Способ производства высокоуглеродистой стали

 

Предложение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке высокоуглеродистой стали в конвертерах. С целью улучшения рафинирования металла от серы и фосфора предложено до и после промежуточного скачивания шлама производить цикличное изменение положения фурмы с одновременным снижением расхода кислорода. Колебание фурмы в течение 1-2 мин при амплитуде 25-30 калибров от рабочего положения фурмы с одновременным снижением расхода кислорода в 1,5-2 раза приводит к вспениванию шлака перед его скачиванием и быстрому образованию реакционно-способного шлака в момент его заведения после скачивания. 1 табл. сл со. 4 05 05 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 21 С 5/32

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3915206/22-02 (22) 14.05.85 (46) 23,10.87, Бюл. 11 39 (71) Западно-Сибирский металлургический комбинат и уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) Р,С,Айзатулов, Л.А.Смирнов, В.А.Чухров, К.Н.Демидов, С.M.×åëïàí, Г.Д.Булойчик, Г.В.Винокуров, M.Â.Ïåòðóíèû, А.П.Некрасов и Л.П.Климов (53) 669.184 (088 ° 8) (56) Харченко Б.В. и др. Выплавка канатной стали в 130-тонных конвертерах и качество канатов. — Сталь, 1974, 11- 4, с. 305-307.

Собкин С.И. и др. Производство стали для металлокорда и-стальных канатов в 350-тонных кислородных конвертерах. — Металлург, 1982, У ll, с ° 18-19.

ÄÄSUÄÄ 1346679 A 1 (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ (57) Предложение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке высокоуглеродистой стали в конвертерах, С целью улучшения рафинирования металла от серы и фосфора предложено до и после промежуточного скачивания шлама производить цикличное изменение положения фурмы с одновременным снижением расхода кислорода. Колебание фурмы в течение l 2 мин при амплитуде 25-30 калибров от рабочего положения фурмы с одновременным снижением расхода кислорода в 1,5-2 раза приводит к вспениванию шлака перед его скачиванием и быстрому образованию реакционно-способного шлака в момент его заведения после скачивания. 1 табл.

1346679

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству углеродистой стали в кислородных конвертерах.

Цель изобретения — улучшение десульфурации и дефосфорации металла, повышения качества стали.

Ввод на лом значительного количества извести позволяет в первые минуты продувки, когда шлак насьш1ается окислами железа в результате повышенного положения фурмы и идет интенсивное окисление кремния чугуна,быстрее достичь высокой основности шлака. Это способствует более ранней дефосфорации металла. Однако в этот периоц существует еще много нерастворившихся кусков извести, которые повышают гетерогенность шлака. В дальнейшем, когда фурма выведена на рабочий уровень продувки ухудшению шлакообраэования способствует повышение интенсивности выгорания углерода.

Поэтому, для того, чтобы в этот момент исключить присадку плавикового шпата перед скачиванием промежуточного шлака производится кратковременный цикличный подъем и опускание продувочной фурмы с одновременным снижением интенсивности дутья, Этот прием позволяет усилить перемешивание шлака с введенной известью и резко повысить в нем содержание оксидов железа. В результате в шлаке быстро растворяются как неусвоившиеся куски извести, так и введенная в этот период известь. Шлак становится высокоосновным, гомогенным и реакционноспособным по отношению к фосфору и сере, что позволяет повысить переход значительного количества фосфора и частично серы из металла в шлак.

После скачивания шлака из конвертора снова производят операцию по циклическому изменению положения Аурмы с одновременным вводом извести, Шлак быстро становится жидкоподвижным и до конца продувки, когда температура металла и шлака достаточно высока, создаются благоприятные условия для проведения глубокой десульфурации металла, Таким образом, прием циклического изменения положения фурмы с одновременным снижением интенсивности дутья и вводом в конвертер извести позволяет перед скачиванием шлака успешно проводить дефосфорацию, 15

55 а после скачивания десульфурацию металла.

Продолжительность цикличного изменения положения фурмы в указанных выше пределах определяется количеством образующихся в этот момент окислов железа в шлаке, Если продолжительность этого приема составляет величину более 2 мин, то шлак насыщается значительным количеством окислов железа, что нежелательно, так как шлак вспенится и скачивание его будет затруднительным. Кроме того, высокое содержание окислов железа отрицательно скажется на стойкости футеровки конвертера. При продолжительности цикличного изменения положения фурмы менее 1 мин в шлаке, образуется недостаточное количество окислов железа, необходимое для полного растворения вводимой в этот момент извести, что приводит к неполному удалению фосфора и серы из металла.

