SU924113A1

SU924113A1 - Способ рафинирования железоуглеродистых расплавов 3 1

Info

Publication number: SU924113A1
Application number: SU803211521A
Authority: SU
Inventors: Anatolij I Manokhin; Stanislav S Volkov; Nikolaj G Gladyshev; Vladimir A Nasekin; Aleksej G Zubarev; Gennadij S Kolganov; Yurij A Rudnev; Evgeniya N Ivashina; Aleksandr M Pozhivanov; Aleksandr E Burochkin; Sergej D Mittsev; Vladislav A Tokarev
Original assignee: N Proizv Ob Tulatschermet
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к кислородно-конверторному производству стали и производству ферроникеля в кислородных конверторах.

Известен способ производства стали в конверторе, включающий использование 90 - 95 % конечного шлака предыдущей плавки, присадку извести на шлаке, заливку чугуна и продувку расплава кислородом [1].

Недостаток способа - большое количество шлака, находящееся в конверторе и, как следствие этого, низкий выход жидкого металла из-за потерь его со шлаком, опасность выбросов, обусловленная заливкой чугуна на окисленный шлак, низкая степень десульфурации металла'.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки стали, включающий заливку железоуглеродистого расплава,-загрузку шлакообразующих раскисление шлака, продувку нейтральным газом, скачивание шлака, окислительную продувку и выпуск металла [2].

Данный способ хотя и позволяет получать сталь с относительно низким

КОНВЕРТОРЕ

2

содержанием серы, однако имеет ряд недостатков.

Так, несмотря на раскисление прот межуточного шлака, в конце плавки приходится удалять конечный шпак, вместе с которым теряется много металла в виде окислов, а также в виде корольков, запутавшихся в шлаке.

Ιθ По этой причине уменьшается выход

годной¹ стали. Кроме того, снижается производительность конвертора, поскольку цикл плавки удлиняется. Большая продолжительность цикла плавки обусловлена перерывом в окисли15 тельной продувке (3-5 мин на перемешивание ванны инертным газом через пористое днище конвертора и еще 5 мин на промежуточное скачивание шлака). Промежуточное скачивание шлака вызывает необходимость дополнительной присадки извести при повторной кислородной продувке. По указанным причинам {уменьшение выхода годного и производительности 25 конвертора, увеличение расхода извести, а также недостаточное использование обессеривающей способности восстановленных шлаков) эффективность получения стали известным способом 30 снижается.

3

924113

4

Цель изобретения *· увеличение

производительности и улучшение качества металла за счет глубокой

десульфурации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе рафинирования $

железоуглеродистых расплавов в конверторе, включающем заливку железоуглеродистого расплава, загрузку шлакообразующих, раскисление шлака,"”’продувку нейтральным газом, скачивание шлака, окислительную продувку и выпуск металла, непосредственно перед выпуском металла в конвертор вводят дробленый шлак окислительной плавки, а выпуск металла производят, 15 оставляя весь шлак в конверторе,, с последующим его раскислением путем введения смеси восстановителей и'шлака окислительной плавки и продувкой шлакового расплава нейтральным га- 20 зом снизу, затем, после -заливки расплава, продувают' его нейтральным газом, скачивают шлак и переходят к окислительной продувке, по ходу которой производят рассредоточенную 25 присадку шлакообразующих.

Дробленый шлак окислительной плавки вводят в количестве 1 - 5% от веса металла,

, Восстановители вводят в количест- βθ ве 1-1,25 от стехиометрически необходимого для восстановления окислов железа, марганца и хрома.

Восстановители вводят в виде воестановительсодержащих отходов руднотермических процессов.

Шлак смеси вводят в количестве, при котором отношение расхода балластной составляющей смеси к расходу восстановителя составляет 0,5-3.

