SU1507807A1

SU1507807A1 - Способ ведени конвертерной плавки

Info

Publication number: SU1507807A1
Application number: SU874352758A
Authority: SU
Inventors: Альберт Павлович Щеголев; Сергей Дмитриевич Зинченко; Владимир Иванович Баулин; Леонид Николаевич Канаплин; Борис Николаевич Николаев; Василий Серафимович Колпаков
Original assignee: Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1989-09-15

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к технологии выплавки стали в кислородном конвертере с продувкой металла сверху. Цель изобретени - повышение выхода годного металла и снижение износа футеровки. В способе ведени конвертерной плавки путем продувки ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму продувку кислородом прекращают при рабочем положении фурмы, соответствующем 0,15-0,30 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвертера, замещают кислород нейтральным газом (аргоном или азотом) с расходом, равным 0,4-0,8 расхода кислорода перед прекращением подачи последнего, затем поднимают фурму, поддержива указанный расход газа, а после прохождени головкой фурмы отметки на уровне 0,6-1,0 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвертера подачу нейтрального газа прекращают. Замещение кислорода нейтральным газом производ т также в любой момент плавки при невозможности вывоза фурмы из конвертера, причем подачу нейтрального газа осуществл ют в течение времени, необходимого на осаживание шлака. Предлагаемый способ позвол ет эффективно проводить осаживание шлака, повысить выход годного металла на 0,5% и снизить износ футеровки на 0,4 мм на плавку. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , а именно к технологии выплавки стали в кислородном конвертере с продувкой металла сверху.

Цель изобретени - повышение выхода годного металла и снижение износа футеровки.

Особенностью конвертерного процесса производства стали вл етс образование шлакометаллической эмульсии , котора вспениваетс в результате Протекани в ней реакции обезуглероживани металлических капель, попадающих в шлак из зоны взаимодействи кислородной струи с металлом. Высокий уровень вспененной шлакометаллической эмульсии в процессе продувки может быть причиной выбросов и переливов, а по окончании продувки вл етс преп тствием дл наклона конвертера, отбора пробы металла и измерени его температуры . Кроме того, при попадании кислорода в газоотвод щий тракт возможно образование взрывоопасной смеси , что приводит к разрушению тракта. Поэтому осаживание шлака вл етс важной задачей, которую целесообразно осуществл ть методами, не ухудшающими технико-экономические показатели,- в частности - выход металла, износ футеровки.

Проведенными экспериментами установлено оптимальное сочетание техноло гических параметров, позвол ющее успешно решить поставленную задачу.

Прекращение кислородной прбдувки при положении фурмы менее 0,15 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвертера приводит к вспениванию шлака пузыр ми, окири углерода , усилению взаимодействи кислорода с железом, переходу его в шлак, снижению выхода металла и повышению износа футеровки. Прекращение продувки кислородом при положении фурмы более 0,30 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвентера приводит к переокислению шлака, умень шению выхода металла, возрастанию износа футеровки, перерасходу кислорода .

Замещение кислорода нейтральным газом с расходом менее 0,4 расхода кислорода перед прекращением подачи последнего не позвол ет длительное врем осадить конечный переокцсленный шлак, который контактирует с футеровкой , повьш1ает ее износ, не обеспечивает хорошего перемешивани металла со шлаком, что сохран ет повышенную окисленность шлака и уменьшает выход металла. Замещение кислорода нейтраль цьы газом с расходом более 0,8 расхо- да кислорода приводит к перерасходу нейтрального газа, обмыванию переокисленным шлаком футеровки, что увеличиг вает ее износ. Кроме того, при этом шлак осаживаетс в основном за счет нейтрального газа, реакци раскислени шлака углеродом металла не получает развити , что не позвол ет существенно снизить окисленность шлака и снижает выход металла.