С целью устранения переокисления шлака в период проведения цикличного изменения положения фурмы снижают интенсивность дутья, Если интенсивность дутья уменьшить менее чем в 1,5 раза, по сравнению с рабочим режимом продувки, то произойдет переокисление шлака ° В случае снижения интенсивности дутья более чем в

2 раза, в шлаке образуется недостаточное для быстрого растворения извести количество окислов железа.Кроме того снизится скорость выгорания углерода из металла, что отрицательно скажется на продолжительности плавки.

Под циклом понимается изменение положения фурмы с момента подъема ее от рабочего уровня продувки до крайнего верхнего положения, равное

25-30 калибрам (амплитуда) и опускание фурмы до рабочего уровня ° Предлагаемые параметры амплитуды и коли— чество циклов определяются интенсивностью перемешивания шлакового расплава с вводимой в конвертер известью, а также скоростью подъема и опускания фурмы.Если амплитуда изменения положения Аурмы составляет величину более 30 приведенных калибров, то уменьшится интенсивность перемешивания шлака и извести, Кроме того, при такой амплитуде появляется опасность попадания струи на футеровку конвертера. Если амплитуда

1346679 изменения положения фурмы составит величину менее 25 калибров, то в шла ке не будет образовываться того количества железа, которое необходимо для быстрого растворения извести ° Интенсивность перемешинания шлака с известью уменьшается и при использовании менее пяти циклов перемещения фурмы.увеличение циклов более 15 раз не целесообразно, так как интенсивнос— ть перемешеванияостается постоянной.

В таблице приведены данные, полученные при осуществлении предлагаемого способа в зависимости от предлагаемых параметрон выплавки канатной стали в кислородном конвертере.

Пример 1. Известный способ.

В 350-тонный конвертер загружают

70 т металлолома и заливают 292 т жидкого чугуна, содержащего,7.: Si

0,47; Мп 0,57; Р 0,18; S — 0,028 с о температурой 1350 С. На лом перед заливкой чугуна вводят известь в количестве 49,8 кг/т . стали (56 от общей нанески). Часть извести (28,1 кг/т. стали) вводят с 1 по

2 мин продувки, Плавиковый шпат в количестве 3,2 кг/т присажинают в конвертер на 8 и 15 мин продувки.

Продувку начинают при положении фурмы 3 м и на 4-й минуте продувки ее опускают до рабочего уровня (1,3 м), который сохраняют до начала скачивания промежуточного шлака и затем до конца продувки. Расход кислорода н течение всего периода продувки сосэ тавляет 900 нм /мин. На 15-й минуте продувки производят скачивание промежуточного шпака, имеющего основность

2,3 и содержащего 21,3 общего количества окислов железа ° Содержание фосфора и серы в металле соответственно составляет 0,021 и 0,027 ..После скачинания шлака в конвертер присаживают 1,2 кг/ т стали плавикового шпата и 11,2 кг/ т стали извести.

Продувку заканчивают при содержании углерода н металле 0,66 и темперао, туре 570 С. Готовая сталь содержит, : С 0,71; Мп 0,62; S 0,021;

P 0,017.

Пример 2. Предлагаемый способ. В 350 †тонн конвертер загружают 72 т лома и заливают 290 т чугуна, имеющего состава,7: Si 0,49;

Мп 0,53; P 0,19; S 0,030 с температурой 1355 С. На лом перед заливкой чугуна вводят известь в количестве

55,3 кг/ т годной стали (68 от об" щей навески), На 8-й минуте продув" ки присаживают 1,2 кг/т стали плавикового шпата. Продувку начинают при положении фурмы 3,1 м и на 4-й минуте ее опускают до рабочего уровня (1,2 м), который сохраняют до начала проведения циклического изменения

15 положения фурмы.

