Способ выплавки стали

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 135471

А1 (51)5 С 21 С 5/28, 5/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTPM

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((46) 15.01.92, Бюл. К - 2 .(21) 3979015/02 (22) 22.1 1.85 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) 10.В.Липухин, А.П.Щеголев, ЮсИ.Жаворонков, С,Д.Зинченко, Л.П.Климов, Б.Й.Николаев и 1О.Н.Давыдов (53) бб9. 184 (088.8) (56) В сб. Выплавка и передел низкомаргандовистых чугунов. Свердловск, 1983, с. 23-24.

Авторское свидетельство СССР

В 312880, кл. С 21 С 5/28, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 799441, кл. С 21 С 7/10, 1979. (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ . (57) Предложение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали из нйзкомарганцовистого чугуна в кислородных конвертерах. С целью снижений выбросов и выносов металла из конвертера, а также затрат на производство стали, металл предложено проду вать смесью кислорода и озона в первые 20-30 и последние 10-207 времени продувки. Применение озона по указанному режиму позволяет интенсифицировать окисление примесей, улучшить удаление вредных примесей. 1 табл.

1354713

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам передела низкомарганцовистого чугуна в конвертерах.

Цель изобретения — снижение выносов и выбросов, повышение выхода металла, уменьшение расхода озона и снижение себестоимости стали.

Способ заключается в следующем.,10

Основными затруднениями при переделе низкомарганцовистого чугуна в конвертере являются ухудшение шлакообраэования из-эа пониженного содержания окислов марганца в шлаке, что повышает температуру плавления и вязкость шлакового расплава, затрудняет ассимиляцию извести и десульфурацию металла, приводит к вы-. носам и выбросам металла и шлака в начале продувки и в период интенсивного обеэуглероживания, снижает выход металла. Для уменьшения выносов и выбросов при продувке низкомарганцовистых чугунов повышают высоту фур- 25 мы в начале плавки, увеличивают продолжительность наводки шлака (однако при этом снижается выход металла и удлиняется продувка) и снижают интенсивность подачи кислорода в период интенсивного обезуглероживания, что также удлиняее продувку, другим недостатком использования низкомарганцовистого чугуна является ухудшение теплового баланса плав35 ки вследствие уменьшения прихода тепла за счет окисления марганца чугуна. Целесообразна продувка низкомарганцовистого чугуна смесью кислорода и озона. Использование озона как более сильного окислителя, чем кислород, позволит интенсифицировать окисление примесей, сократить длительность плавки, улучшить удаление иэ ванны серы„ фосфора, азота. Регу- 45 лируя соотношение кислорода и озона, можно добиться соответствия скорости обезуглероживания оптимальному состоянию шлакового расплава, что обеспечит снижение выносов и выбросов и повысит выход металла. Кроме того, озон

Ъ, разлагается со значительным выделением тепла, что компенсирует снижение прихода тепла, связанное с пониженным содержанием марганца в чугуне.

Применить для продувки ниэкомарганцовистого чугуна смесь кислороца и озона по известным способам не представляется возможным, так как продувка укаэанной смесью в течение всего периода окислительного рафинирова-. ния, заложенная в этих способах, приведет к резкому усилению процессов выноеов и выбросов металла и шлака иэ конвертера в период интенсивного обезуглероживания.

Таким образом, необходимо озон в смеси с кислородом вводить не на протяжении всей продувки, а лишь в определенные периоды плавки. В результате анализа процессов, протекающих в конвертерной ванне, сделаны выводы, что при продувке низкомарганцовистого чугуна в конвертере такими периодами являются начальный и конечный периоды рафинирования.

Целесообразность продувки смесью озона и кислорода в начальный период . 1 плавки обусловлена необходимостью интенсификации в это время процессов окисления железа, т.е. наведения ак-. тивного жидкоподвижного шлака, улучшающего ассимиляцию извести и снижающего выносы иэ конвертера металла, удалении серы в газовую фазу, чему способствует повышенное положение фурмы, а также дефосфорации металла с учетом благоприятной для этого ниэ" кой температуры ванны. При этом также сократится период наводки первичного шлака и продолжительность плавки.

