Способ наведения шлака при выплавке стали

 

СПОСОБ НАВЕДЕНИЯ ПШАКА ПРИ ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ в мартеновской печи, включаннций присадку в завалку извести или известняка совместно с материалом , ускоряющим процесс шлакообразования , прогрев и плавление шихты, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода извести или известняка и снижения себестоимости стали, в завалку присаживают флюоритовую руду в количестве 2050% от общего расхода извести или известняка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

О0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3538833/22-02 (22) 10.01.83 (46) 30.. 12.84. Бюл. Ф 48 (72) В.Н. Ким, И.П. Басаев, Е.А.Огурцов, Е.М. Гудалина, Н.П. Кусков, В.А. Куличенко, А.M. Анохин и А.В. Ковалев (71) Химико-металлургический институт АН КазССР (53) 669. 183(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

У 501078, кл. С 21 С 5/52, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

В 802371, кл. С 21 С 5/04, 1979. (54) (57) СПОСОБ НАВЕДЕНИЯ ШПАКА ПРИ

ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ в мартеновской печи, включающий присадку в завалку извести или известняка совместно с материалом, ускоряющим процесс шпакообразования, прогрев и плавление шихты, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода извести или известняка и снижения себестои.мости стали, в завалку присалжвают флюоритовую руду в количестве 2050Х от общего расхода извести или известняка..1 131904

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали в нодовых сталеплавильных агрегатах.

Известен способ наведения шлака при выплавке стали, по которому в период плавления и доводки металла на поверхность шлака подают ставролитовый концентрат в количестве 2,8 кг/т стали, состав которого, мас.%: 10

48-.50 А1, О, 25-28 Si02, 13-15 Ре О

2-3 Т О,, 1,0-1,5 ZrO j1) .

Известный способ обладает следующими недостатками: наличие в ставролитовом концентрате 25-28% $Ю2 15

Ф сильно снижает основность шлака и уменьшает его рафинирующую способность, в составе ставролитового концентрата отсутствует окись кальция, что ухудшает физико-химические 20 свойства шлака, ставролит имеет мелкую фракцию (0,1-0,5 мм) и сравнительно невысокий удельный вес (2100 кг/м ), что затрудняет его усвоение при присадке на густые шпа- 25 ки и не способствует ускоренному шпакообразованию в начальный период ведения плавки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ. наведения шлака при выплавке стали в мартеновской печи, включающий присадку в завалку извести или известняка совместно с материалом, ускоряющим процесс шпакообраэования, прогрев и плавление шихты. В качестве материала, ускоряющего про цесс шпакообразования, используют красйый шлам глиноземного производства (2) .

Недостатками данного способа являются высокий расход извести и высокая себестоимость стали, что обусловлено высоким содержанием (до 18X) в красном шпаме кремнезема, который нейтрализует часть окиси кальция извести или известняка, вводимых совместно со шламом, замедляет наведение шпака с высокими рафинирующими свойствами и затрудняет достижение 50 высокой степени рафинирования стали от вредных примесей, кроме того мелкая пылевидная фракция шлама способствует большим отложениям его в дымоходных трактах и нагревательных 55 устройствах . что снижает производительность последних и отрицательно сказывается на себестоимости стали.

Цель изобретения — сокращение расхода извести или известняка и снижение себестоимости стали.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу наведения шлака при выплавке стали в мартеновской печи, включающему присадку в завалку извести или известняка совместно с материалом, ускоряющим процесс шлакообразования, прогрев и плавление шихты, в завалку присаживают флюоритовую руду в количестве 20-50% от общего расхода извести нли известняка.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве материала, ускоряющего процесс шлакообраэования, используют флюоритовую руду следующего состава, %: 77-85 СаСО

1-4 $102 1 8 МяО, 1-3 А120з 1-4

CaF, 1-2 FeO, 0,01-0,2 S, присаживаемую в завалку взамен части извести или известняка в количестве 2050% от их общего количества.

Замена части извести или известняка, присаживаемых в эавалку, 20-50% флюоритовой руды обеспечивает хорошее растворение и усвоение шпаком СаО извести и известняка (благодаря разжижающему действию присутствующего в флюоритовой руде фтористого соединения) и раннее формирование жидкоподвижного активного шлака.

Относительно невысокое содержание в руде CaF, (до 4X) достаточно для разжижения шпака и лучшего усвоения компонентов присадок и практически не представляет опасности для загрязнения атмосферы цеха летучими выделениями соединений фтора.

Наличие в фпюоритовой руде окислов магния (1-8X), алюминия (1-3%)

: и железа (1-2%) повышает жидкоподвижность и активность образующегося шпака и увеличивает его рафиннрующую способность в первый период плавления, что способствует интенсификации процессов деформации и десульфурации металла. Кроме того, содержание окиси магния (1-8%) в руде благоприятно сказывается на увеличении стойкости футеровки сталеплавильного агрегата °

Весьма низкое содержание в руде серы (0,01-0,2%) практически не предоставляет опасности для перехода ее, в металл и не требует, в связи с этим, 11319 проведения специальных технологических операций.

Основой флюоритовой руды является известняк (77-85X), который при нагревании разлагается .на СаО и СО,, что способствует наведению высокоосновного шпака, обеспечивающего повышение степени рафинирования стали от вредных примесей и сокращает расход на плавку извести и известняка, пода- 10 ваемых в виде отдельных компонентов.

Флюоритовая руда является кусковым материалом и практически не содержит влаги, что предотвращает опасность засорения дымоходных трактов и нагре- 1 вательных устройств свойственное мел-. ким пылеобразным материалам) и не требует предварительного прокаливания руды перед употреблением (как при использовании добавок с высокой влаж- 2о ностью)..