Интенсивность продувки составляет з

900 нм /мин. 3а 1,5 мин до скачивания промежуточного шлака проводят

2р операцию по цикличному изменению положения фурмы. Для этого снижают расход кислорода до 500 нм /мин (1,5

Э раза меньше, чем рабочий режим) и производят подъем и опускание фурмы

25 на высоту 2,5 м (28 приведенных калибров) в количестве девяти циклон °

После проведения двух циклов в конвертер вводят известь в количестве

10 кг/т стали. После окончания опе3р рации по цикличному изменению положения фурмы (на 15-й минуте продувки) скачинают промежуточный шлак, который имеет основность 3,7 и содержит

26,3 общего количества железа. Со35 деРжание фосфора и серы в металле соответственно состанляет 0,016 и

0,021 .. После скачивания шлака снова проводят операцию по цикличному изменению положения фурмы в течение

4р 1,3 мин. Амплитуда колебания фурмы составляет 2,5 м (28 приведенных калибра)/ в количестве 13 циклов и расходом кислорода 500 нм /мин, Количе3 ство присаженной извести в процессе

45 этой операции составляет 13 кг/т стали. После окончания операции по цикличному изменению положения фурмы ее опускают до уровня 1,3 м и увели9 чинают расход кислорода до 900 нм /

/мин, Продувку эакончинают при содержании углерода 0,68 и температуре о металла 1575 С, Готовая сталь содержит, : С 0,72; Мп 0,58; S 0,014;

P 0,011.

1346679

L ф" о еI Ех Х ееЪ ф М W - O Еч М вЂ” 00 Л ф М ф ф Л б б б б б б б б б б » б б

Ф N оъ ох О М Q Л И»0 И Cn an ф М an ф ф Ф ф ф О ф ЕО ф Ce m 00 m еМ ЕО ф m ф ф

1 Ф о

1 О

1 Ех ф и а

Ф оъ ф л 0

О О О О О б б В

О О 0 О О и м ф О

N ЕЧ ЕЧ ЕЧ

О О О О О б б х

О О О О О

Ф ф

Е 4

О О

» б

О О

Ф Ф

ЕЧ N

О О

» В

О О

00 чх М

О О О б

О О О еЧ

О

В I Э

61 U! ф

Х IO

II

О.Х 1 Я

33 l uu

u u О мЪ O

0 О л О

1 !Ч

iо N a»I N

О О О О

» »

О 0 О О а Π— o u

N N

О О О О О б

О О О О О

0а

О О б

О О

»Ф Оа

О О

О О

0 0 0

О О О

ХОЭЭ

I и 1

О I!

»Ъ е Ъ Е Ъ М М и 0 ! М М М ехЪ

1 Ф мЪ Ф о !

Х

IC a6 а6 о Х х

Х са

t% Ф Э

Э I х

Х

Ц о

М и л О О О О хо Ф О О О О

1 0Ъ И

Х о аС ее у а

Х а,Х ! е. л л лх

00 Ф CO еч еч еч и и и б В еч еч еч л л

m ф 4 еЧ и б б

N ЕЧ л лс

CS а ф

N N е4 г»г и и и

ЕЧ Е4 С I л л

CO CO еч еч и б б

N е 4

Е 4 и еч ф еЧ и х еч

00 еч и б

N аО о о

О и и

1 CC I е! Х

40 Х ф

О ф 46 л л л

00 cO m

N ЕЧ ЕЧ и и an б б б

ЕЧ N N л л ф m еч еЧ и и б б

N N

N мЪ б

N лх

00 00

N еч х Ф и и б б еч N

CO еЧ

an б

00 еч и х еч

m еч и еЧ

r4 и еч м е4

О еч

N (Ъ еех

N 0lМ с.Ф ф».Ф

N Е.л

В ф ° ф ф ат Х 061

N ) N

1 ! 1

1 ф х

5 фхфф х х 1 м м

1 б ° м и м х е Ъ б

М Ех\ М 4»Ъ М

В

ЕхЪ!

6 1 1! ф х

К! 4ЕХф

Х 1 о ф !фе э! Ох

Q 6 5 о о х

И И an МЪ И И И И и и и и и и и мЪ б и

01 о ъе

I R 5

1 б б б б б б

»х »! I и Х о х

I C aI

tC 61 ф

ХЭХ40

8 3 8 3 8 8 3 3 8 3 8 3 3 8 3 3 3

5 an МЪ an an an an .Ъ И И И И И И an ..

