SU1127906A1 - Способ передела ванадиевого чугуна в конвертере - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ВАНАЦИЕВОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, включакиций заливку чугуна, присадку охладителей, продувку расплава окислителем при переменном положении фурмы с отделением ванадиевого шлака и получением стали, отличающийс  тем, что, с целью повышени  расхода металлического лома до 10-30% от массы металлошихты и получени  природнолегированной ванадием стали, передел чугуна осуществл ют монопроцессом, причем при достижении 0,165-0,25% ванади  в металле интенсивность дуть  снижают на 20-40% и увеличивают на 10-30% при достижении содержани  углерода и ванади  0,3-0,8 и О,1СП 0,15% соответственно, а заканчивают продувку при концентрации ванади  с 0,02-0,08%.

Description

1 Изобретени1 относитс  к черной металлургии и может быть использовано при переделе ванадиевых чугуно Ванадиевые чугуны отличаютс , как правило, ниаким содержанием мар ганца и кремни  (не вьше 0,20-0,25% каждого). При существующей технологии передела таких чугунов дуплекспроцессом конвертер - конвертер во втором конвертере доводке до ста ли подвергаетс  безмарганцовистый высокоуглерсдистый полупродукт. Трудности конвертерной переработки таких расплавов на сталь заключаютс  в неразвитом пшакообразовании, повышенном выносе металла, напр женном тепловом, режиме и т.д. Прн переделе низкомарганцовистых ванадиевьрс чугунов  а болеё верным путем представл етс  переработка их до стали монопроцессом, т.е. с использованием одного конвертера. Известен способ передела чугуна монопроцессом до стали, в том числе и природнолегированной, с получением основного известково-ванадиевого шлака, содержащего 20-25% СаО I Недостатком этого способа  вл етс  то, что такие шпаки не могут служить сырьём дл  производства п тиокиси ванади , так как содержание извести в них на 1,0-1,5 пор дка превьшает предел 1,5-3,0%, установленный действующими стандартами на товарный ванадиевый пшак. Известен способ продувки ванадие вого чугуна с промежуточным скачиванием ванадиевого шлака и последующим наведением рафинировочного основного шлака с додувкой полупродукта до стали в том же конвертере 2j . Однако в этом случае содержание СаО-в ванадиевом шлаке последующих плавок не может быть снижено .до требуемых пределов из-за взаимодействи  шлака с футеровкой конвертера и остатками сталеплавильного шлака пре дыдущих плавок. Концентраци  СаО в таких ванадиевых шлаках составл ет 8-10% и вьш1е. Сучетом-изложенного промьшше:ннОе применение получил пере дел ванадиевых чугунов дуплекс-процессом . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ передела ванадиевого чугуна в конвертере, включающий заливку чугуна , присадку охладителей, продувку расплава окислителем при переменном 62 положении фурмы, отделение ванадиевого шлака и получение стали. Передел ванадиевого чугуна, осуществл ют , дуплекс-процессом. На первой стадии ванадиевый чугун продувают в конвертере кислородом при переменном положении фурмы с получением полупродукта и ванадиевого шлака. Перед продувкой и по ходу плавки в конвертер присаживают охладители (окалину, агломерат , твердые металл-полупрьдукт, ванадиевый чугун, ванадиевый шлак). После отделени  ванадиевого шлака на второй стадии дуплекс-процесса осуществл ют продувку расплава кислородом при переменном положении фурмы с получением стали. В качестве охладителей.используют металл-полупродукт и металлолом. Используют также шлакообра-зующие материалы (руду , известь, известн к, плавиковый шпат, оборотный шлак), присаживаемые до начала и по ходу продувки з . Недостатками известного способа  вл ютс  низкий расход металшического лома и невозможность получени  природнолегированной ванадием стали. Указанные недостатки св зань с необходимостью присадки в первый конвертер до 6-7% окислител -охладител  (окалины) дл  обеспечени  успешной низкотемпературной деванадации чугуна . Кроме того, последующий, двойной пёрелир полупродукта (сначала в ковш, затем во второй конвертер) с соответствующей потерей тепла исключает возможность использовани  при выплавке стали из безмарганцовистого полупродукта значительных количеств металлолома. Практика показала, чтоего количество не может превышать 3-5% от общего расхода металлошихты. Этот фактор в услови х дефицита чугуна и наличи  запасов металлолома мешает наращивать производство стали. Длительна  продувка во втором конвертере полупродукта с 0,03-0,05% ванади  (дл  достижени  низкого содержани  углерода) ведет к практически полному окислению ванади , так что в конверторной стали его остаетс  меньше 0,003-0,005%, что недостаточно дл  ее природного легировани  Эффект микролегировани  стали ванаднем начинает про вл тьс  при его содержании 0,015-0,025%. Например, в стали 08ФКП по ГОСТу должно быть 0,02-0,04% ванади . J1 Целью изобретени   вл етс  повышение расхода металлического лома до 10-30% от массы металлошихты и получение природнолегированной ванадием стали. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу передела ванадиевого чугуна в конвертере, включаю щему заливку чугуна, присадку охладителей , продувку расплава окислителем при переменном положении фурмы с отделением ванадиевого шлака и получением стали, передел чугуна осуществл ют монопроцессом, причем при достижении О,165-0,25% ванади  в металле интенсивность дуть  снижают на 20-40% и увеличивают на 10-30% при достижении содержани  углерода; и ванади  0,3-0,8 и 0,1-0,15% соответственно , а заканчивают продувку при концентрации ванади  0,02-0,08%, Предлагаеьые параметры получены при переделе ванадиевого чугуна В 0,2 т конвер1тере опытно-экспериментального завода и в 160 т конвертерах комбината. В услови х, опытно-экспериментального завода при проведении опытов по сзгществуницей технологии использовали дл  регулировани  температурного нпшакового режимов фокатную ока лину и, на р де опытов, металлолом. Полупромьшшенные и промьшшенные опыты проводили при исходной температуре чугуна 1350С и начальной интенсивности в 0,2 т конвертерах, равной 0,4 , дл  160 т конвертеро 300 м/мин. Удельный расход в обоих случа х примерно одинаковый - около 2м/т в мин. Основные результаты сведены в табл. 1 и 2, 1где Q и Qg - расход металлолома и окалийы соответственно, % от веса шихты; q. и q, - параметры первой и второй ступеней дутьевого режима. т.