Количество вносимой в завалку бедной флюоритовой руды 20-50 от веса извести или известняка является оптимальной добавкой и обеспечивает нормальный ход процесса шпакообразования. Присадка руды менее 20 от количества извести или.известняка, вносимых в завалку, не обеспечивает достаточной жидкоподвижности шлака, что существенно снижает его рафинирующие свойства и не обеспечивает достижения высокой степени десульфурации и. дефосфорации металла. Присадка руды в завалку в количестве более 50 от веса извести или извест

35 няка приводит к черезмерно интенсивному шлакообразованию и обильному вспениванию шлака сразу после заливки в печь чугуна. Это нарушает нор- 40 мальный ход процесса и обуславливает обильные выбросы шлака на рабочую площадку, что является отклонением от технической инструкции и создает опасность для Обслулп4вающего персо 4> нала.

П р и и е р. Опытные плавки проводили в 600-тонной мартеновской печи.

При шихтовке 600-тонной сравнитель04 а ной плавки в завалку загружали 40 т (или 100X) известняка и 16 т железной руды или 22 т агломерата основностью 1,1 и примерного состава,мас.Ж:

146,6 Fe, 13-18 FeO, 11-13 SiO,, 13-14

СаО, 1,8-2, О Ng0 О, 7-0,8 МпО О, 10,2 Р, 0,08-0,26 S. На опытных плавках взамен части известняка в завалку присаживалн флюоритовую руду в количестве 20-50Х от веса известняка, Усредненные результаты опытных и сравнительных плавок приведены в табл. 1. Как следует из табл. 1, замена на опытных плавках известняка в завалку флюоритовой рудой в количестве 20-50% обеспечивала. наведение активного и жидкоподвижного шлака, с высокими рафинирующими свой,ствами, что выразилось в существенном повьппении на этих планках степени десульфурации и дефосфорации металла. Количество флюоритовой руды равное 20-50Х является оптимальной добавкой, обеспечивающей стабильно низкие остаточные концентрации в г<— товом металле серы (0,024-0,026) и фосфора (0,015-0,016X), позволяющей полностью исключить присадки боксита и требующей значительно меньших присадок извести и руды в период доводки для корректировки основности и жидкоподвижности шлака. С повышением доли используемой в эавалку, флюоритовойруды снижается количество используемого при этом известняка, а также количество присаживаемой в доводку извести и руды.

Снижение присадки в завапку флюоритовой руды менее 20 . (до 15X) обуславливает недостаточную активность и жидкоподвижность шлака, а повьнпение ее доли выше 50 (до 55 ) обуславливает обильное его вспенивание с неудовлетворительным (в обоих случаях) удалением серы и фосфора из металла и дополнительным расходом в доводку извести и руди для повьппения основности и окислительной способности шпака. о .Я1

О С3 Э О> (4

° 1

О>

1 ((3

C f

>(3

Э

4 о

О О л л о (71 Ch (»3

° а

С»4

СЬ О> ж

Е» о л х !

1

1.

1 М ! Э (o

I л л л

ОО

С>Ъ СЧ О

СЧ с» > сЧ Е л а о

3 О л.

СО

СЧ

С> а

С) 3 л

С> л

С> О (>О о о л а о о а о о о а л о о

I !

l ! P»

С>0 ь а о О о а о

1 (с> о

СЧ (Ч СЧ С 4 о o o o а л л л

o o o o о с ъ

С> л

С> (Ч (:> л ь

Я

С

>х о ((( о

Я)

СЧ о о

a ft о о

1 г

I Р»

1

1

I г

1 ьс

1 (D л

СЧ

Ю л ь л с»1

О л о О

СЧ

С> л о о сс>

D л о

Ch

СЧ о о а л о о

Е сЧ О

СЧ о о о о а а а л о o o o

З

Э

13I л о о

>((Ц о

М х (»1

С> л

С>.Ф

С> л о

С»1 х

33

Щ л ((3 о

СЧ о л о о

О л о

С11 СЧ СЧ .Ф б» С»1 о о о о

a a а л о о о о

О»

I Ю !

Э

С> о

Е» х ж

I3> O (>3 с ) о, о

O л о

Ch 00 л л о о

СО

СЧ

° л о о л л о

f 3»

I Р» .г

l .

1

I г

I 3»

CD .г

1.

Ch л ь д э v

o w (л сп л сч

СЧ (Ч с 1 о о о о л л л л о о о о

Сс>

С> л о О

Сс)

С> л о (>О а

1 (С E о х ((3 V

tt 1 — »

t(1 ((3

î(ð.

tt 1 ——

1 >0 (>0 !! 1

I I л а О и л л а

СЧ CO

О л о

С> а ь

Е 1

I

1

Г» I

И 1 (Ч л

О1 (> а Л о

И С> л а

Ct4 Ch о а

О о л

v ((> Э

Р(1

I

1

I

Е 1

---4

1 а»» 1 О СЧ

a a л

СЧ (Ч (>О С> а а (3 СO л л

С Ъ

Сл> с>0 л сс> (С1

CO л

» ь а

>о о о

» Я1

° а сЧ с> й(0

m l h

1 1

1 1Е31 о л а

О СЧ

СЧ СЧ о (с> (с а о о с Ъ

О (Ч

1- 1

1

1 å

V I ((3 (Е л

Е» и

Э I

l ((3 I и а, 1

Э 1

1 о

o (1

Е

5

i о

1 О

1 »

1 — — — -1

1131904

С>Ъ CO С 1 (С> СсЪ о с о а а л о о о (31 (.г (Ч

С> л о

Х х ж

Э

Р\ 3 (t> СЧ х о л и о

С> ь

» (с

Сс>

3(O о

CI3

Ol о

Ct>

Д (О

Ц (С> о о л

v o х