Если, прекращать подачу нейтрального газа до прохождени головкой фурмы отметки на уровне 0,6 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвертера, то шлак не осаживаетс , дольше контактирует с футеровкой , повьш1а ее износ, снижаетс выход металла, затрудн етс повалка конвертера. При прекращении подачи

10

15

20

25

30

5

0

5

0

5

нейтрального газа после прохождени головкой фурмы отметки на уровне 1,0 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвертера перерасходуетс нейтральный газ, который дольше воздействует на шлак, .перемеща его футеровке, что повышает ее износ. Кроме того, шлак остаетс переокисленным , что снижает вькод металла.

Если по каким-либо причинам механизм перемещени фурмы выходит из стро , т.е. невозможно оперативно вывести фурму из конвертера, то продолжать продувку кислородом нельз . Иначе это приводит к сильному переокислению металла, шлака, выбросам, созданию аварийных ситуаций. При этом снижаетс выход металла, резко возрастает износ футеровки и перерасход кислорода. Просто отключить кислород в этом случае также нельз иначе за- металлитс фурма, если продув ка идет . в заглубленном режиме, шлакометалли- ческа эмульси попадает внутрь головки , происходит ее прогар, вытекание охлаждающей воды и возможен взрыв. Поэтому согласно предлагаемого способа в таких ситуаци х также производ т зймену кислорода на нейтральный газ. Подавать нейтральный газ необходимо в течение времени, требуемого на. осаживание шлака. Если прекратить подачу газа раньше, чем ос дет шлак, то шлак может попадать в головку фурмы, при . этом происход т прогар фурмы, взрыв, потери металла. Момент осаживани шлака можно определить, например, по уровню шума в полости конвертера (при резком его усилении) или по вибраций фурмы (при ее прекращении или резком уменьшении). Врем , необходимое дл осаживани шлака, определ етс многими параметрами: высотой шлака, его физико-химичес.кими свойствами, скоростью обезуглероживани в данньй мо- мент, и др. Пример 1. Осуществление способа плавки проводили в 350-тониом конвертере Череповецкого меткомбина- та. В конвертер загружали 110 т металлолома , 15 т известц, заливали 290 т чугуна. Продувку проводили через водоохлаждаемую шестисопловую фурму с расходом кислорода 1400 нм /мин. Оставшуюс известь вводили в первые 5 мин продувки. Момент окончани про- дУвки кислородом определ ли согласно расчету материального и теплового

10

15

баланса. Продувку прекратили при высоте фурмы над уровнем спокойной ванны 1,7 м (0,2 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвертера , которое составл ло 8,5 м). В этот момент одновременно начали замещение азотом кислорода и подъем фурмы со скоростью 0,2 м/с. Спуст 2 с., когда головка фурмы находилась на высоте 2,1 м над уровнем ванны, . кислород был полностью замещен aso-foM с расходом 560 нм (0,4 от расхода кислорода 1400 ) . Затем в течение 23 с при дальнейшем подъеме фурмы происходило истечение азота из сопла фурмы с указанньм расходом, что привело к осаживанию шлака. В момент достижени головкой фурмы отметки 6,8 м над уровнем ванны (0,8 - рассто ние от уровн в&нны до горловины ) подача азота была прекращена и фурма выведена из конвертера со скоростью 0,7 м/с.

Осаживание шлака прошло нормально, 25 выход металла составил 90,8%, а износ футеровки конвертера 1,4 мм за плав- ку.

Примеры осуществлени по предлагаемому способу и Прототипу приведены в таблице.

Анализ ее прка зывает, что выход редложенных параметров за за вленные ределы (примеры 4-9) снижает йыход

20

30

0

5

0

металла, повышает износ футеровки конв.ертера, ухудшает осаживание шлака , т.е. ухудшает достижение поставленной цели, что свидетельствует о существенности за вленных пределов.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позвол ет более эффективно проводить осаживание шлака, повысить выход металла на 0,5% и снизить износ футеровки на 0,4 мм на плавку.

