Способ продувки низкомарганцовистого чугуна в конвертере

 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно, к выплавке стали в кислородных конвертерах из низкомарганцовистого чугуна. С целью стабилизации процесса плавки, снижения выбросов металла и увеличения выхода годного предложено изменять интенсивность продувки металла кислородом. До израсходования 3 10% общего расхода кислорода интенсивность продувки поддерживают в пределах 44-55 нм²/мин на 1 м² поверхности ванны, а затем снижают до 81 94% первоначальной интенсивности. Указанный режим продувки позволяет стабилизировать процесс "зажигания" плавки, что приводит к снижению переокисленности шлака в первый период продувки, а также уменьшению потерь металла с выбросами. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно, к способам продувки специальных чугунов, например, низкомарганцовистых в кислородных конвертерах с подачей кислорода сверху. Цель изобретения стабилизация процесса плавки за счет исключения выбросов металла и шлака из конвертера, увеличение выхода жидкой стали и снижение себестоимости. Одним из путей быстрого "зажигания" плавки является начало продувки при низком положении фурмы. В этом случае кислородная струя может быстро достигнуть жидкой ванны и обеспечивается зажигание. Однако в этом случае вызывает опасение прожигание фурмы при соприкосновении головки фурмы с металлическим ломом, что приводит к выходу из строя фурмы и необходимости ее замены. Повышенная интенсивность расхода кислорода в начальный период продувки обеспечивает быстрое и стабильное зажигание плавки из-за большей кинетической энергии кислородной струи. Кислородная струя быстро внедряется в жидкий металл, вызывая окисление углерода и способствуя зажиганию плавки. После зажигания плавки условия шлакообразования можно регулировать путем изменения расхода кислорода в процессе продувки, причем интенсивность расхода кислорода снижают после зажигания плавки. Начало продувки необходимо вести с интенсивностью расхода кислорода 44-55 нм³/мин на 1 м² поверхности ванны. Если продувку начинают с интенсивностью менее 44 нм³/мин на 1 м² поверхности ванны, то в этом случае не обеспечивается стабильное зажигание плавки из-за низкой кинетической энергии струи, что приводит к переокислению шлака и выбросам. При продувке с интенсивностью более 55 нм³/мин на 1 м² поверхности ванны уже в начальный период продувки наблюдаются выносы металла и шлака из конвертера. Это объясняется тем, что на первых минутах продувки окисляется кремний, причем образование кремнезема опережает растворение извести и образующийся кислый шлак склонен к вспениванию. Для снижения скорости обезуглероживания в начальный период продувки и ускорения растворения извести для увеличения основности шлака интенсивность расхода кислорода необходимо снижать до интенсивности 81-94% от расхода кислорода в начальный период продувки. При снижении интенсивности менее 81% от расхода в начальный период продувки увеличивается продолжительность плавки без эффективного улучшения шлакообразования, а при снижении интенсивности более 94% от расхода кислорода в начальный период продувки, скорость растворения извести и шлакообразования отстает от скорости окисления углерода, что приводит к выбросам металла и шлака из конвертера. Продувку с интенсивностью расхода кислорода 44-55 нм³/мин на 1 м² поверхности ванны необходимо вести до израсходования 3-10% общего расхода кислорода, необходимого на плавку. При израсходовании кислорода менее 3% общего расхода кислорода, необходимого на плавку, не обеспечивается стабильного хода плавки, а при продувке с интенсивностью расхода кислорода 44-55 нм³/мин на 1 м² поверхности ванны до израсходования более 10% общего расхода кислорода скорость обезуглероживания опережает скорость растворения извести и ухудшаются условия шлакообразования, что приводит к выбросам из конвертера. Таким образом, принципиальным отличием предложенного способа продувки низкомарганцовистого чугуна в конвертере является обеспечение быстрого и стабильного зажигания плавки, исключение выбросов металла и шлака в процессе продувки вследствие синхронизации скорости обезуглероживания и шлакоообразования за счет начала продувки с интенсивностью расхода кислорода 44-55 нм³/мин на 1 м² поверхности ванны до израсходованного 3-10% общего расхода кислорода, необходимого на плавку, с последующей продувкой с интенсивностью 81-94% от расхода кислорода в начальный период продувки. Опробование предложенного способа продувки низкомарганцовистого чугуна проводили в 350 т конвертерах. Площадь поверхности ванны конвертера равна 33 м². П р и м е р. В 350-тонный конвертер заливали 110 т лома, залили 290 т чугуна с содержанием 0,23% марганца, 0,73% кремния, 0,017% серы и 0,061% фосфора при 1410^оС, присадили 15 т извести и начали продувку с интенсивностью расхода кислорода 48 м³/мин на 1 м² поверхности ванны (1584 нм³/мин). По израсходовании 6% общего расхода кислорода (1193 нм³) продувку проводили с интенсивностью 85% от расхода кислорода в начальный период (1346 м³/мин или 41 м³/мин на 1 м² поверхности ванны) до содержания углерода 0,07% в металле и температуры 1640^оС. В процессе продувки присадили по 3 т извести на 1,3,5-й мин продувки. Состав металла по окончании продувки: 0,09% марганца, 0,012% серы, 0,007% фосфора при основности конечного шлака CaO/SiO₂, равной 3,8. Расход кислорода на плавку 19890 нм³. Раскисление и легирование проводили присадками в ковш 1,0 т коксика, 2,0 т силикомарганца, 1,1 т ферросилиция и 0,55 т алюминия по действующей в цехе технологии. Получили сталь марки 3 сп следующего состава: 0,17% углерода, 0,23% кремния, 0,52% марганца, 0,012% фосфора и 0,012% серы. Выход стали 93,09% Продувка прошла нормально без выбросов и выносов металла и шлака из конвертера. Шлак на повалке был жидкотекучим и легко скачался. Результаты опробования предложенного способа продувки низкомарганцовистого чугуна в пределах и за пределами заявленных параметров продувки приведены в таблице. Анализ данных, представленных в таблице, свидетельствует о том, что использование предложенного способа обеспечивает по сравнению с базовым вариантом стабилизацию процесса, нормальный ход плавки без выбросов металла и шлака, сокращение продолжительности продувки в среднем на 3,6 мин и уменьшение цикла плавки, повышение выхода стали более, чем на 2% и снижение себестоимости стали.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОДУВКИ НИЗКОМАРГАНЦОВИСТОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий завалку лома, заливку чугуна, ввод шлакообразующих материалов, продувку кислородом с переменным положением фурмы и изменением интенсивности расхода кислорода в пределах 36-55 нм³/мин на 1м² поверхности ванны, отличающийся тем, что, с целью стабилизации процесса плавки за счет исключения выбросов металла и шлака, увеличения выхода жидкой стали и снижения себестоимости, до израсходования 3-10% общего расхода кислорода продувку ведут с интенсивностью расхода кислорода 44-55 нм³/мин на 1 м² поверхности ванны, а затем расход снижают до 81-94% интенсивности в начальный период продувки.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.05.2002

Извещение опубликовано: 10.07.2008        БИ: 19/2008

---