве шлакового расплава в конвертер ввод т шлак доменного производства. 4.Способ по п. 1, о т л и ч а , ю ц и и с   тем, что в качестве шлакового расплава в конвертер ввод т шлак ферросплавного производства.1

Description

сл

со

о

:л

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к способам выплавки стали в конвертере с увеличенным расходом лома.

Известен способ производства стали из скрапа или подобных ему материалов, например металлизованной гу&ки и твердого чугуна, включающий завалку скрапа и углеродосодержащего теплоносител , например кокса или угл , в конвертер, в котором ниже зеркала жидкого металла имеютс  кислородные сопла с защитой углеводородами, причем процесс расплавлени  лома разделен на два периода. R первом периоде углеводороды и кислород подают через сопла в стехиометрическом соотношении, необходимом дл  горен до COj и HjO, а во втором периоде отношение расхода кислорода к расходу топлива постепенно измен етс  в сторону избытка кислорода jfj .

Недостатком этого способа  вл  етс  низка  степень использовани  |Тепла теплоносител , что св зано с повышенным выносом теплоносител  из конвертера. Кроме того, по окончании плавки получают высокое содержание серы в металле, равное 0,4% и выше, что требует дополнитеной обработки металла с целью десульфурации.

Наиболее близким к предлагаемом изобретению по технической и достигаемому результату  вл етс  способ выплавки стали с предварительным нагревом лома в конвертере включающий завалку металлического лома, ввод углеродосодер саадего теплоносител , продувку газообразным окислителем заливку чугуна и дальнейшую продувку расплава газообразным окислителем до заданног содержани  углерода 2 .

Недостатком указанного способа  вл етс  Низка  степень использовани  теплоносител . Это св зано с повышенным выносом теплоносител  (угл  кокса) из конвертера в процессе продувки в период нагрева И расплавлени , а также низким тёпловоспри тием заваленного в конвертер лома. Высокое содержание серы в теплоносителе повышает содержание серы и обуславливает необходимость дополнительной обработки металла с целью десульфурации .

Целью изобретени   вл етс  увеличение степени использовани  теплоносител .

Поставленна  цель достигаетс  ,тем, что согласно способу выплавки стёипи с предва1жтельным нагревом лома в конвертере, включающему завалку металлического лома, ввод углеродосодержащего теплоносител 

продувку газообразным окислителем, заливку чугуна и дальнейшую продувк расплава газообразным окислителем до заданного содержани  углерода, перед началом продувки в конвертер ввод т шлак в виде расплава в количестве 25-100 % от веса заваленного лома.

В качестве шлакового расплава в конвертер можно вводить шлак сталеплавильного производства, например конвертерный.

В качестве шлакового расплава в конвертер можно вводить шлак доменного производства.

В качестве шлакового расплава в конвертер) можно вводить шлак ферросплавного производства.

В качестве твердого углеродосодержащего теплоносител  можно использовать кокс, полукокс, древесные и каменные угли, термоантрацит , электродный бой и другие подобные материалы.

Способ осуществл ют следукицим образом.

При нагреве лома в конвертере за счет газокислородного или кислородно-топливного файела, а также за счет сгорани  твердого или жидкого топлива непосредственно в конвертере , значительна  часть вьщел кнцегрс  тепла уноситс  с выход щими конвертерны1ии газами, вследствие низкого тепловоспри ти  лома.

Одним из возможных путей увеличени  степе1 и использовани  тепла от сгорани  топлива  вл етс  ввод шлака в виде расплава, совместно с теплоносителем и продувают кислородно-топливной смесью.

В качестве шлакового расплава можно вводить шлаки сталеплавильного производства, например мартеновский , электростсшеплавильиый, шлаки внепечной обработки стали в ковш или специально подготовленные шлаковые расплавы. Однако подготовка таких шлаковых расплавов требует специального агрегата дл  их расплавлени  и нагрева, что усложн ет технологичность и эконокшчность процесса .

Эти недостатки отсутствуют при использовании конвертерного шлака, поскольку из конвертера выпускают в расплавленном состо нии при 1600-1700®С.

В качестве шлакового расплава можно вводить шлак доменного проиэводЪтва чугуна ил1 ферромарганца ПреимущестБСМ использовани  шлаков ферросплавного производства  вл етс  возможность восстановлени  легирующих элементов из окислов в процессе продувки и экономии ферросплавов на раскисление и легирование стали.

Шлаковый расплав следует вводит в конвертер в количестве 25-100% от веса заваленного лома.