О О.!О

Х е! «х

О Э 00б

ЭХХ

Э Z

Х w и

Х Х

I Э Х

1 f»

О О Ф О О О О О О О О О О О О О

3 а о о о о о о о о о 3 о о о 8 о о

Оа Ох Оа Ох Оъ Ох О\ Ol Ох Ох Oa Oa Oa Oa Oa 0a

1 ! Ф о

Э «aO Э !

6Е ох«Х офххе6 еЧ ЕЧ ЕЧ N ЕЧ ЕЧ 4Ч ЕЧ ЕЧ ЕЧ ЕЧ <Ч еЧ ЕЧ N ЕЧ ЕЧ

М б б б- ° б б б б

1 0 ! 1

v э о х

al

4! Х

Х а о ! !»!

I «»

I е! !

1о у

1 1

1 а6

1 Э

1 Э Х ф 1

Г !! л л

00 00

N N

0 о и. и

С!

m 00 еч еЧ м 6>й

Е4 U Е 4 о

П

1346679

В

Л 6Ч

C( о х

Са 1и о

I ! о о

Оа Вф

В В

an м

CO ф О ВС м I ф ф

Ф

В В

И Ф

Ф CO

С» О

В В м ф ф

0 ф

С 1 ф ф

С М ф И СЧ

В В В

И И

CO Ф ф CO

ВФ

В

О Е ф ф

Ф М 6 Ф О

N СЧ СЧ

О О О О О

В В

О О О О О

M сЧ СЧ

О О

В

0 О

Ю

О

О

° С

Ю

61 V

X Ю ф

6l

О И Вф Ф

СЧ » «N

О О О О О

В В

О О О О О

О Ч6 6 О О

СЧ СЧ СЧ СЧ

0 О О О О О

В В В В

О О О О О О

N О О с Ф

N СС СЧ

О О О О О О

В В В б

О О О О О О

46 "1

O, X йИЗО

I 0

1 О

6! Х

О С6.! и 1

О 1

Х 4

X 1

М M М

1

1 л

Ф СО Ф

N СЧ СЧ

И an

В В В

СЧ N СЧ л л

СЧ М сЪ СЧ

Ф О

В

N СЧ

ЛВ Л

CO 0Â

СЧ СЧ

Вб

an an

В

N СЧ л

CO 00

N СЧ

И И

Сч СЧ л л

СЧ М

М СЧ

0а О

СЧ СЧ

00 00

СЧ СЧ

И an

В

СЧ СЧ

И О сЧ СЧ M

0 сч с

СЧ Сч N

СЧ м

0(Е а

Л С, Р

00 CO

СЧ СЧ

И И

В В

СЧ N л л

CO 00

СЧ СЧ

И И

В

N N

Ф

СЧ

И

N л

СО CO 00

СЧ СЧ N б Ф ВФ

И И И

В В В

СЧ СЧ СЧ л л

С 1 N

СЧ М

О ССа

В В

СЧ СЧ

CO 00

СЧ N и ln

В

СЧ СЧ

00 с 1

СЧ N

И О

A °

СЧ N л

СЧ

С 1

О

Сч г

И an

В В

СЧ СЧ и а х

1 I

I6

64 т С6

У Х

V С6 ЕЕ l6 о х

Х

Е

М М С 1 С 1

О сч Ф

В В В

СЧ СЧ О сО 0

О

М М М С1 Сl с I м

* л

Е 1 а 1

Л I е

Х

X 1

X 1

64 I т I

В! х т

И И an И И И

И

В В

О ф ф

СС

1 I

О

Ic ee

О X

X ф ф3

tC а (»

Л

0(0 g 0 8 0

О О

О О

И И

3 0 8 8 0

И an И an И

И an

I cI

О Х

Х Х

Itl Z

X w

ОВ т е

64 Х

Z X

64 Х а а

ltl Л

С6

6I О о а т т

Ос

I

I ca

6I

46 &

О

Ц 64

О т т

v

О 64 о

Itl X

2 0

I

0I се

Z с6

6! 0 аат

64 t» !С еч сч сч еч еч еч сч еч сч

СЧ сЧ ЕЧ СЧ ЕЧ

СЧ

СЧ

В

В

О 1

I0 I ! 1

О 1

Ц

ВВ I

Х

X

С6

Ю

Э

Ц

О

JI

I I

О ф

О Е

Cl

Х

Ц

6I О

I» t

X 0

46 т

О X

С ф

О

a X

1

Х т ф

Х CC

v X

О

С6 iII

I

I0

1 т

О

1 а)