Пример 1. При выплавке в 10-тонном конверторе автолистовой стали с содержанием углерода менее 0,03 % в конце продувки (при 1640*0 в конвертор присаживают 100 кг (^1 % от веса металла) дробленного (10 - 100 мм) конверторного шлака (от предыдущих плавок) и после выпуска стали весь шлак оставляют в конверторе. На оставшийся шлак(39,7 % СаО,’ 11,8 % ЗЮ_г , 23,3 %

РеО, 9,1 % Ре_гО_? 6,1 % МпО, 4,6 %

МдО) загружают восстановительно-шлаковую смесь из 350 кг дросса (32,4% силикоалюминия, 10,7 карбида кремния, 40,6% а£₂ О₃ , и прочие окислы) · электротермического производства силумина и 200 кг дробленого конверторного шлака (предыдущих плавок). Количество элементов-восстановителей (31 + М + С) в смеси составляет 1,25 от стехиометрического. Отношение количества, балластной составляющей смеси (окисная часть дросса и добавка конверторного шлака) к элементам-восстановителям равно 2.Со45

50

55

60

65

держимое конвертора в течение 1,5мин продувают донным нейтрально-газовым дутьем (азот 8,5 м³/мин, природный газ по щели 2,0 м^/мин). После перемешивания шлак содержит, % : СаО 42,7, 310_г 14,2,..РеО 1,9, МпО 1,7 МдО 8,5, А26,9. Температура шпака после продувки (восстановления) 1630 . Далее в конвертор с восстановленным шлаком заливают чугуна 9,1 т, С 3,8 %, Зх 0,7%, Мп 0,6%,.

.Р, 5 0,037 %) и в течение .

2 мин продувают донным дутьем (азот 10 м^?/мин, природный газ 2,5 м^/мин). По окончании перемешивания содержание серы в металле снизилось до 0,003 %. Обработанный металл содержит, % : С 3,52, 8х 1,12, Мп 1,14,

Р 0,18, Сг 0,17. Из конвертора в шлаковню сливают 900 кг шлака, содержащее, % : СаО 41,4, ЗхО₂ 14,7,

МдО 8,7, РеО 1,2, А/_г0₃ 25,6 и переходят к окислительной продувке (через донные фурмы подают кислород - 15 м³/мин и природный газ 2 м³/мин). По ходу продувки в конвертор загружают 1,0 т извести и в качестве охладителя 300 кг железорудных окатышей. По окончании окислительной продувки металл содержит,%:

С 0,03, Мп 0,08, Р 0_ζ009, 5 0,003.

Вес отлитой в слитки стали составля'ет 8,5 т.

' П р и м е р 2. При выплавке в 10тонном конверторе низкоуглеродистой стали в конце продувки(при содержании углерода 0,05% и 1б70⁹С)присаживают 1300 κγ(·«·3,3% от веса металла)дробленного конверторного шлака и после выпуска металла весь шлак оставляют в конверторе.На оставшийся шлак,содержащий, %: (СаО 40,4,31О₂ 1 2,5, РеО 21,5, Ре₂ О₃Ю,2, МпО 5,8) загружают восстановительно-шлаковую смесь из 220 кг анодных остатков электролитического рафинирования алюмокремниевого сплава, полученного при восстановительной плавке низкосортных бокситов (анодные остатки содержат а£ 16,5 %, 3ί 62,2 %, Т1 3,7% Ζ,Ре 9,5 %) , и 80, кг дробленого конверторного шлака от предыдущих плавок. Количество элементод-восстановителей (Ά.Ι + 31 + Тх) составляет 1,05 от стехиометрического. Отношение балластной составляющей смеси к элементам-вОсстановителям равно -^0,5. Содержимое конвертора в течение 2 мин продувают донным нейтральногазовым дутьем (пар 10 м⁵/мин, природный газ по щели 2,5 м³/мин). После перемешивания шлак содержит, % : СаО 50,5, 310 32,9, МдО 10,3, РеО 1,6, МпО 1,4, а£₂0^5,3, температура шлака 1600°С. Затем в конвертор заливают 9,4 т чугуна

5

924113

6

(С 3,0 %, 5ϊ 0,62 %, МпО 0,54% Ρ

0,09 %, δ 0,041 %) и в течение 2 мин

продувают донным дутьем(пар 12м*/мин,

природный газ 2 м³/мин). По окончании перемешивания металл содержит,%!