е. после снижени  интенсивности и после повторного повышени  интенсивHOtTH соответственно; Vji Vj. - концентраций ванади  в металле на первой стадии, на второй и поеле окончани  продувки, %; cj концентраци  углерода в металле пере повторным увеличением интенсивности дуть , %; - суммарное извлечение п тиокиси ванади  в раствор при лабораторном вскрытии шлака, %; (V205)отвальный кек - концентраци  УлОс в отвальных кеках после химического вскрыти  шлака, %. 6 Из данных табл. 1 следует, что при использовании в качестве окислител -охладител  прокатной окалины оптимальное снижение интенсивности дуть  на первой ступени передела ванадиевых чугунов составл ет 20-40% от общего расхода окислительного газа (опыты 3-6), а увеличение интенсивности в конце продувки (при достижеНИИ концентрации ванади  в металле около 0,2%) - в пределах 10-30%. В опытах с повышенным расходом металлолома , проводимых с целью дальней- шего снижени  расхода жидкого чугуна (опыты 7-13),, придерживались таких же дутьевых параметров, которые, видимо, можно считать оптимальными. Суммарный расход металлолома и окалины в опытах составл ет 10-30% от веса всей шихты. Наилучшие показатели по химической вскрываемости получены в опытах 4,5,7 и 9, На этих плавках суммарное извлечение п тиокиси ванади  в раствор составл ет 95,495 ,7%, а содержание ) в отвальных кеках не превьш ает 1,0%. Вместе с тем, наибол1 ший интерес представл ют плавки 7 и 9, в которых расход металлолома составл ет 3,5 и 10%, а окалины 6,5 и 5,0% соответственно. Однако и на других плав1 ах (3,6,8, 10-13) получены хорошие результаты, среднее содержание V-Oy в отвальных кеках не превышает 1,2%. На плавке 11 примен ли только металлолом в количестве 30% от веса шихты. Из анализа показателей этой плавки видно , что дл  регулировани  температурного и шлакового режимов целесообразно использовать смесь, состо щую из металлической части шихты и окалины либо другого железорудного окислител . На плавке 14 с высоким суммарным расходом металлолома 30 и 5,0% окалины, но при низкой интенсивности продувки (около 0,20 м/мин) получены, плохие результаты по девана- дации чугуна (видимо, из-за недостаточного перемешивани  ванны, плавка шла холодно), В опытах 1-2 вьтлавить природнолегированную ванадием сталь практически невозможно вследствие высокой интенсивности подачи окислительного газа в середине продувки (выбросы из конвертера). Таким образом, предлагаемый способ позвол ет не только снизить расход чугуна за счет повышенного колич .ества перерабатываемого металлолома , но и обеспечить природное микролегирование ванадием стали, улучшить качество ванадиевого шлака. Способ передела ванадиевого чугуна опробован в промышленных услови х в 160 т конвертере НТМК. Основные параметры промышленных плавок бесфлюсовым моно процессом приведены в табл. 2, Предлагаемый бесфлюсовый способ позвол ет при использовании одного конвертера получить качественный ванадиевый шлак, значительно увеличить расход металлолома и одновременно получить природнолегированную ванадием сталь. Например, в опытах 2,5,8 (см. табл. 2) содержание VjOc в отвальньк кеках не превышает 1,0%, а концентраци  ванади  в конечном металле после продувки равна 0,025-0,073%. На этих плавках расход металлолома и окалины составл ет 7-20 и 3-10% .соответственно от веса всей шихты. На других плавках при использовании оптимальных режимов продувки ванадиевого чугуна также получены хорошие результаты (см. табл. 2). Следует учитывать, что ванадиевый чугун имел непосто нный химический состав, %: V 0,45-0,55; Si 0,20-0,345; Мп 0,18-0,28. Дл  повышени  стойкости футеровк конвертера и улучшени  качества ван диевого шлака плавку можно вести с добавками MgO-содержащих материалов из расчета введени  в конвертер О,1-1,0% MgO от массы металлошихты. Дл  обеспечени  успешного раскислени , легировани  и разливки стали температура металла в конце плавки должна составл ть 1600-1700 С. Плавку можно вести в конвертере с верхним, нижним или комбинированным дутьем, а также с использованием инертных газов, причем потоки кислорода и инертных газов могут быть пространственно разделены. В заключительный период плавки одновременно с увеличением интенсивности продувки можно снизить общзпо концентрацию в дутье кислорода вплоть до полной замены его другим газом. ВЫСОТ.У .фурмы над уровнем расплава в заключительный период.плавки можно снижать до 10-20 калибров. Металлолом можно давать в один прием в начале плавки, а также в два-три приема по ходу продувки. Изобретение распростран етс  и на передел электрочугунов, в том числе среднеуглеродистых (с О,5-2,0% углерода), вьтлавл емых в электропечах из .частично восстановленного железорудного сырь . Если содержание фосфора в ванадиевом чугуне превышает верхний предел, установленный ГОСТом дл  выплавл емой марки стали, то дефосфорацию металла провод т при сливе его в ковш, например, с помо1цью извести или реакционной смеси, содержащей известь (известн к), руду (окалину) и плавиковый шпат, возможно с добавлением конвертерного шлака, Экономический эффект от внедрени  изобретени  составл ет 1 млн руб. в год.