Целесообразность продувки смесью озона и кислорода на конечной стадии рафинирования связана с необходимосI тью сокращения продолжительности плавки за счет интенсификации обезуглероживания, которое затрудняется в области низких концентраций углерода, имеющихся в конце плавки, а также снижения содержания азота в металле, как за счет активизации обезуглероживания, так и вследствие прямого вэа" имодействия озона с азотом с удалением азота в виде окислов в газовую фазу.

В оставшееся время продувки, когда в конвертерной ванне интенсивно протекают обезуглероживание и массообменные процессы, озон подавать нецелесообразно как с точки зрения снижения выносов и выбросов, так и для экономии озона.

Продувка смесью озона и кислорода в начальный период плавки менее 20Х общего времени рафинирования металла газообразными окислителями приводит к ухудшению наведения активного пер1354713 вичного шлака вследствие недостатка окислов железа, ухудшает усвоение извести, десульфурацию, дефосфорацию, повышает выносы и выбросы, уменьшает

S выход металла, удлиняет плавку и увеличивает себестоимость стали.

Продувка смесью озона и кислорода в начальный период плавки более ЗОХ общего времени рафинирования повышает 10 выбросы и выносы, снижает выход металла, увеличивает расход озона, повышает себестоимость стали, оказывает слабое влияние на процессы удаления серы и фосфора. 15

Продувка смесью озона и кислорода на заключительной стадии продувки менее 10 . общего времени рафичирования удлиняет плавку, ухудшает удаление азота и повышает- его содержание в стали.

Для оценки существенности заявленных параметров была проведена серия опытных плавок с изменением заявленных параметров как в пределах 25 указанных параметров, так и с выходом эа них.

Пример ы. Опытные плавки проводили в 100 кг-ищiукционной печи. 30

В печь загружали твердый низкомарганцовистый чугун с содержанием марганца

0,25 . После расплавления чугуна и доведения его до температуры 1400ОС начинали продувку смесью озона и кислорода с содержанием в смеси 10 озона с расхо3S дом смеси 4445 см /кг,мин (расход кислорода 4000 см /кг мий, расход озона 445 см /кг. мин).

По первому варианту продувку сме40 сью кислорода и озона проводили в первые 25 и последние 15Х общего времени рафинирования металла. В остальное время продувки подавали только кислород. Продувку заканчивали при достижении заданного содержания углерода 0,07 и заданной температуры

1600 С. Продувка протекала нормально, без выбросов и выносов. Общий расход озона составил 2,43 (см /кг) 10 .. По окончании рафинирования в металле содержалось 0„014 серы, 0,004Х фосфора и 0,0024 азота. Выход металла составил 90 SX.

Аналогичным образом провели плавки по другим вариантам. Плавки согласно прототипу проводили с продувкой смесью кислорода и озона в течение всего времени окислительного рафинирования.

Результаты приведены в таблице, анализ данных которой показывает, что использование предложенного сйособа при соблюдении заявленных пара-. метров позволяет.исключить выносы и выбросы, повысить выход металла на

0,7, уменьшить расход озона более -. чем в два раза, снизить себестоимость стали за счет увеличения выхода металла и снижения расхода озона, обеспечить содержание серы, фосфора и азота в металле на том же уровне.

Формула изобретения

Способ выплавки стали, включающий продувку металла кислородом с добав-. ками озона в количестве 3-ЗОХ, о т л и ч а ю щ и и с s тем, что, с целью снижения количества выносов и выбросов, повыпения выхода металла, уменьшения расхода озона и снижения себестоимости стали, продувку смесью кислорода и озона производят в первые

20-ЗОЖ и последние 10-2ОЖ времени рафинирования металла, а,в промежуткекислородом.