С 3,6, .51 0,69, Мп 1,17, Р 0,16, ⁵

5 0,003. Из конвертора в шлаковню ι сливают 1 т шлака и затем переходят на окислительное дутье. По ходу окислительной продувки в конвертор загружают 0,9 т извести и 350 кг~же- Ю лезорудных окатышей. По окончании плавки получено 8,8 т стали, содержащей , «: С 0,05, Мп 0,12, Р 0,013, 5 0,003.

Пример 3. При рафинировании ферроникеля в 10-тонном конверторе с донным дутьем в него перед выпуском плавки (при 1650^0 дают 270 кг (ζν.3,0 % от веса металла) дробленного конверторного шлака (от предыдущих·конверторных плавок рафинирования ферроникеля). После выпуска рафинированного ферроникеля весь шлак оставляют в конверторе.

В конветор со шлаком(СаО 36,3 %, 510*11,2 %, МдО 5,1 %, РеО 21,6 %, Γθ_έΟ₅10,9 %, Сг_аО_л2,5 %, Р₂ О5- 1,7 %,

Νί 0,15 %)загружают восстановительно-шлаковую смесь из 700 кг ферросилиция, выделенного из шлаков тёп-30 ловых электростанций, работающих на (угле,и 100 кг дробленного конверторного шлака от предыдущих плавок рафинирования ферроникеля. Ферросилиций содержит, %: 51 30, С 0,5, 35

’Р 0,6, 3 0,2 остальное железо и

шлаковые примеси. Количество элемента-восстановителя в смеси составляет 1,15 от стехиометрического, отношение количества балластной составляю-40 щей смеси (дробленный конверторный шлак от предыдущих плавок ферроникеля и металлическое железо в ферросилиции) к количеству элементавосстановителя равно еЗ. Шлаковый расплав, оставленный в конверторе с восстановительной смесью, в течение 2,5 мин продувают донным нейтрально-газовым дутьем (азот 9м^/мин, природный газ 1,5 м^/мин). После перемешивания шлак содержит, % :

СаО 47,3, 510 38,7, МдО 9,9, РеО 1,9, Сг*О, 7,5, МпО 0,8 Температура шлака 1590*С. В конвертор с восстановленным шлаком заливают 8,4 т ферроникеля, содержащего, ί : С 0,6, δί 0,5, ⁵

Сг 0,2, Мп 0,1, Р 0,23, 5 0,16, N1 5,6, Со 0,2 2 Температура ферроникеля (полупродукта) при заливке в в конвертор 1540^еС. Ферроникель со шлаком продувают в конверторе донным 60 нейтрально-газовым дутьем (азот 10 м⁵/мин) природный газ 1,5 м^/мин) в течение 2 мин. По окончании пере— мешивания металл содержит, % :С 0,52,

5ί 0,48, Сг 0,47, Мп 0,36, Р 0,37,

Т? 0,18, N1 5,3, Со 0,2, Перед последующей окислительной продувкой из конвертора в шлаковню сливают 1,2 т восстановленного шлака, затем переходят на окислительное дутье, по ходу которого в конвертор дают 500кг известняка и 750 кг извести.· По окончании продувки в рафинированном ферроникеле получают, %: С 0,05, Сг 0,06, Мп 0,03, Р 0,16, 5 0,016, N1 5,4, Со 0,21 Вес металла 8.8 т.