При вводе ишакового расплава с расходом менее 25% от веса заваленного лома не достигаетс  достаточный контакт лома со шлаком из-за малого количества шлакового расплава, что сдерживает прогрев лома и снижает усвоение тепла теплоносител .

При вводе шлакового расплава с расходом более 100% от веса заваленно о лома в ходе продувки ванны в период прогрева возникают выбросы, что резко ухудшает технологичность процесса и опасность травмировани  обслуживающего персонала. Выбросы по вл ютс  вследствие повышени  склонности шлакового расплава, вспениванию nfM продувке его совместно с твердым углеродосодержашим топливом.

Важной особенностью выплавки стали с предварительным нагревом лома в конвертере  вл етс  то, что нагрев и расплавление лома происходит от шлаковрго расплава, который нагреваетс  пр  продувке за счет тепла окислени  углерода теплоносител . В св зи с тем, что окисление углерода теплоносител  протекает в объеме шлакового расплава , практически все тепло усваиваетс  ванной, а степень его использовани  достигает 90-97%. В известных споЬобах при предварительном нагреве лома степень использовани  топлива не превьшает 30-50%.

Предлагаемый способ обеспечивает также возможность расплавлени  лома до заливки чугуна, так как отсутствует опасность увеличени  сдержани  серы в металле при увеличеииом расходе углеродосодержащего топлива, например антрацита.Это об сн етс  тем, что в хо е продувки ванны в прсщессе предварительного нагрева, происходит удаление серы в газовую фазу.

Способность серы в процессе про дувки удал тьс  в газовую фазу обеспечивает возможность использовани  углеродосодержащего теплоносител  с повышенным содержанием серы.

Способ осуществл ют следующим образцом.

В конвертер заваливают лом, пр саживают твердое углеродосодержащее топливо, например антрацит, заливают шлаковый расплав в количестве 25-100% от веса завешенного лом и продувают кислородом или тошшвно-кислородной смесью до задаиной температуры ванны.

Расход твердого углеродосодержащего теплоносител  расчитыва рт исход  из заданной температуры ванны после предварительного нагрева. Пэ окончании нагрева лома шлаковый расплав скачиваетс  из конвертера , а в конвертер заливают чугун, присаживгиот шлакообразующие матесжалы и продувают ванну до за-, данного содержани  углерода. В ходе продувки присаживают необходимое количество шлакообразующих материалов , дл  обеспечени  необходимой основности 1алака.

Ijo окончании продувки металл

сливаетс  в сталеразливочиый ковш, а шлак - в шпаковый ковш, из которого он вновь сливаетс  в кон- . дл  предварительного нагрева .

; Опробование способа провод т в 35О-ТОНИЫХ конвертерах. Продувку ведут 4-х сопловой фурмой с расхо с кислорода 700 MVMHH. .В ка- честве углеродсодержащего теплоносител  используют антрацит с содержанием углерода 76%, влаги 5%, золы 13%, серы 2%, водорода 1,5%, кислорода 1,5% и азота 1%. , Г Пример.В 350-тонный

конвертер присгвкдёиот 2,0 т извести,

.заваливают 87 т лсма и 12 т антрациla . Затем сливают 50 т (57,5% от . веса заваленного лома) конечного шлака предыдущей плавки пр  ,

опускают фурму, продувгиот в течение 15 мин с расходом ккслорода 700 м/кйн. Температ фа в аи lAbi составл ет 1485 С.

После скачивани  шлакового распдава на нагретый лом заваливают еще

63 т поыл и 10 т извести, сливают

240 т чугуна с содержанием 0,25% Map ганца, 0,50% кремни , 0,070% фосфора , 0,020 % серы при 1430°С. Продувку провод т до содержани  угле-рода 0,10% и температуры , В ходе продувки п ; гсаждают еще 8 т извести. Содержание марганца в металле после продувки составл ет 0,06%.

После выпуска и раскислени  получают сталь с содержанием 0,15% углерода , 0,49% марганца, 0,020% кремни , 0,008% фосфора и-0,012% серы. Общий расход на плавку составл ет 240 т чугуна, 150 т лома, «. 12 т антрацита, 2400 м кислорода. Выход стали составл ет 92,9%.

Степень использовани  тепла антрацита составл ет 94,6%.