1 с6 ф

6I Х С6 1

Ц У IC I

v с6 IC (6 1

1 О Х Х Х 1 !

cvXà

1 1 СС

l6 X х т сс

О ф Х

l6 l6

С(Х Е1

И Ф а W И IO W сч W Ol

СЧ «СЧ СЧ N N СЧ N

О О О О О О 0 О О О

В В В s

О 0 О О О О О О О О

М М М М М С 1 М М М M М С 1 M

О 0 0 О О 0 О О 0 О О О О О

00 О 0 СЧ И И И И Ф

В В В В В

О сч сч 0

1346679

I ! сч л

Ф ф 0

1:, go ь !

Ф Ю

Ф Ф

С4 О (3I О

И О в Ф

С 3 (1 ф со

М (1 ф ф

Ю ф

С4

О О о о ф сч о о

Ф о о

I (II

1 (3 о

М (1 (1 (3 (1 М

l(3 43 о х о

Х l C

1 о

ICl 1 !

Х у

С3

Х IC ((3

О Х Х

3: (I3! (3 1

Х

Ц о

О О О О О О л л л

ОО (O ф (3)

ЕЧ СЧ сЧ (4 с Ф

И И И И

В Ф в Ч СЧ сч Сч л л ф ф сч сч

И И

A (4 Ñ× ф

Сч

И

С4

Ц

О й(е а

-Х

I Х у

i о ах

) .л л л

30 О3 СО ф

СЧ (4 СЧ Сч

И И И И

Ю

Сч (Ч СЧ СЧ л\ (О О3

СЧ (4 ю ю

Ф В

С4 СЧ л

СО

С4

И

С4

I 1 (с

1 ((I Х

Х Х (6

V ((I I(IZl (I3

Ь Б 1

О Х I (II О Х 1! а (3 1

I О Х CC

СС (- Х

1 аоа х э

С Х Х

ОХХР м

Ф м, В м сч ф

Ю (4. О (4

* сч

1 13; 1

ХХО

V (3 ф с(v g

И

И

И

И

Ф ф (Ч

О сч сч

С4

C 1 О

1 О ХС(Х

Х (С (Е

I й! Х

С Х О3 Х !

I ХХ(! 1- оа

О О О 3 3 И 3

И И И Л 4) О Я Я О О О О (3I Oc Ch (3I Ch (3(Ch

I 1 1

1 1 О 4 В 0 %Z

43ЙОС(О(L Х с(С4

С4

Ф сЧ

С4

Ю сч

В,3

4Х

О4! О 10

1 4I р, о, к (a

° v

v 1

Ю 1 (d

I а

I

aI (Il Х (C I

Х

v Ф (c Ф 1

О Х Х Ц

Х О Х Й

М Ф сч (Ч л

СЧ СЧ СЧ (4 о о о о о

Ф A В Ю о о о о о

О О Ф И

Сч С4 (4 о о о о о

Ю Ф в о о о о о

1

СЧ (4

79

Составитель М. Прибавкин

Техред И.Попович Корректор И. Эрдейи

Редактор Г . В олкова

Заказ 5097/26

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб,, д,4/5

Проиэводстненно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

I1 13466

Иэ приведенных примеров и данных таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получить в готовой стали меньшее содержание фосфора и серы соответственно на 0,0063 и 0,007Х с одновременным снижением расхода извести на 10,8 кг/т и плавикового шпата на 3,6 кг/т годной стали.

Уменьшение в стали фосфора и серы )p позволяет повысить качество канатной стали и увеличить процент производства стали для металлокорда. формула изобретения

Способ производства высокоуглеро- 1Б дистой стали в конвертере, включающий ступенчатый дутьевой режим,промежуточное скачивание шлака в процессеплавки,отличающийся тем, что, с целью улучшения десульфурации и дефосфорации металла, повышения качества стали, в течение 1

2 мин до и после скачивания шлака производят цикличное изменение положения фурмы в количестве 5-15 циклов с амплитудой колебаний 25-30 приведенных калибров от рабочего уровня продувки с одновременным снижением в 1,5 — 2,0 раза интенсивности подачи кислорода по отношению к рабочему режиму дутья,