Пример 4. При рафинировании ферроникеля в 10-тонном конверторе е донным дутьем в него перед выпуском плавки при 1660°С дают 450 кг (5 % от веса металла) дробленного (10-100 мм) шлака от предыдущих плавок рафинирования ферроникеля. После слива металла весь шлак [содержащий, % : (СаО 35,7, 5Ю. 12,3, !РеО 25,6, Ре_вО_л11,7, Сг*О₅2,1, МпО 2,1, N1 0,15) оставляют в конверторе и затем загружают смесь из

50 кг дробленого шлака предыдущих

плавок рафинирования ферроникеля и 650 кг шлака производства ферросилиция (РеО 18,2% ,51 7,4 %, С 5,1% С_е1&. Ре 10,6 %, 5Ю*26,5 %, А0* 0^17,8 %, СаО 10,2 %, МдО 1,7). Количество элементов-восстановителей в смеси равно стехиометрическому (необходимому для восстановления окислов железа, хрома, марганца, никеля и кобальта). Отношение количества.балластной составляющей смеси (конверторный шлак и окисная часть шлака от выплавки ферросилиция).и элементоввосстановителей (51 + С) равно 2,5.

Для восстановления шлака содержимое конвертора в течение 2 мин продувают донным нейтральнр-гаэовым дутьем (азот, 10 м^/мин, природный газ

1,2 м³/мин). В результате восстановления в шлаке имеют, % : СаО 42,5, 510* 38,4, РеО 1,4, Сг* 0^0,4, А/* О, 7,3). В конвертор с восстановительным шлаком заливают 8,5 т ферроникеля, раФплавленного в мартеновской печи. Расплав содержит, %: Р 0,5,

51 0,6, Сг 0,3, Мп 0,1, Р 0,21,

5 Ο,Ιβ,ΝΙ 5,5, Со 0,2, т.е. соответствует полупродукту, получаемому после рафинирования черного ферроникеля в кислом конверторе. После нейтрально-газовой продувки (азот 12 м³/мин, природный газ 1,5 м-’/мин) металл содержит,%; С 0,43,51 0,52,

Сг 0,54, Мп 0,35, Р 0,34, 5 0,016,

Ν1 5,1, Со 0,18. После этого в шпаковню сливают -ь- 1,5 т восстановленного шлака и переходят к окислительной продувке, по ходу которой в конвертор дают 750 кг известняка и 500 кг извести. По окончании окисли'тельного рафинирования ферроникель; содержит, %: С 0,04, 51 0,03, Сг 0,0.5, Мп 0,03, Р 0,21, 5 0,018,

7

924113

3

N1 5,6, Со 0,21. Вес металла 8,4 т.

При конверторном переделе чугуна в сталь выход годного увеличивается не менее, чем на 10 %. При выплавке низкоуглеродис . ой стали в 100-тонном конверторе выпуск металла воз- 5 растает с 84 до 94 т.

Кроме того, необходимо учитывать то, что повторное использование отработанного конверторного шлака позволит экономить 10 % извести. ,0

Claims

Формула изобретения

1. Способ рафинирования железоуг- ,5 леродистых расплавов в конверторе, включающий заливку железоуглеродистого расплава, загрузку шла^ообразующих, раскисление шлака, продувку нейтральным газом, скачивание шла^д ка, окислительную продувку и выпуск металла, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и улучшения качества металла путем глубокой десульфура- 25 ции, непосредственно перед выпуском металла в конвертор вводят дробленый шлак окислительной плавки, а выпуск металла производят, оставляя весь шлак в конверторе, с последующим его раскислением путем введения смеси восстановителей и шлака окислительной плавки и продувкой шлакового расплава нейтральным газом снизу, затем после заливки расплава продувают его нейтральным газом, ска чивают шлак и переходят к окислительной продувке, по ходу которой производят рассредоточенную присадку шлакообразующих.
2. Способ поп. 1, отличающий с я тем, что дробленый шлак окислительной плавки вводя в количестве 1 - 5 % от веса металла.
3. Способ -по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что восстановители вводят в количестве 1 - 1,25 от стехиометрически необходимого для восстановления окислов железа, марганца и хрома.
4. Способ попп. 1 - 3, отличают ийс я тем, что восстановители вводят в виде восстановительсодержащих отходов рудно-термических процессов.
5. Способ попп. 1-4, отличающийся тем, что шлак смеси вводят в количестве, при котором отношение расхода балластной составляющей смеси к расходу восстановителя составляет 0,5 - 3.