П мер 2 . В 350-тоиный

конвертер присаждгиот 2,0 т извести, заваливают 100 т лома и 12 т антрш|нта . Сливают 25 т доменного шлака при 1400°С (температура плавлени  домениого пшака 1250°С) или j

25% от веса заваленного лома. Затем продувают в течение 15 мин с расходом кислорода 700 MVMHH. . Температура ванны после предварительного нагрева составл ет 1320 С После скачивани  шлака заваливают еще 50 т лома, присаждают 10 т извести , сливают 240 т чугуна с содержанием 0,25% марганца, 0,50% кремни , 0,070% фосфора, 0,020% серы при 1430с. Продувку ведут до содержани  углерода 0,10% и тёмперйтуры 1650ic, Содержание марганца составл ет 0,07%,

В ходе продувки присаждают еще 8 т извести. После выпуска и раскислени  получают сталь с содержанием 0,15% углерода, О,045% марганца, 0,17% кремни , 0,009% фосфора и 0,011% серы.

Общий расход на плаьку составл ет 240 т. чугуна, 150 т лома, 20 т извести, 12т антрацита, 24- 000 м кислорода. Выход стали 93,0%.

Степень использовани  тепла антрацита составл ет 97,0%.

Пример 3. В 350-тонный конвертер присаждают 2т извести, заваливают 50 т лома и 6,25 т антрацита, заливают .50 т (100% от веса заваленного лома.) электропечного шлака при и температуры плавлени  1400°С производства ферромарганца с содержаниet4 МпО 28%. Продувки провод т до температуры ванны 1480°С. ЕЬсле скачивани  шлака заваливают 70 т лома, присаждают 10 т извести и сливают 240 т чугуна с содержанием марганца 0,25%, кремни  0,49% . фосфора 0,068%, серы 0,018% при 14300с. Затем опускают фурму и ведут продувку до содержани  углерода 0,10% и температуры . Содержание марганца при этом в металле составл ет 0,18%. В ходе продувки присаждают еще 8 т извести.

После раскислени  получают стал с содержанием 0,14% углерода, 0,55% марганца, 0,019% кремни , 9,009% фосфора и 0,011% серы.

Общий Е)асход на плавку составл ет 240 т чугуна, 120 т лома, 20 т извести. Е1ЫХОД стали 92,8%.

Степень использовани  тепла антрацита составл ет 96,0%.

Пример 4 . В 350-тонный .конвертер присаждают 2 т извести, заливают 87 т лома, 12 т антраци та и начинают продувать кислородом с целью предварительного нагрева лома. В ходе продувки наблюдают большие выносы топга ва нз конвертера , фодувку ведут. 15 мин. Температура нагрева лома составл ет . В св зи с получением низкой температуры после предварительного нагрева лома заваливают 20 т лома и сливают 240 т чугуна с содержанием марганца 0,25%, кремни О,50%, фосфора 0,070%, серы 0,020% при 1430°С.

После слива чугуна присаждгшт 10 т извести и начинают основную , продувку. В ходе продувки присаждают еще 8 т извести. Цродувку заканчивают при содержании углерода 0,10% и температуре .

После раскислени  получают сталь с содержанием углерода 0,15%, марганца 0,42%, кремни  0,18%, фосфора 0,008% и серы 0,039%.

Общий расход на плавку составл ет 240 т чугуна, 120 т лома, 30 т извести, 24000 М кислорода 12 т антрацита.

.Степень использовани  тепла аитрацита составл ет 33,0%.

Дл  лома в металлозавалке составл ет 33,3% или повысилась на 5,8%, в то врем  как на плавках проведенных по предлагаемой технологии дол  лома увеличилась на 10%.

Из прив гденны  примеров опробовани  предлагаемого способа следует , что продувка шлакового расплава совместно с теплоносителем и ломом 45 кислородом или кислородно-топливной смесью позвол ет повысить степень использовани  тепла теплоносите ,л  и за счет этого увеличить долю лома в шгисте конвертерной плавки.

Claims (4)

1. СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАГРЕВОМ ЛОМА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку металлического лома, ввод углеродсо- >держащего теплоносителя, продувку га* эообразным окислителем, заливку чугуна и дальнейшую продувку расплава газообразным окислителем до заданного содержания углерода, отличающи й с я тем, что, с целью увеличения степени использования теплоносителя, перед началом продувки в конвертер вводят шлак в виде расплава в количестве 25-100% от веса чома.

2. Способ по π. 1, отличающи й с я тем, что в качестве шлакового расплава вводят шлак сталеплавильного производства, например конвертерный.

3. Способ поп. 1, отличающийся тем, что в качестве шлакового расплава в конвертер вводят шлак доменного производства.

4. Способ поп. 1, отличают и й с я тем, что в качестве шлакового расплава в конвертер вводят шлак ферросплавного производства.