Формула и.3 обре т-е и- и

Способ ведени конвертерной пла вки, включающий продувку ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода годного металла и снижени износа футеровки , продувку кислородом прекращают при рабочем положении фурмы, соответствующем 0,15-0,30 рассто ни от уровн спокойной ванны до горловины конвертера , замещают кислород нейтральным газом с расходом, равным 0,4-0,8 расхода кислорода перед прекращением его подачи, затем поднимают фурму, поддержива указанный расход газов, а после прохождени головкой фурмь отметки на уровне 0,6-1,0 рассто ни от уровн спокойной ванны до горлови- ны конвертера подачу нейтрального газа прекращают.

0 ,2 0,15 0,3 1,71,3

0,4 0,6 0,8 0,6 560 840 1120 840

0 ,8 1,0 0,6 6,8 8,5 5,1

90,8 90,9 90,8

1,4 1,5 1,4 Норм Норм Норм

0,3 0,12 2,5 1,0

1,0 8,5 90,5 1,7

Длитель на

0,6 840

0,12 0,35 0,2 0,3 1,0 3,0 1,7 2.,5

0,3 2,5

0,15 1,3

0,8 0,3 1120 420

1,0 0,8 0,6 1400 1120 840

0,2 280

0,6 0,8 0,6 5,1 6,8 5,1 90,3 90,4 90,5 .1,8 1,7 1,7 Осад- Долго Медка оса- лен- шлака жива- на

пока- етс

чива- шлак

нием

вывросы

0,4 1,2 3,4 10,2 90,5 90,6 1,7 1,7 Мед- Мед- леи- ленна на осад- осад- осадка ка ка шлака шлака шлака

90,3 1,.9

Длительна

осадка ишака, выбросы

Claims

Формула и.зобрет-е ни я

Способ ведения конвертерной плавки, включающий продувку ванны кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного металла и снижения износа футеровки, продувку кислородом прекращают при рабочем положении фурмы, соответствующем 0,15-0,30 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера, замещают кислород нейтральным газом с расходом, равным 0,4-0,8 расхода кислорода перед прекращением его подачи, затем поднимают фурму, поддерживая указанный расход газов, • а после прохождения головкой фурмы отметки на уровне 0,6-1,0 расстояния от уровня спокойной ванны до горловины конвертера подачу нейтрального газа прекращают.

Параметры

Способ

Предлагаемый по примерам ' ~Г² Т³ 1⁶ b I⁶ Г⁷ I⁸ Т⁹

ПротоТИП _

Положение фурмы в момент прекращения хислородной продувки в расстоянии от.уров-

ня ванны до горловины 0,2 0,15 0,3 0,12 0,35 0,2 0,3 0,3 0,15 - в м.. , ',7 1.3 2,5 1,0 3,0 1,7 2,'5 2,5 1,3 - Расход нейтрального газа от расхода кислорода 0,4 0,6 0,8 0,6 0,8 0,3 1,0 0,8 0,6 0,2 в м*/мин 560 840 1 120 840 1120 420 1400 1 120 840 280 Расстояние от головки фур- мы до уровня ванны в мо- мент отключения нейтраль- ного газа от'расстояния от уров- ня ванны до горловины 0,8 1,0 0,6 1,0 0,6 0,8 0,6 0,4 1,2 - , в м 6,8 8,5 5,1 8,5. 5,1 6,8 5,1 3,4 10,2 - Выход металла, Z 90,8 90,9 90,8 90,5 90,3 90,4 90,5 90,5 90,6 90,3 Износ футеровки, мм/пл 1,4 1,5 1,4 1,7 .1,8 1,7 1,7 1,7 1,7 1,.9 Примечания по осаживанию Норм Норм Норм Дли- Осад- Долго Мед- Мед- Мед- Длитель- шлака тель- ка оса- лен- лен- лен- ная ная шлака жива- ная ная ная осадка осад- пока- ется осад- осад- осад- шлака, * . кв чива- шлак ка ка ка выбросы шла- нием шлака шлака шлаха

ха, вывы- бросы бросы