о О in С

с

о

о

r- «--го

CVJ

fO

N

сЧ

о см

го

00

vO

о

о

CSI

о

го

ю о о

о

о

г- го

- о

(NI

vi

и

о оо

о

u-i

о

1vC

г ш

LO

ю

in

00

о

Oi

f-Cvl

о -

-- го

ш

чО г

4f

Г-.

о

г о

о

о

ч

А

«(

о

о

о

о

о

о о го

о о

.0

ЧГ fsl

СП

го

ш -

00

st

«п е

ts

гч

о

о

о гч

о г см

-чГ

сч

CNI

о

о

о

fs

in

го го

ш о о

о сч -го

г-см

го

ш

Claims (1)

1. СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА ВАНАДИЕВОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий заливку чугуна, присадку охладителей, продувку расплава окислителем при переменном положении фурмы с отделением ванадиевого шлака и получением стали, отличающийся тем, что, с целью повышения расхода металлического лома до 10-30% от массы металлошихты и получения природнолегированной ванадием стали, передел чугуна осуществляют монопроцессом, причем при достижении 0,165-0,25% ванадия в металле интенсивность дутья снижают на 20-40% и увеличивают на 10-30% при достижении содержания углерода и ванадия 0,3-0,8 и 0,ΙΟ, 15% соответственно, а заканчивают продувку при концентрации ванадия 0,02-0,08% /